CDT La industria de la construcción se enfrenta a numerosos desafíos y cada vez más empresas buscan automatizar tareas para aliviar parte de la presión. Catrin Jones analiza cómo la robótica tiene el potencial de ayudar a la industria en tiempos difíciles.
Fuente: CLA
Cuando pensamos en el término robot, a menudo nos referimos a las representaciones humanoides en programas de televisión y películas, pero la definición de robot en una obra no es tan clara.
Durante la última década, la industria de la robótica ha estado desarrollando numerosas soluciones robóticas para automatizar procesos y optimizar proyectos.
Canvas, con sede en EE.UU., ha desarrollado un robot de acabado de paneles de yeso, mientras que el robot de Okibo proporciona aplicaciones de pintura y revestimiento. Boston Dynamics, por otro lado, ha liderado el camino con soluciones robóticas más móviles, como ‘Spot the Dog’ y su robot humanoide basado en investigaciones ‘Atlas’.
¿Qué es un robot?
En términos de construcción, un robot se entiende generalmente como una máquina que funciona de forma autónoma, realizando un trabajo específico (y normalmente repetitivo).
Los robots en la construcción desempeñan funciones amplias y variadas con soluciones que van desde la fase previa a la construcción hasta la adición de los toques finales a un proyecto. A pesar de las posibilidades que tiene la robótica, Erol Ahmed, director de comunicaciones de Built Robotics, cree que la definición de robot a menudo se malinterpreta cuando se trata de construcción.
Dice: “Cuando imaginamos robots, pensamos en máquinas con apariencia humana y con todas las capacidades de una persona. Cuando se trata de construcción, los robots realmente significan autonomía y tecnologías de asistencia que ayudan a los trabajadores calificados a realizar el trabajo de manera más segura, productiva y precisa.
“Pueden ser dispositivos pequeños, máquinas hechas a medida o actualizaciones de posventa para equipos existentes, como el Exosystem de Built Robotics. Los robots toman todas las formas y formas”.
Para David Burczyk, jefe de robótica de construcción en Trimble, un robot tiene un significado algo similar. Ante la pregunta “¿cómo se define qué es un robot?”, Burczyk tiene que hacer una pausa por un momento, a pesar de que lleva más de diez años trabajando en la industria. Esto parecería demostrar que la robótica ha avanzado mucho sólo en los últimos años y que su desarrollo no muestra signos de desaceleración.
“Es interesante porque tenemos nuestras estaciones totales y las llamamos estaciones totales robóticas”, dice Burczyk. “Adoptamos un enfoque en el que una estación total mecánica tradicional tenía dos personas operando, por lo que teníamos una persona frente al instrumento y otra con la palanca de diseño, y esas dos se comunicaban de un lado a otro para tomar sus mediciones topográficas. Para nosotros, eso se convirtió en un robot.
“Tomamos un trabajo de dos personas y lo convertimos en un solo operador. No necesariamente se mueve con patas o ruedas ni nada por el estilo, sino que actúa de forma robótica y se convierte en un compañero de trabajo en el lugar de trabajo”.
Tanto Ahmed como Burczyk coinciden en que un enfoque único para la definición de robótica en la construcción no capta plenamente la magnitud de las posibilidades que ofrece la tecnología.
Automatización de la construcción
La robótica puede desempeñar un papel en una variedad de tareas en el sitio , pero la automatización es lo que la distingue de otras tecnologías. La automatización de los procesos de construcción es algo que estamos empezando a ver cada vez más, especialmente en proyectos urbanos más grandes donde el tiempo y el dinero son obstáculos. La automatización tiene el potencial de llevar a cabo tareas riesgosas y plagadas de lesiones que los trabajadores de la construcción a menudo deben enfrentar, reduciendo así las muertes de los trabajadores.
Matthew Johnson-Roberson, director del Instituto de Robótica de la Universidad Carnegie Mellon, ve la tendencia continua de la automatización en el futuro de la robótica. Él ve la tecnología desarrollándose para subtareas y más escalabilidad en términos de confiabilidad al mismo tiempo que reduce los costos.
Burczyk de Trimble ha estado hablando con quienes están en el terreno y descubrió que se trata de invertir dinero en un producto que pueda usarse una y otra vez y que realmente agregue valor a un proyecto. “Lo que escuchamos cuando hablamos con nuestra base de clientes es que realmente quieren automatizar los procesos. Los contratistas generales que utilizan los escáneres láser toman los presupuestos que ya tienen para documentar la construcción con escáneres láser.
“Por lo general, en esas aplicaciones actuales se les da la oportunidad de ir al lugar de trabajo, realizar un escaneo y listo. Al tomar ese mismo presupuesto e invertirlo en robótica, ahora tienen la capacidad de tomar los datos desde el principio del proyecto hasta el final, capturados tantas veces como quieran. Esto les abre una frontera completamente nueva para obtener análisis de datos y obtener nuevos conocimientos sobre el proyecto que simplemente no tenían antes”.
La empresa de investigación de mercado IDTechEx afirma que la movilidad autónoma es una de las partes más importantes de la autonomía de los robots. Con la creciente demanda de soluciones autónomas en una serie de industrias, incluida la construcción, la compañía concluye que la movilidad autónoma tendrá un crecimiento sin precedentes que nunca.
Soluciones de codesarrollo
En octubre de 2020, Trimble anunció una alianza estratégica con Boston Dynamics para desarrollar conjuntamente una solución que lleve la robótica a la industria de la edificación y la construcción civil.
Para recopilar datos de construcción en el lugar de trabajo, Trimble tiene tres cargas útiles diferentes en las que planea centrarse. El primero que la empresa con sede en EE. UU. ha lanzado al mercado es la captura de la realidad (el escáner Trimble X7 se está utilizando actualmente con ‘Spot the dog’ de Boston Dynamics) y hay más planes para estaciones totales robóticas en el futuro.
El escáner X7 de Trimble es un escáner láser terrestre, que va desde diferentes posiciones o puntos de referencia y captura escaneos láser AA360 desde cada uno de esos puntos de referencia.
Burczyk es una de las mentes detrás de la colaboración del escáner de Trimble con Spot. “Con Spot, le enseñas un camino o una misión que quieres que recorra y luego puede ejecutar esa misión de forma autónoma, tantas veces como quieras.
“Una vez que lo entrenas sobre dónde ir, le estás diciendo dónde es seguro operar y dónde están las áreas que deseas recolectar. Es a lo largo de ese camino donde se definen esos puntos de referencia y en cada punto de referencia es donde funciona el escáner láser”.
El escáner láser realiza la misma tarea una y otra vez mientras mantiene un nivel constante de recopilación de datos, una función que es a la vez repetitiva y servil para los trabajadores calificados.
A medida que la robótica se ha abierto camino en la industria de la construcción, se ha debatido si esto respalda la escasez de habilidades o fomenta la pérdida de empleos.
Burczyk cree que se trata de una cuestión de colaboración. “Cuando me incorporé por primera vez, hace unos 10 años, introdujimos las estaciones totales robóticas en el lugar de trabajo. Ésta fue la primera introducción de un robot en la construcción. Había mucho miedo en ese momento, de que nos estuvieran quitando empleos; luego, a medida que se implementó en más flujos de trabajo, la gente lo vio como una pieza colaborativa y no era algo que los reemplazaba”.
Johnson-Roberson, de la Universidad Carnegie Mellon, está de acuerdo con Burczyk y dice que la introducción de robots en la obra requerirá trabajo en equipo. “Creo que la colaboración es fundamental. No existe ningún sistema completo que esté listo para hacerse cargo de todos los elementos de construcción.
“Les digo a los trabajadores que piensen en excavar sin retroexcavadora [cargadora] o construir edificios altos sin grúas. Es impensable. Creo que la próxima generación de todo ese tipo de herramientas será más inteligente y segura, además de reducir las lesiones y mejorar la eficiencia, lo que será positivo para los trabajadores y los desarrolladores”.
Identificar cuellos de botella
Además de la aprensión que rodea al empleo, a muchos les preocupa que esto pueda ser el comienzo de que los robots se hagan cargo de proyectos enteros. Ahmed, de Built Robotics, se apresura a desacreditar este mito.
“En lugar de preguntar si los robots alguna vez tomarán el control por completo, deberíamos preguntarnos si necesitamos que “tomen el control”. La respuesta corta es no”, afirma.
“Deberíamos crear robots de forma cuidadosa y original, que es el enfoque que han estado adoptando las industrias de la construcción, la minería y la agricultura. En lugar de intentar recrear el comportamiento humano , estas industrias han identificado sus mayores obstáculos en términos de fuerza laboral, productividad y peligros, y trabajan desde el problema hasta la solución. De esta manera, creamos robots que tienen sentido y valor económico inmediato, al mismo tiempo que creamos lugares de trabajo más seguros y eficientes.
“Al fin y al cabo”, dice Ahmed, “los robots son herramientas en manos de trabajadores cualificados, quienes en última instancia deciden cómo y cuándo un robot tiene sentido”.
Los robots en la construcción están demostrando ser herramientas eficaces que están siendo bien recibidas por trabajadores y contratistas. Built Robotics dice que ha capacitado a trabajadores calificados para que se conviertan en “Operadores de equipos robóticos” (REO). Ahmed añade que esto mantiene a los trabajadores involucrados con los últimos avances en autonomía y les permite gestionar los robots de Build Robotics en los lugares de trabajo.
Ahmed destaca que al capacitar e involucrar a todos en cómo se construyen e implementan los robots, podemos garantizar que las personas y las máquinas trabajen juntas de manera que hagan crecer la industria de la construcción, lo que beneficia a todos en todos los niveles.
Dice: “Este enfoque nos permite superar los conceptos erróneos comunes sobre la robótica y nos mantiene enfocados en aplicaciones prácticas y de sentido común de tecnologías avanzadas, algo que ha hecho crecer y seguirá haciendo crecer el sector de la construcción”.
Como dice Ahmed, superar los conceptos erróneos que rodean a la robótica en la construcción es un punto de partida clave para su adopción en el futuro. Si bien algunos se muestran preocupados sobre si la robótica es el camino a seguir, hay otras empresas en la industria que están dando grandes pasos para garantizar que sean parte del futuro.
Terex, fabricante estadounidense de elevación y manipulación de materiales, compró recientemente una empresa de robótica Apptronik con planes de cocrear posibles aplicaciones robóticas para los productos Terex. La empresa tecnológica se especializa en el desarrollo de soluciones robóticas móviles y versátiles.
Los cofundadores de Apptronik han trabajado en sistemas avanzados centrados en el ser humano , incluido el robot Valkyrie de la NASA para el DARPA Robotics Challenge. Otros proyectos de Apptronik incluyen Astra, un robot humanoide de la parte superior del cuerpo empaquetado en una forma pequeña, que permite colocarlo en cualquier plataforma de movilidad y, más recientemente, Apollo, un humanoide versátil respaldado por la NASA diseñado para escalar y aplicarse a numerosas aplicaciones.
A medida que seguimos viendo que llegan al mercado más soluciones robóticas, existe la esperanza de que puedan comenzar a resolver algunos de los desafíos que enfrenta la industria de la construcción, ya sea la escasez de habilidades o la mejora de las medidas de salud y seguridad, y tal vez llegue un momento en el que Las soluciones robóticas son tan fundamentales en nuestros proyectos como otros equipos.
Primer robot instalador de paneles solares en el campo
El robot de instalación de paneles solares, Solar Trax 824, es el primer robot de producción en el campo que instala paneles solares. La máquina de Bailey Cranes puede levantar paneles de 8 pulgadas de alto y recorrer 24 pulgadas para manejar la mayoría de los diseños de campos solares.
La empresa detrás del robot dice que la máquina base está impulsada por orugas, lo que proporciona un alto grado de tracción y adaptabilidad al terreno . Diseñado para terrenos accidentados y pendientes elevadas, se dice que el conjunto superior se nivela automáticamente para aumentar la estabilidad y facilitar la colocación de los paneles.
El robot funciona a través de funciones hidráulicas que incluyen movimiento programado que combina múltiples pasos, como “levantar-izquierda”, que eleva los paneles desde la posición central , los desplaza lateralmente hasta el marco de soporte y lo baja en su lugar.
Otras funciones incluyen “Inicio”, que devuelve la bandeja a la posición central para recargarla y “Drive-Increment”, que impulsa la máquina hacia adelante la distancia exacta para la instalación de los siguientes 4 paneles.
Bailey Cranes dice que la incorporación de sistemas de visión de la industria de vehículos autónomos permite que el robot ubique con precisión los paneles solares en la estructura de montaje.
Nemetschek invierte en una startup de robótica
El grupo Nemetschek, proveedor de software para los sectores de la construcción y los medios de comunicación, anunció recientemente su participación en una ronda de financiación para la startup de robótica Kewazo.
La compañía afirma que los productos robóticos de Kewazo permiten la automatización y digitalización del flujo de materiales en el sitio combinando robótica y análisis de datos. Al participar en actividades críticas en el sitio, los productos robóticos recopilan datos operativos clave.
Luego, estos datos se procesan y se proporcionan a los clientes como información procesable a través de la plataforma de análisis de datos, lo que mejora la transparencia de lo que sucede en las obras de construcción y plantas industriales.
“La inversión del actor global Nemetschek es un gran paso adelante para nosotros. Cierra la brecha entre el hardware y el software in situ, que a menudo sólo se utiliza en oficinas. Nos permite hacer que la obra sea más digital, más inteligente y más segura para todos”, comenta Artem Kuchukov, director ejecutivo y cofundador de Kewazo.
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