Hacia una industria del futuro; la construcción 4.0

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Para los fabricantes de productos y sistemas del sector de la construcción la impresión 3D y la industria 4.0 son necesarios. Su cifra de negocio, sus cualificados equipos y su dinamismo los convierte en objetivos de procesos de fabricación innovadores capaces de conseguir impactos tanto en productos singulares como en nuevos modelos de negocio.

Como ya indica Guillermo Gil en su artículo “Cuando las tecnologías digitales apuntan al cielo” estamos ante el reto de “acelerar la transformación digital de nuestra industria en su conjunto para que aspire a producir, concebir y explotar con éxito una parte de los bienes que demandará la sociedad en los próximos años”.

La industria de la construcción ofrece un negocio de un volumen muy importante con productos de suficiente valor añadido, exigencias de personalización y dotados de unos componentes tecnológicos que la convierten en la candidata de excepción para evolucionar a la versión 4.0.

La Confederación Española de Asociaciones de Fabricantes de Productos de Construcción, CEPCO proporciona sus datos más relevantes en 2015:

  • En exportación han alcanzado un récord histórico, con un total de 21.521 millones de euros; un 7% más respecto a 2014. Estas exportaciones suponen el 8,60% del total de las exportaciones españolas.
  • En España son 35.137 las empresas fabricantes de productos de la construcción y ofrecen empleo a 337.341 personas. En Europa, según la European Construction Industry Federation FIEC, la industria de la construcción contribuye hasta el 28% del empleo industrial de la UE28.

Si comenzamos por el aspecto de mayor actualidad, los medios de producción asociados a la impresión 3D o fabricación aditiva, nos encontramos ante la espectacular propuesta de llevar la impresión 3D al solar y resolver “in situ” la construcción, totalmente robotizada del edificio. Sin duda, la propuesta “Contour Crafting” desarrollada por la University of Souther California ofrece el desarrollo tecnológicamente más elaborado, frente a otros ejemplos más virales que podemos encontrar en las redes sociales. No obstante es relevante considerar propuestas en las que la interacción persona-robot se establecen como opción intermedia, por ejemplo mediante el robot ERO, en cuyo desarrollo ha colaborado Atlas Copco.

Sin embargo, en el contexto de la propuesta de una industria de la construcción 4.0 consideramos un objetivo factible a corto y/o medio plazo apostar por el entorno industrial y por la convivencia de sistemas de fabricación actuales con celdas de fabricación flexibles, orientadas a ofrecer una personalización competitiva de los sistemas constructivos frente a las actuales soluciones basadas en moldes o trabajos manuales para tiradas cortas.

Sirva como ejemplo del nivel de automatización de la industria de la construcción, las plantas descritas en las publicaciones de la Asociación Nacional de la Industria del Prefabricado de Hormigón, ANDECE, o la integración en la industria de la cerámica de la personalización masiva mediante la tecnología Inkjet de KERAjet.

Con relación a los materiales para la fabricación aditiva varios estudios de mercado de BBC Research apuntan hacia los 650 millones de dólares de cifra de negocio en el horizonte de 2019. Aunque el impacto en construcción no se especifica se prevee alcanzar los 148 millones de dólares en bienes de consumo no asociados a automoción, a aeronáutica o a salud. En cualquier caso, supondrán crecimientos de dos dígitos porcentuales desde la situación actual hasta 2019.

Pero ¿qué materiales? Lamentablemente el sector de la construcción no podrá conseguir piezas funcionales con resistencias mecánicas frente a acciones convencionales, dinámicas, accidentales (fuego, sismo…) sin esfuerzo en I+D sobre los ya conocidos cementos, composites, metales… y sobre todo, acometer estos desarrollos con una visión integral soportada en el concepto de bioeconomía tal y como Javier García Jaca expone en ¡Vamos a por Rolex y a por setas!.

Afortunadamente, atendiendo al informe de la Comisión Europea sobre I+D Industrial, aunque el negocio de la construcción se mantiene en puestos bajos en valores absolutos, a nivel mundial, la industria de fabricantes de materiales de construcción muestra el mayor incremento en inversión en I+D (13,6%) seguido de la de servicios de software e informática (11,4%), electrónica y equipamiento eléctrico (9,0%) y automoción y componentes (7,1%).

¡Nos anima el compromiso del sector! En Europa tenemos un magnífico ejemplo con el acero: el programa de los Fondos de Investigación del Carbón y el Acero, Research Fund for Coal and Steel, RFCS, cuenta anualmente con 50 millones de Euros. Su principal cliente, como establece la patronal española, UNESID, y europea, EUROFER es el sector de la construcción con un 35% de la producción total.

Pero volvamos al producto. La clave es apostar por los de alto valor añadido y cuya orientación a la personalización haga competitiva la fabricación aditiva, frente a los procesos pensados para la fabricación de grandes tiradas.

¿De qué estamos hablando? De lo grande, de las envolventes de edificación, del carácter de los edificios y de las ciudades que las alberga, a las que personas como Alisa Andrasek proponen nuevos retos formales y funcionales. También de lo pequeño, de resolver el equipamiento interior de la vivienda, de los espacios habitacionales con propuestas de relación con el cliente B2C como el servicio on-line de i-materalize, y por supuesto, para atender la integración de nuevas tecnologías en los productos de construcción, el Internet of Things y cómo los productos de construcción esmartizados pueden crear ambientes inteligentes.

Fundamentalmente hablamos de procesos, de las TICs como motor de la transición a una comunicación más eficiente entre diseño y fabricación. Esta es una transición que deben abordar todas las industrias y que, según Mckinsey Global Institute el sector de la construcción no está acometiendo aún de manera decidida.

En cualquier caso, la implantación del BIM (Building Information Modeling) y del decidido impulso de entidades tales como el Building SMART Spanish Chapter a través del uso de estándares abiertos de interoperabilidad para alcanzar nuevos niveles de productividad, nos anima a confiar en la oportunidad de construir una industria de la construcción 4.0.

Sobre José Antonio Chica Paez

Doctor Ingeniero Industrial, especialidad en mecánica y doctorado en ingeniería civil e industrial es responsable de desarrollo de producto en las líneas de Envolventes Arquitectónicas Eficientes Energéticamente y Soluciones Estructurales Industrializadas. Además, colabora con expertos en Modelización Inteligente para la Construcción y Esmartización de Infraestructuras de Edificación y Ciudades para la implantación de procesos constructivos industrializados.

Es miembro del Comité Técnico Nacional AEN/CTN 140/SC3 – SC4 que trata sobre el Eurocódigo 3: “Proyecto de estructuras de acero” y Eurocódigo 4 “Proyecto de Estructuras mixtas de acero y hormigón”, del Working Group Steel Construction and Infrastructure de la European Steel Technology Platform (ESTEP) y lleva la coordinación del Comité Técnico de Construcción de la Plataforma Tecnológica Española del Acero (PLATEA).

Recientemente ha sido propuesto por la Dirección General para la Investigación e Innovación de la Comisión Europea como integrante del Comité Técnico para la evaluación de los proyectos financiados por el Fondo de Investigación del Carbón y el Acero.

4 Comentarios

  1. Excelente información. Es difícil conseguir buena información sobre la energía fotovoltaica y en http://enlight.mx vemos como muy beneficioso que se instruya a las personas en el tema, para que así comprendan su importancia.

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