CDT El proyecto Beeyonders, financiado con fondos europeos, busca hacer la vida más fácil y segura para los trabajadores de la construcción. Así, la digitalización, la automatización y la inteligencia artificial (IA) son los medios identificados por esta iniciativa para ayudar a la industria de la construcción europea a aumentar su competitividad, eficiencia, seguridad y calidad, al tiempo que reduce su impacto ambiental.
Fuente: Construible
La escasez de la mano de obra, la necesidad de mejorar la seguridad y bienestar de los trabajadores de la construcción de cualquier edad y sexo, y la importancia de aumentar la productividad al mismo tiempo que se mejora la calidad, la rentabilidad y la entrega de proyectos, son algunos de los retos a los que se enfrenta actualmente el sector de la construcción. Además, el sector tiene el desafío de lograr una mayor eficiencia de los recursos y una reducción del CO2 incorporado y desperdiciado sobre la base de una economía circular.
La principal ambición de Beeyonders es abordar estos desafíos produciendo, comercializando e integrando tecnologías pioneras para el sector de la construcción en Europa. Para hacerlo, el proyecto hará un uso extensivo de la IA, la automatización y la digitalización. Estas nuevas tecnologías respaldarán la independencia del sector de la construcción europeo de las importaciones de tecnología extranjera y reducirán su impacto ambiental, lo que en última instancia ayudará a la Unión Europea a alcanzar la neutralidad climática.
Socios del proyecto Beeyonders
El proyecto, financiado por Horizonte Europa, comenzó en junio de 2022 bajo la coordinación de Acciona y la participación de 21 socios de 9 países, dos empresas filiales y un país asociado. El Grupo Holcim y el centro de investigación y desarrollo tecnológico Tecnalia forman parte de esta iniciativa.
En un plazo estimado de 42 meses, el proyecto demostrará el impacto positivo de las nuevas tecnologías en términos de eficiencia en el uso de los recursos, reducción de residuos y emisiones de CO2 incorporadas, así como la mejora de la seguridad en los entornos de construcción. Esto redundará en un mayor bienestar de los trabajadores de la construcción, quienes estarán en el centro de la innovación del proyecto.
En estos primeros meses ya se han establecido las líneas bases del proyecto, por ejemplo, se han instaurado los principales requisitos para demostrar la tecnología desarrollada en seis escenarios piloto, con dos ubicaciones españolas.
Nuevas tecnologías para hacer que la construcción sea más segura
La iniciativa cuenta con nueve objetivos principales para mejorar la eficiencia, la seguridad y la calidad en el sector de la construcción al tiempo que reduce el impacto ambiental de las obras. En este sentido, el primer objetivo de Beeyonders es establecer los requisitos para las tecnologías y soluciones, junto con su impacto esperado para los usuarios, desarrolladores de tecnologías y soluciones, probadores, trabajadores y futuros profesionales.
En segundo lugar, establecerá los protocolos de prueba en TRL4 (validado a escala de laboratorio), en TRL5 (validado en un entorno relevante) y en TRL6 (en el sitio de construcción). En tercer lugar, el proyecto desarrollará soluciones avanzadas para casos de uso de construcción de túneles, carreteras y edificios y mantenimiento de carreteras. Asimismo, demostrará que es posible implementar maquinaria no tripulada para trabajar en escenarios de construcción difíciles con vehículos de maquinaria industrial y robóticos terrestres y aéreos autónomos/teleoperados.
El cuarto paso será el desarrollo, prueba y demostración de nuevas soluciones de fabricación aditiva que sean respetuosas con el medio ambiente, actuando directamente en la optimización de recursos y promoviendo la biodiversidad en las obras de construcción marítima.
En quinto lugar, una plataforma Digital Twin (DT) reunirá los datos de los casos de estudio para gestionar la información relativa a las tecnologías de vanguardia (BT) desarrolladas. Después, se demostrará el gemelo digital con un conjunto de capas y aplicaciones basadas en inteligencia artificial para la toma de decisiones y la mejora del bienestar y la seguridad de los trabajadores.
El punto sexto será evaluar el impacto y las consecuencias de estas tecnologías, con énfasis en las ventajas que esto puede suponer en el sector. Esta evaluación analizará cómo las tecnologías pueden beneficiar a los trabajadores de la construcción de mayor edad y cómo pueden ayudar a atraer a trabajadores más jóvenes y, por lo tanto, reducir la escasez de mano de obra. Para alcanzar estos objetivos, se desarrollarán y probarán en diferentes escenarios exoesqueletos, EPP portátiles avanzados y dispositivos de realidad extendida.
En séptima posición, se desarrollarán recursos de capacitación y aprendizaje para los trabajadores actuales y futuros y se desarrollarán e introducirán en los planes de estudios y módulos para los programas de aprendizaje de pregrado y de por vida. En octavo lugar, se desarrollará un análisis de estandarización de las tecnologías y soluciones. Además, se realizará una hoja de ruta para la integración en los estándares actuales y/o futuros.
Por último, se fomentará la colaboración tecnológica con Japón. Para ello, se planificarán misiones para fortalecer las relaciones profesionales con entidades tecnológicas en este país. El proyecto colaborará con una entidad japonesa para el uso de tecnologías pioneras en un caso de estudio específico de construcción marítima.
Soluciones para impulsar la construcción sostenible
El proyecto Beeyonders tiene como finalidad allanar el camino hacia una industria europea de la construcción más sostenible y competitiva. En este sentido, la iniciativa contribuirá con la integración exitosa de las próximas tecnologías pioneras: vehículos aéreos y terrestres autónomos, fabricación aditiva, portátiles inteligentes avanzados, exoesqueletos, gemelo digital y colaboración humano-robot.
Por otro lado, demostrará el impacto del uso de estas nuevas tecnologías pioneras en la eficiencia de los recursos (materias primas, agua, etc.), la reducción de residuos y las emisiones de CO2 incorporado. Además, probará la seguridad de las nuevas tecnologías en un entorno de construcción, en colaboración con los trabajadores.
Asimismo, la iniciativa reducirá la dependencia de tecnologías importadas y aumentará el bienestar de la mano de obra de la construcción involucrada.
Escenarios piloto en diferentes tipologías de infraestructura
Las tecnologías desarrolladas por el proyecto se demostrarán en seis escenarios piloto de construcción en múltiples tipologías de infraestructura ubicadas en Helsinki (Finlandia), Rotterdam (Países Bajos), Florencia y Roma (Italia), y en el caso de España en Gijón y León.
El proyecto piloto en el Puerto de Gijón (Asturias) consiste en una construcción marítima. La infraestructura marina debe resistir las reacciones químicas del agua de mar y las cargas dinámicas de las olas. Cualquier alternativa en la fabricación aditiva para infraestructura marina debe tener esto en cuenta.
La iniciativa está trabajando en la optimización de diseños de cajones estructurales, explorando nuevas geometrías para reducir la cantidad de mortero utilizado y los residuos generados, lo que redundará en una reducción de las emisiones de CO2. Además, el proyecto pretende crear superficies que favorezcan el asentamiento de la biodiversidad marina, generando formas y texturas en la superficie exterior de los cajones y estructuras bioinspiradas específicas, favoreciendo el crecimiento de los arrecifes, y reduciendo el impacto de la infraestructura en el medio marino. La promoción de la biodiversidad será monitoreada bajo el entorno del gemelo digital.
Los trabajos en túneles se encuentran entre las actividades más peligrosas del sector de la construcción. Exigen las máximas medidas de seguridad, incluida la ausencia total de trabajadores en determinados momentos.
En terrenos duros/rocosos, el método tradicional de construcción de túneles primero requiere explosivos y un jumbo para perforar el frente de excavación. Una vez que se realiza la voladura, los sistemas de extracción de aire limpian la atmósfera del túnel, que está llena de polvo, antes de que los trabajadores puedan ingresar. Esta extracción dura alrededor de una hora, lo que se considera tiempo de inactividad improductivo.
Beeyonders propone una solución para reducir estos tiempos de inactividad, que se probará en el túnel de ensayo de la Fundación Santa Bárbara. Allí, las soluciones robóticas tierra/aire autónomas y teleoperadas podrán ingresar al túnel inmediatamente después de la explosión. El primer robot en ingresar será un dron para recopilar información sobre las condiciones del túnel.
Ayudará a guiar una combinación de maquinaria robótica autónoma y controlada a distancia dentro del túnel, diseñada para eliminar los escombros de la explosión del frente de la excavación mucho antes de que puedan entrar los trabajadores. Las mejoras de productividad y seguridad derivadas del uso de soluciones robóticas serán monitoreadas bajo el entorno Digital Twin.
Una vez finalizado, el proyecto espera que el sector de la construcción emita un 11% menos de emisiones de CO2, aumentar un 20% la resistencia de los trabajadores, mejorar un 14% la eficiencia en la producción, y reducir un 50% las bajas por enfermedad debidas a lesiones lumbares.
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