CDT Los equipos autónomos de construcción (ACE) están mejorando significativamente la seguridad y la eficiencia en las obras. Al integrar tecnologías avanzadas, estas máquinas reducen los costes de mano de obra, minimizan los errores humanos y aceleran los plazos de los proyectos. Como resultado, las empresas de construcción están viendo un notable retorno de la inversión (ROI) a través de operaciones racionalizadas y entornos de trabajo más seguros.
Fuente: AZO Build
Pero, ¿cómo está transformando exactamente esta tecnología el sector de la construcción? Este artículo explora las áreas clave en las que ACE está marcando la diferencia, desde la preparación de la obra hasta la construcción de superestructuras, y analiza los principales actores que impulsan esta innovación.
El papel de los equipos autónomos
Los proyectos de construcción suelen constar de tres fases clave: preparación del terreno (nivelación y movimiento de tierras), trabajos de subestructura (cimientos y anclajes) y construcción de la superestructura (fachadas y elementos portantes). Estas fases requieren una gran coordinación y precisión, pero también introducen riesgos significativos debido a la presencia de maquinaria pesada, terrenos irregulares y altos niveles de ruido.
Uno de los mayores retos en las obras de construcción son los ángulos muertos de los equipos, sobre todo con motoniveladoras y bulldozers, que pueden aumentar el riesgo de colisiones con trabajadores o servicios públicos subterráneos. ACE aborda estos riesgos haciéndose cargo de tareas peligrosas y repetitivas, liberando a los trabajadores humanos para que se centren en la supervisión y la toma de decisiones estratégicas. Este cambio mejora tanto la seguridad como la eficacia operativa.
Además de mejorar la seguridad, las máquinas autónomas trabajan las 24 horas del día sin fatiga, lo que reduce los plazos de los proyectos y aumenta los márgenes de beneficio. También desempeñan un papel crucial a la hora de abordar la escasez de mano de obra y reducir la dependencia de trabajadores cualificados para las operaciones rutinarias. Además, ACE ha demostrado ser muy eficaz en aplicaciones especializadas, como el vertido automatizado de hormigón para bordillos y cunetas, agilizando aún más los flujos de trabajo y mejorando la rentabilidad.1,2
Equipos autónomos de construcción en acción
Ahora que hemos explorado el papel fundamental de los ACE, veamos más de cerca cómo se están utilizando estas máquinas en escenarios de construcción del mundo real.
Preparación de la obra
Maquinaria pesada para el movimiento de tierras
El sector de la construcción ha avanzado mucho en la automatización de equipos pesados como excavadoras, bulldozers y volquetes. Aunque las obras totalmente autónomas aún no han llegado, las tecnologías semiautónomas y de asistencia ya están cambiando la forma en que se realizan las tareas de movimiento de tierras, haciendo que las operaciones sean más eficientes, precisas y seguras.
Lo creas o no, el movimiento de tierras autónomo lleva décadas gestándose. En 1998, unos investigadores desarrollaron una excavadora autónoma capaz de cargar un camión volquete con la misma eficacia que un operario cualificado. Este primer sistema utilizaba la telemetría láser para la detección de obstáculos, algo innovador en su momento.
Desde entonces, la automatización ha dado pasos de gigante. Las máquinas modernas utilizan ahora la fusión de sensores, el análisis del suelo en tiempo real y algoritmos avanzados de planificación de trayectorias para aumentar la precisión y la eficacia. Con el aprendizaje automático y el procesamiento de datos en tiempo real, la maquinaria pesada es cada vez más inteligente y capaz.4
Grandes nombres como Caterpillar y Komatsu están a la cabeza de la maquinaria pesada autónoma y semiautónoma.
- El sistema MineStar Command de Caterpillar ha cambiado las reglas del juego de la minería al permitir el transporte, la perforación y la explanación autónomos. Sus camiones autónomos ya han transportado más de 2.000 millones de toneladas de material en 2025.
- La tecnología Intelligent Machine Control (iMC) de Komatsu combina GPS y sensores para automatizar la nivelación y la excavación con una precisión impresionante.
Una innovación destacada son los sistemas de ayuda a la nivelación, que automatizan los movimientos de la cuchara y la pluma para garantizar una nivelación precisa. Estos sistemas no sólo mejoran la eficiencia, sino que también reducen la fatiga del operador, haciendo que las largas jornadas de trabajo sean un poco más llevaderas.
Pero no son sólo las grandes empresas las que impulsan la automatización. Empresas como ASI Robots, Inc. y Built Robotics han desarrollado kits de adaptación que convierten excavadoras, bulldozers y cargadoras estándar en máquinas autónomas.
Estos kits suelen incluir GPS, LiDAR, cámaras, conectividad WiFi y sistemas de control basados en inteligencia artificial. Built Robotics ofrece incluso un modelo basado en suscripción, que permite a los contratistas pagar por la autonomía solo cuando la necesitan, una opción asequible para las empresas más pequeñas que quieren sumarse a la tendencia de la automatización.
Volvo Construction Equipment ha avanzado activamente en la automatización con proyectos como el dúmper autónomo TA15 e iniciativas anteriores como THOR (Terraforming Heavy Outdoor Robot). En 2016, Volvo demostró que una cargadora de ruedas y un dúmper articulado funcionaban de forma autónoma. Sin embargo, estos primeros sistemas seguían rutas preprogramadas en lugar de tomar decisiones en tiempo real. Los desarrollos más recientes han tenido como objetivo mejorar la adaptabilidad y la eficiencia, acercando la automatización a soluciones de movimiento de tierras totalmente autónomas.
Obras de subestructura
Cimientos de hormigón
El sector de la construcción está experimentando grandes cambios en la forma de colocar el hormigón gracias a la automatización. Desde bombas de hormigón semiautónomas hasta aplicaciones de hormigón proyectado por control remoto, las nuevas tecnologías están haciendo que el proceso sea más preciso, eficiente y, lo que es más importante, más seguro.
Las modernas bombas de hormigón montadas en camiones vienen ahora con control semiautónomo de la pluma, que mantiene constante la altura de deposición para una colocación del hormigón más suave y uniforme. Los operadores pueden establecer límites de seguridad, y los controles hidráulicos automatizados ayudan a reducir el desgaste del equipo al tiempo que mejoran la seguridad en la obra. Además, el control autónomo de la bomba ajusta automáticamente la velocidad y la presión para que el hormigón fluya a un ritmo óptimo, reduciendo el desperdicio de material y aumentando la eficiencia.
Pero la automatización no es sólo para máquinas nuevas. Muchos sistemas convencionales de hormigonado pueden modernizarse con tecnología inteligente, especialmente para aplicaciones de hormigón proyectado como el refuerzo de túneles y la estabilización de taludes. El proyecto TunConstruct demostró que el control autónomo de la bomba y la pluma puede ajustar con precisión la trayectoria y la velocidad de proyección en tiempo real, lo que permite obtener capas de hormigón proyectado más uniformes y de mayor calidad. En comparación con el funcionamiento manual, la diferencia de precisión es enorme.
La tecnología de control remoto también ha cambiado las reglas del juego. Ahora, los operarios pueden controlar bombas de hormigón a una distancia de hasta 600 pies, lo que supone una enorme mejora en términos de seguridad, especialmente en entornos peligrosos como espacios confinados o lugares de trabajo a gran altitud. Con los sistemas inalámbricos, los trabajadores pueden supervisar y ajustar la configuración sin tener que estar junto a equipos pesados, lo que reduce los riesgos sin sacrificar la eficiencia.
Algunas empresas, como CIFA, están llevando la automatización aún más lejos con la estabilidad inteligente y el funcionamiento de la pluma. Su Control Automático de Estabilización (ASC) supervisa las posiciones de los estabilizadores en tiempo real, garantizando que la máquina se mantenga equilibrada, incluso en espacios reducidos. También han introducido la automatización del despliegue de la pluma, que predice la mejor configuración de la pluma para un funcionamiento seguro y eficaz, reduciendo el tiempo de preparación y facilitando el despliegue.
De cara al futuro, la automatización sólo va a desempeñar un papel más importante en la colocación del hormigón. La combinación de inteligencia artificial, robótica y sensores avanzados ya está cambiando la forma de verter, bombear y aplicar el hormigón. Es posible que los sistemas totalmente autónomos no estén muy lejos y, a medida que aumente la demanda de una construcción más segura, rápida y eficiente, el sector adoptará estas innovaciones a un ritmo aún más rápido.4
Construcción de superestructuras
La automatización de la construcción de superestructuras presenta retos aún mayores que la colocación de hormigón, sobre todo cuando se trata de ensamblar elementos portantes. A diferencia de tareas como el vertido de hormigón, que pueden controlarse en gran medida, el montaje de estructuras requiere precisión, adaptabilidad y toma de decisiones en tiempo real, capacidades que los sistemas robóticos actuales tienen dificultades para conseguir sin supervisión humana. Sin embargo, los avances en sistemas de pórtico, robots móviles y robótica colaborativa están acercando la construcción a soluciones más autónomas.
Los sistemas de pórtico se han utilizado ampliamente para el ensamblaje automatizado en entornos controlados, ofreciendo una gran precisión y fiabilidad para tareas repetitivas. Su capacidad para mantener una precisión constante los hace ideales para entornos de prefabricación. Sin embargo, el despliegue de estos sistemas directamente en las obras presenta dificultades, como los elevados costes de transporte y preparación y una adaptabilidad limitada a las condiciones cambiantes del entorno.
Para superar estas limitaciones, los robots móviles se perfilan como una alternativa más flexible para las tareas de construcción in situ. Estos robots ya se utilizan para trabajos de acabado, como colocación de baldosas, nivelación de suelos y pintura. Por ejemplo, robots con ruedas o sistemas humanoides como Nao pueden colocar baldosas con precisión de forma autónoma, mientras que otros equipados con efectores finales especializados se encargan eficazmente del acabado de superficies.
Un avance clave en este ámbito es la introducción de robots de construcción de una sola tarea (STCR), diseñados para automatizar procesos específicos sin necesidad de grandes cambios en el flujo de trabajo. Estos robots pueden instalarse junto a trabajadores humanos, lo que permite integrar gradualmente la automatización en los métodos de construcción existentes en lugar de tener que crear una obra totalmente robotizada.
Más allá de la automatización de tareas específicas, la robótica colaborativa está ganando adeptos como forma de combinar la experiencia humana con la eficiencia robótica. En este enfoque, los robots supervisados por humanos se encargan de tareas repetitivas o peligrosas mientras los operarios supervisan y ajustan su rendimiento según sea necesario. Otro avance prometedor son las cadenas de montaje digitalizadas, en las que los componentes modulares se fabrican fuera de las instalaciones y luego se ensamblan in situ mediante sistemas robóticos. Este método no sólo reduce el desperdicio de material y las emisiones, sino que también mejora la eficiencia y la seguridad al aprovechar tanto la automatización como la mano de obra cualificada.4
Riesgos de los equipos autónomos
Aunque el ACE ofrece importantes ventajas, también conlleva riesgos que los contratistas y las empresas deben tener muy en cuenta. Una de las principales preocupaciones es la posibilidad de que se produzcan fallos tecnológicos o averías, que podrían causar retrasos en los proyectos y pérdidas económicas. A diferencia de los equipos tradicionales, las máquinas autónomas dependen de complejos programas informáticos y sensores, lo que significa que incluso un pequeño fallo podría interrumpir las operaciones.
Otro reto es la pronunciada curva de aprendizaje para contratistas y operarios. Integrar ACE en los flujos de trabajo existentes requiere formación, actualizaciones de software y ajustes en la gestión de la obra, todo lo cual puede sobrecargar los presupuestos y los plazos. Además, sigue habiendo problemas de seguridad, sobre todo cuando se trata de excavaciones y servicios subterráneos. Un error de cálculo por parte de un sistema autónomo podría dañar infraestructuras vitales, provocando costosas reparaciones y peligros potenciales.
La carga financiera que supone sustituir los equipos tradicionales por máquinas autónomas es otro factor clave. Los elevados costes iniciales del ACE, combinados con el tiempo necesario para la transición de toda una flota, pueden dificultar la adopción, aunque los beneficios a largo plazo justifiquen la inversión. Las empresas más pequeñas, en particular, pueden tener dificultades para absorber estos costes.
Más allá de la logística y las finanzas, también preocupa la pérdida de artesanía. Aunque las máquinas autónomas destacan por su eficiencia y consistencia, pueden carecer de la atención al detalle necesaria para unos acabados de alta calidad. Esto podría dar lugar a más repeticiones, contrarrestando algunas de las ganancias de productividad que promete la automatización.
A medida que la industria avanza hacia la automatización, será crucial encontrar el equilibrio adecuado entre la tecnología y la experiencia humana. Abordar estos riesgos mediante una mejor formación, enfoques de automatización híbridos y mejoras continuas en IA y robótica determinará el éxito de la integración de la ACE en la construcción moderna.2
Principales actores y tendencias del mercado
Esta rápida expansión del mercado ACE no sólo está impulsada por la innovación, sino también por las demandas prácticas del sector, como la escasez de mano de obra, los problemas de seguridad y la búsqueda de una mayor eficiencia. A medida que más empresas integran la excavación automatizada, los camiones de transporte autónomos, la albañilería robotizada y el vertido autónomo de hormigón en sus flujos de trabajo, el impacto del ACE se hace más evidente en las obras de construcción de todo el mundo.
Fabricantes líderes como Caterpillar, Komatsu, Volvo Group, Hitachi Construction Machinery, Doosan Corporation, CNH Industrial, Deere & Company y Built Robotics siguen perfeccionando la maquinaria autónoma, haciéndola más fiable y adaptable a los entornos de construcción del mundo real. Su colaboración con instituciones de investigación está acelerando el desarrollo de sistemas basados en inteligencia artificial, lo que permite a las máquinas realizar tareas complejas con mayor precisión.
Y no se trata sólo de eficiencia: la sostenibilidad también es un factor importante. Tomemos como ejemplo el cargador de canteras autónomo y eléctrico de Volvo Construction Equipment. Lanzada en 2017, marcó la pauta en automatización rentable y de bajas emisiones, reduciendo la huella de carbono y mejorando el rendimiento. La flota de camiones de transporte autónomos de Caterpillar es otra historia de éxito. En 2022, estos camiones ya habían movido más de 4.000 millones de toneladas de material en tres continentes, funcionando las 24 horas del día, los 7 días de la semana, con mayor seguridad y productividad. Para 2025, esas cifras no han hecho más que aumentar, lo que demuestra el impacto que está teniendo la automatización.
Las previsiones de mercado indican que el ACE alcanzará los 24.540 millones de dólares en 2029, con una CAGR del 10,1%. Una de las principales razones de este crecimiento es el impulso de la urbanización, el aumento de la demanda de construcción y el apoyo gubernamental a la automatización. Además, la IA, el aprendizaje automático y los sensores inteligentes están haciendo que estas máquinas sean aún más inteligentes y capaces.
Otro gran cambio es el alquiler de ACE. En lugar de gastar millones en la compra directa de máquinas autónomas, las empresas las alquilan bajo demanda, lo que hace que la automatización sea más accesible sin los costes iniciales. Esta tendencia al alquiler está facilitando que más empresas prueben la tecnología ACE y la integren en sus proyectos sin arruinarse.
A medida que se acelera la adopción de la ECA, se está transformando la construcción de manera profunda, mejorando la seguridad, la eficiencia y la sostenibilidad, al tiempo que se abordan los retos críticos de la industria. Con los continuos avances en robótica, IA y conectividad, la construcción autónoma ya no es solo un concepto de futuro, sino que se está convirtiendo en una parte fundamental de la evolución del sector.3
Referencias y lecturas complementarias
- Frank, M., Ruvald, R., Johansson, C., Larsson, T., Larsson, A. (2019). Towards autonomous construction equipment-supporting on-site collaboration between automatons and humans. International Journal of Product Development, 23(4), 292-308. DOI: 10.1504/IJPD.2019.105496, https://www.inderscienceonline.com/doi/abs/10.1504/IJPD.2019.105496
- Ruffino, R. J. (2020). Application of Autonomous Equipment in Heavy Civil Construction. [Online] Available at https://digitalcommons.calpoly.edu/cmsp/408/
- Choi, S. D., Borchardt, J. G. (2022). Evolution of Automated & Autonomous Machines & Equipment in Construction: An Overview. Proceedings of the 11th Annual World Conference of the Society for Industrial and Systems Engineering. https://www.ieworldconference.org/content/SISE2022/Papers/16-Choi2.pdf
- Melenbrink, N., Werfel, J., Menges, A. (2020). On-site autonomous construction robots: Towards unsupervised building. Automation in Construction, 119, 103312. DOI: 10.1016/j.autcon.2020.103312, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0926580520301746
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