CDT El Building Information Modeling (BIM) es una metodología de modelación de información que, como su nombre lo indica, ayuda a modelar el ciclo de vida completo de un proyecto desde su arquitectura, ingeniería y construcción hasta la futura operación y mantención. Su uso en la industria minera se inició hace años, incluso antes de que tomara fuerza en otros sectores como el de la Construcción.
Dentro de sus beneficios, permite un aumento en la eficiencia, reducción de riesgos de inexactitudes de proyecto, etcétera. Su impacto puede ser significativo, pues durante la etapa de construcción permite minimizar y, en teoría, eliminar los problemas de comunicación y/o manejo de la información, los que constituyen uno de los principales factores de baja productividad en esa fase.
La metodología tiene un alto potencial para la industria, pero debe enfrentar algunos desafíos relacionados con la falta de difusión, conocimiento e implementación en el ciclo de vida completo de los proyectos, así como de estandarización para su aplicación.
En los últimos años, la metodología BIM ha ido abriéndose paso en el desarrollo de diversos proyectos, gracias a las ventajas y beneficios que ofrece tanto en términos de coordinación, productividad, entre otros. Si bien, se ha escuchado mucho sobre esto en otras industrias (como en la Construcción), lo cierto es que en minería también ha estado presente desde hace varios años.
El BIM (Building Information Modeling) es una metodología de modelación de información que ayuda a modelar el ciclo de vida completo de un proyecto desde su arquitectura, ingeniería y construcción hasta la futura operación y mantención. De acuerdo a los expertos consultados, esta herramienta posibilita la construcción tridimensional asociando al modelo 3D información paramétrica de cada uno de los elementos y componentes del proyecto tales como la superficie, volumen, propiedades térmicas, precios, especificaciones de productos, terminaciones, etcétera, destacando así por su capacidad para generar y gestionar la información de un edificio o proyecto, a través del empleo de múltiples herramientas basadas en tecnologías de información, facultando así la integración de información de las diversas especialidades, mejorando la comunicación y coordinación de todos los actores involucrados, lo que impactaría positivamente en la reducción de fallas, cumplimientos de plazos y detalle de la obra, previendo errores y sobrecostos por reparaciones en la etapa constructiva.
Si bien, la situación “ideal” de la aplicación de la plataforma sería que cada uno de los actores ejecutara su proyecto en BIM para luego agruparlo en un gran modelo (almacenamiento masivo de información que se puede alojar en la nube), el escenario en el sector minero es un tanto diferente debido a sus peculiaridades al momento de desarrollar proyectos de construcción y operación.
BIM en minería
Los expertos consultados comentan que el uso de BIM en la industria minera se inició hace años, (incluso antes de que este tomara fuerza en otros sectores como el de la Construcción), cuando se utilizaba en el proceso de diseño de algunos grandes proyectos. “Debido a la magnitud y complejidad de estos se permitían utilizar softwares y hardwares de alto costo para la época, los que se cubrían con los beneficios obtenidos de su uso”, cuenta Mauricio Heyermann, gerente de Proyectos de Cruz y Dávila Ingeniería, agregando que la metodología se introdujo como una herramienta de la etapa de diseño (conceptual, básico y de detalle), desarrollada por grandes empresas de ingeniería internacionales. El profesional también comenta que el sector se vio favorecido por el hecho de utilizar grandes volúmenes de estructuras metálicas, debido a que las maestranzas ya habían adoptado el diseño 3D para sus procesos de fabricación de los elementos metálicos, por lo que se produjo una sinergia entre diseño y el proveedor. “Se han utilizado herramientas BIM para algunas labores productivas, tales como la cubicación de materiales apilados y/o removidos y el control de deformaciones de taludes o variaciones topográficas, las que se efectúan con el soporte de tecnología de nube de puntos”, detalla.
No obstante y similar a lo que sucede en la industria de la construcción, su desarrollo e implementación ha sido algo lento. “Se han visto implementaciones de objetivos BIM bien ejecutados, desconociendo si existe un modelo de procesos consecuente con el ciclo de vida completo o no. Pese a esto, lo anterior podría corresponder a diferentes niveles de madurez BIM de la industria, donde el nivel más alto corresponde a un desarrollo colaborativo integrado, a diferencia del anterior, donde la colaboración se da por medio de modelos de información federados”, explica Enrique Maass, jefe de Área BIM de Arcadis.
Así, el uso de la metodología ha sido más bien paulatino, ya que a raíz de lo mencionado anteriormente, muchos de los proyectos no cuentan con los datos paramétricos necesarios para la modelación e integración de la información. “La metodología BIM abarca un concepto muy amplio que involucra una gran parte de los procesos y gestión de proyectos y no siempre hay un entendimiento común de estos”, agrega Sergio Labrin, jefe de Oficina Técnica (S) y de Control de Costos de Conpax.
Esta situación plantea el desafío de introducir la metodología como una herramienta de gestión en la etapa de construcción, puesta en marcha y operación, ya que en esas etapas hay aplicaciones donde se pueden obtener importantes beneficios tales como la planificación y simulación de las paradas de planta y el manejo de la información de producción para estudiar mejoras de productividad, entre otras.
Usos, ventajas y beneficios
En términos generales, los beneficios, son los mismos que en otras industrias, es decir, un aumento en la eficiencia, acumulación del conocimiento, mejor calidad, reducción de riesgos de inexactitudes de proyecto, costos de traspasos más bajos, etcétera. Y es que la ventaja de la metodología es la información que se le puede integrar a los modelos (visualización durante diseño y elaboración de planos generales), ya que esta herramienta agrega mayor precisión a los entregables, mejora la calidad y hace de la información una documentación unificada y coherente entre sí, junto con ayudar al mejor entendimiento por parte de las distintas disciplinas asociadas a un proyecto. Los expertos consultados señalan además que el BIM permite realizar revisiones de constructabilidad efectivas, en obras de edificación, detectando y solucionando, por ejemplo, cruces de especialidades, así como también ayuda a la disminución de la trazabilidad del proceso de generación de planos y elevaciones, con la reducción de recursos asignados a revisión, destinando este ahorro a otras tareas y elevando también los estándares de calidad de la obra. Si se toma como ejemplo lo que se muestra en el sector Construcción, con BIM también resulta posible anticipar los problemas, tomar decisiones en etapas tempranas de manera informada y disponer de toda la información de proyecto en cualquier momento del ciclo de vida de los proyectos. “Los beneficios están íntimamente relacionados con la toma de decisiones oportunas traducidas en mejores estimaciones y control de costos, y entre ellos están: control de interferencias en diseño, control de interferencias constructivas, mejor estimación de cantidades y volúmenes de obra, simulación visual del cronograma de construcción, balance oportuno de mano de obra y equipos en forma visual, lo que, en resumen, mejora la productividad”, agrega Labrin.
El impacto de la metodología en las etapas de construcción y luego en operación, puede ser significativo, pues durante la primera permite minimizar y, en teoría, eliminar, los problemas de comunicación y/o manejo de la información, los que constituyen uno de los principales factores de baja productividad en la etapa de construcción. “A lo anterior debemos sumar los beneficios de no tener faltas de información y descoordinación desde la etapa de diseño y las gestiones que permite el modelo para administrar la construcción, tales como facilitar la comunicación, mejorar la programación y su control, permitir simular las etapas constructivas y adelantarse a los riesgos de seguridad para mitigarlos, facilitar el comisionamiento desde etapas tempranas, entre otros”, detalla Heyermann, agregando que debido a los beneficios que se generan, la metodología BIM es aplicable a casi todos los proyectos mineros y en todas sus etapas. “Lo más utilizado en Chile es en la etapa de diseño de las plantas industriales, pero además de las ventajas obtenidas durante la fase de diseño y de construcción, también tienen aplicación en la etapa productiva, como optimizaciones de procesos, planificación de paradas de planta, control de riesgos productivos, planificación minera, auditorías de extracción, etcétera”, agrega el gerente de Proyectos de Cruz y Dávila. Cabe destacar que los mandantes tienen un rol fundamental a la hora de fomentar el uso de herramientas BIM, donde por ejemplo, pueden solicitar el desarrollo de la ingeniería con los parámetros necesarios (maqueta 3D con más parámetros) o programas de construcción e informes de avance (modelación 4D).
Otra ventaja de la metodología es que cuenta con formas de incluir el trabajo en la “nube”. “Esto facilita la interoperabilidad y la colaboración, existiendo aplicaciones que van desde trabajos en tiempo real sobre modelos de una misma plataforma, análisis y cálculo de ingenierías específicas con recursos compartidos en la nube, hasta procesos más avanzados, donde existe una base de datos única común en línea para todos los participantes y para cada fase, desde la cual se extraen, actualizan y guardan los datos necesarios para el ciclo de vida de los activos”, explica Maass, agregando que esto trae como beneficio: facilidad de acceso a la información, velocidad de cálculo a un menor costo, el uso de cualquier tipo y marca de herramienta específica y la integración total del equipo de trabajo que participa durante el ciclo de vida del activo. “En términos específicos, estos beneficios corresponden a las aplicaciones de BIM respecto a los objetivos de proyecto, en relación a los usos BIM planteados como estrategia de proyecto y plasmados en el Plan de Ejecución BIM”, puntualiza el profesional.
No obstante y así como sucede en otras áreas, la utilización de BIM en minería enfrenta el desafío de la falta de estándares, por lo que para abordar este problema, se han ido generando estándares particulares, ya sea de cada empresa minera como propios de las empresas de ingeniería. “Existen estándares CAD y CAD 3D, nomenclaturas y algunos procedimientos o flujos de procesos puntuales en la industria. Sin embargo, respecto a los estándares BIM, estos no se han aplicado aún en la industria minera nacional”, explica Maass, agregando que su uso puede significar un aumento significativo en la productividad (si son utilizados correctamente), dado que se considera el ciclo de vida completo del o los activos, en base a un modelo de procesos estandarizado, por medio de un modelo de datos estandarizado y bajo términos estandarizados, lo que permite finalmente revisar los métodos e identificar ineficiencias en los procesos, eliminándolos o modificándolos.
Desafíos y recomendaciones
Como en general, la metodología BIM es aplicable a varias industrias (al menos en alguna de las etapas del ciclo de vida de sus proyectos), Heyermann señala que las principales consideraciones respecto a la minería tienen que ver con que su aplicación debiese tomar en cuenta los estándares particulares de cada empresa minera, los altos estándares de requerimientos en seguridad y el enfoque en lograr los objetivos finales del proyecto (que tienen relación con los procesos productivos, como por ejemplo, el aumento de producción, mejora de rentabilidad, aumento del confort, disminución de riesgos, etcétera), y no, el medio para lograrlo.
En la misma línea, Maass señala que la implementación de esta metodología se podría aprovechar de mejor forma si se aplicara a la administración de activos (desde la gestión, conceptualización, desarrollo de proyectos de ingeniería, implementación, mantención y operación, cierre/reciclaje/etcétera), ya que esto determinaría una estrategia de trabajo, en la cual se exige la revisión de procedimientos claros, bajo metodologías dentro de un proceso sistemático. “Esto es lo que se denomina como la administración del ciclo de vida de los activos, donde se disponen una serie de técnicas específicas de desarrollo para cada proceso, que son revisadas, con el fin de eliminar tiempos de espera, sobreproducciones, excesos de procesado, re-procesos, etcétera”, explica.
Para el caso de los contratistas, Labrin comenta que se podría avanzar en realizar la gestión de costos a través de la “Gestión del Valor Ganado” incorporando los modelos virtuales, lo que se conoce como 5D. “Es una de las prácticas que más beneficios podría otorgar a la hora de tomar decisiones oportunas, ya que al aplicar ciertos filtros a nivel de tipo de recursos (MO, EQ, MT) o de actividades (Activity Code), nos permitiría detectar las razones en la variabilidad de los recursos y tiempos estimados”, detalla el jefe de Control de costos de Conpax, agregando que otro uso útil, es el control de interferencias a nivel de diseño y construcción, lo que permite crear un ambiente de mayor certidumbre y bajo riesgo en la cuantificación de los contratos.
Otro desafío importante que debe hacer frente la metodología BIM en la industria es lograr un mayor desarrollo, difusión e implementación, problema que surge debido a temas culturales, estratégicos, de liderazgos, entre otros. “Todos los participantes en el ciclo de vida de los activos deben reconocer los beneficios reales y concretos de BIM, además de entender el impacto de su aplicación, permitiéndoles a su vez exigir y adoptar BIM con un enfoque de proceso sistemático, en vez de considerarlo y aplicarlo como procesos aislados, lo que en específico podría generar mayores ineficiencias”, comenta Maass. En la misma línea, Hugo Andrade, gerente técnico de Arcadis, agrega que este “desconocimiento” del potencial de la metodología también se explica por ser una herramienta que viene fortaleciéndose desde la arquitectura, área que es un tanto más “ajena” a los proyectos mineros donde hay una lógica distinta de pensar los procesos, desde la ingeniería y la construcción. “En esta falta de conocimiento sobre el potencial de la herramienta, hay que agregar que tampoco hay entes que impulsen su uso, como ocurre en el sector de la Construcción, donde para las licitaciones del Ministerio de Obras Públicas (MOP) o de Vivienda (Minvu), se solicita uso de BIM en las bases, lo que al menos incentiva a una investigación del tema en caso se quiera participar de estas”, explica Andrade, a modo de ejemplo.
Precisamente el tema de una mayor difusión e implementación es uno de los desafíos que aborda la iniciativa BIM Forum Chile, organismo tiene por objetivos la proposición, definición y publicación de estándares, la promoción de la información relativa al BIM, la organización de actividades de difusión, la vinculación con entidades nacionales como internacionales, el trabajo con la academia para promover la investigación y ampliar el conocimiento en torno al BIM, así como también el poder compartir experiencias relativas a la planificación, desarrollo y coordinación de proyectos y sus buenas prácticas. “Para lograr integrar a las empresas de esta área en la tarea conjunta de promover y mejorar el uso del BIM, es vital que esta industria participe activamente en las mesas de trabajo y en las actividades de BIM Forum, para así lograr resolver los problemas y barreras que existen actualmente en el desarrollo de las metodologías BIM en toda su potencialidad”, explica Heyermann, quien es también el Coordinador del grupo de trabajo de gestión de proyectos de la iniciativa. BIM Forum, además, se encarga de convocar a los principales profesionales e instituciones relacionadas con esta temática, con el fin de canalizar las inquietudes, el conocimiento y la información, de modo de constituirse en una instancia de desarrollo técnico, difusión, estandarización y buenas prácticas relativas a BIM en nuestro país, siendo el tema de la estandarización un aspecto relevante y donde han desarrollado un proyecto denominado Librería Nacional BIM (ver recuadro).
Así, el trabajo por mostrar el potencial de esta metodología continua, ya sea a través de difusión, capacitación y educación. Es una herramienta que los expertos consideran beneficiosa y que cuenta con un gran potencial para un sector donde las mejoras en productividad siempre le serán bienvenidas.
Librería Nacional BIM
La Corporación de Desarrollo Tecnológico (CDT) está desarrollando el proyecto Librería Nacional BIM: estandarización y publicación de productos genéricos y específicos a través de una plataforma online gratuita y de libre acceso. La iniciativa nace de la necesidad de contar con herramientas tecnológicas de uso público, que permitan potenciar e impulsar la utilización del BIM. El proyecto ha avanzado en el desarrollo de diferentes temáticas, como por ejemplo, el modelo general de la Librería Nacional BIM. En este aspecto se definió la versión inicial del itemizado de categorías y sub-categorías y se está trabajando en la traducción del estándar de Objetos BIM de la Librería Inglesa (NBS), entre otros. También se generó un documento con el diseño conceptual de la futura plataforma online que cuenta con los requisitos funcionales, estrategias de usabilidad de la plataforma, arquitectura de información entre otros aspectos que se encuentra en los términos de referencia para el desarrollo informático de la plataforma.
El proyecto, cuenta dentro de sus mandantes a la CChC, la Asociación de Oficinas de Arquitectura y el MOP y se realiza por medio del convenio de subsidio de Bienes Públicos Estratégicos para la competitividad de InnovaChile de Corfo, que se enmarca en el Programa Estratégico Nacional de Productividad y Construcción Sustentable (Construye 2025).
Encuesta Nacional BIM
El año pasado se entregaron los resultados de la Encuesta Nacional BIM 2016, realizada por la Universidad de Chile con el objetivo de conocer el estado actual del uso de esta tecnología a nivel nacional donde más de la mitad de quienes respondieron, indicaron ser usuarios de BIM (con variados niveles de utilización entre ellos). Según datos del estudio, arquitectos e ingenieros estructurales mostraron los mayores niveles de uso, utilización de funciones avanzadas y mayor grado de satisfacción. Por el contrario, los especialistas eléctricos, sanitarios y de clima tuvieron los menores niveles de uso, el menor conocimiento de la tecnología, los métodos de trabajo más limitados y los niveles de satisfacción más bajos.
En cuanto a los niveles de adopción, un 53% señaló ser usuario de BIM. De este total, un 22% declaró que lo ha utilizado en varios o en la mayoría de sus proyectos en los últimos 12 meses, mientras que un 27% se declaró como usuario ocasional, es decir, que ha usado BIM solo en un par de proyectos. Por su parte un 4% señaló ser usuario indirecto, es decir, que lo ha utilizado únicamente a través de una empresa externa de modelación o coordinación BIM. Al desglosar los resultados por disciplinas, los arquitectos encabezan su utilización con un 63%, seguido por los ingenieros (45%) y constructores (39%).
La encuesta fue realizada a través de un cuestionario adaptativo vía internet y recibió 1.338 respuestas válidas y pertinentes, de 32 ciudades de todo el territorio chileno (82% región Metropolitana, 18% otras regiones).
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