La industria de la construcción necesita ir más allá del modelado de información de construcción cuando se trata de digitalizar sus procesos, de tal manera que todas las partes involucradas en el proceso de construcción puedan participar. En este contexto, el proyecto europeo BIMprove ha desarrollado un sistema digital dinámico para que las obras de construcción aceleren la productividad, reduzcan costes y mejoren las condiciones de trabajo.
La solución desarrollada por el proyecto BIMprove amplía los sistemas de modelado de información de construcción (BIM) basados en 3D con la tecnología de gemelo digital, además de incluir inteligencia artificial (IA), realidad aumentada (AR), drones y diferentes herramientas. De esta forma, se obtiene un sistema mucho más dinámico y multifuncional, que depende de datos en tiempo real.
El proyecto ha tenido como objetivo revolucionar la industria de la construcción europea, al tiempo que resolvía diferentes problemas del sector, como la disminución de la productividad, el entorno peligroso para los trabajadores, el impacto ambiental negativo y la desalineación presupuestaria con los gastos reales. Gracias a la nueva solución, las obras de construcción tendrán disponible información en tiempo real, lo que permitirá identificar errores en etapas tempranas y permitirá predecirlos, abaratando costes y reduciendo riesgos. Además, será posible controlar los recursos, minimizando los residuos y garantizando un alto nivel de seguridad.
A través del sistema BIMprove, se proporciona un seguimiento al instante de las obras, una mejor programación de los recursos y la mejora de la planificación del trabajo. Asimismo, es capaz de comparar y analizar un modelo BIM y diferentes tipos de datos de la obra en tiempo real, con la finalidad de crear un gemelo digital de la obra. El trabajo realizado en el marco de BIMprove dio como resultado el desarrollo de un hardware, un software y una serie de métodos.
Drones, robots terrestres y balizas con bluetooth
En cuanto al hardware, el sistema de gemelos digitales contiene un servicio de integración de datos basado en la nube. Esta plataforma facilita el intercambio de información y el tratamiento de los datos mediante interfaces modulares de programación de aplicaciones.
Por su parte, los robots terrestres y drones capturan datos visuales en las obras. Ambos utilizan un sistema de planificación de trayectorias para navegar por el lugar de trabajo, capturando imágenes y escaneos tridimensionales (3D), para proporcionar nubes de puntos e imágenes térmicas.
Para controlar el robot terrestre a distancia y activar funciones autónomas a una gran distancia, se desarrolló una nueva conexión basada en wifi de 2,4 GHz con una antena de mayor ganancia. En el caso del dron, este vuela en interiores y no tiene una posición ni orientación absolutas. Ante este problema, se desarrolló una base de aterrizaje, que también se modeló y almacenó en BIM. De este modo, el dron siempre se sitúa en el marco correcto y los dispositivos de medición a bordo están alineados con el marco global. Asimismo, la estación base tiene capacidades de carga para que el dron se recargue automáticamente después del aterrizaje.
Dentro del hardware del sistema BIMprove, se han creado dos elementos centrales: balizas móviles en los cascos de los trabajadores y balizas estacionarias colocadas en el techo de forma centralizadas en las zonas que cubren.
Las balizas móviles son etiquetas bluetooth, mientras que las balizas estacionarias son receptores bluetooth. Cada baliza estacionaria escucha los anuncios de las balizas móviles, los cuales transmiten la hora, la ID de la baliza móvil y el RSSI asociado con cada anuncio.
Todos los registros de la actividad, en términos de presencia o número de trabajadores, en todas las zonas de trabajo se muestran en vivo en la plataforma BIMsync con un modelo compatible.
Mapas de calor para ubicar a los trabajadores
Para centralizar los datos y poder visionarlos, BIMprove ha desarrollado una aplicación dedicada para ejecutar un flujo de trabajo de captura de datos semiautomático. Cuando un usuario define un punto de referencia para un escaneo del dron, la aplicación obtiene ese punto de referencia específico y lo envía al dron para una misión.
Una vez sobrevolado dicho punto, el dron vuelve a la base de carga y transfiere los datos capturados de manera automática a la aplicación. Esta realizará el posprocesamiento de los datos térmicos para decidir si existe un problema o no.
En el caso afirmativo, la aplicación creará un problema y cargará y vinculará todos los datos problemáticos antes de enviar una alerta por SMS a los números predefinidos o a las personas responsables. Los usuarios tienen la posibilidad de crear un tablero de problemas desde MS Project.
Por otro lado, cuando las tareas programadas están vinculadas con objetos BIM, es posible reproducir la programación con una animación de línea de tiempo. Cuando se muestra la fecha en la que se trabajó en una tarea, el visor 3D muestra los objetos relacionados que aparecen.
La seguridad de los empleados se gestiona a través del mapa de calor, que muestra la posición de los trabajadores. Los trabajadores utilizan rastreadores portátiles y se puede visualizar en 3D cuántas personas hay en cada ubicación. Para proteger la privacidad, solo se visualiza el número de trabajadores por zona.
Por otro lado, se ha elaborado la herramienta BIM@Construction AR que permite al usuario visualizar el modelo BIM en el sitio de construcción. El principal entorno de desarrollo ha sido Unity3D y se podría exportar en Microsoft HoloLens 2 y en tablets con sistema operativo Android de alta gama. La herramienta AR incluye varias herramientas que el usuario puede utilizar en modo de primera persona, como notas, herramientas de medición, señales de advertencia, etc.
Consorcio de BIMprove
Un total de 12 entidades procedentes de Suiza, España, Finlandia, Alemania y Noruega han conformado el consocio del proyecto BIMprove, que ha estado liderado por Sintef Manufacturing (Noruega). La participación española está representada por las empresas Australo Interninnov Marketing Lab, Vías y Robotnik Automation.
Este proyecto comenzó en septiembre de 2020 y finalizó en agosto de 2023. Para conseguir sus objetivos, el proyecto ha contado con una financiación de 5.593.676 euros íntegramente financiados por el programa de investigación Horizonte 2020 de la Comisión Europea.