IA en la construcción: salvar vidas, reducir costes y elevar la calidad

La IA está transformando la construcción con una mayor seguridad, una planificación más inteligente y un mejor control de calidad. Exploremos cómo estos avances garantizan un futuro más seguro y eficiente para el sector.

La IA está cambiando la construcción al optimizar la planificación de proyectos, la asignación de recursos y la gestión de tareas, lo que se traduce en notables mejoras de eficiencia y productividad. Su papel fundamental en la mejora de la seguridad, la toma de decisiones y el control de calidad se está volviendo indispensable en las prácticas modernas de construcción.

A pesar de las dificultades de adopción, se espera que el mercado de la IA en la construcción, valorado en más de 2500 millones de dólares en 2022, se dispare hasta alcanzar los 15 100 millones de dólares en 2032. Este crecimiento está impulsado por la capacidad de la IA para reducir los plazos y los costes, lo que promete un futuro más inteligente, seguro y eficiente para los profesionales del sector en todo el mundo.

Fig. 1. Estadísticas mundiales del mercado de la IA en la construcción.

Reducir los accidentes en las obras con IA#

Según la Organización Internacional del Trabajo de las Naciones Unidas, la construcción es el segundo sector más peligroso, después de la agricultura.

En 2022, el sector de la construcción estadounidense registró la pérdida de 1069 profesionales que murieron mientras trabajaban, lo que supone un aumento de 83 fallecimientos respecto al año anterior. La tasa de mortalidad del sector en Estados Unidos se ha mantenido en torno a 10 muertes por cada 100 000 trabajadores durante más de una década, lo que pone de manifiesto la necesidad crítica de mejorar las medidas de seguridad en este sector de alto riesgo.

La integración de la IA en el sector de la construcción mejora significativamente las medidas de seguridad en las obras. Algunas de sus principales ventajas son:

• La supervisión en tiempo real implica una vigilancia continua de las actividades de construcción, lo que permite detectar de inmediato posibles riesgos, como cableado eléctrico expuesto, andamios sin asegurar o barreras de seguridad inadecuadas. Esta supervisión constante mediante sensores o cámaras garantiza que las situaciones peligrosas se identifiquen y aborden rápidamente antes de que se conviertan en incidentes graves.

• La detección de riesgos y peligros puede identificar rápidamente peligros como debilidades estructurales, superficies inestables o un uso inadecuado de los equipos mediante algoritmos avanzados y técnicas de análisis de datos. Esto garantiza una resolución inmediata para mantener la seguridad de los trabajadores y prevenir accidentes.

• El cumplimiento normativo garantiza el estricto cumplimiento de las normas de seguridad mediante la evaluación continua de si se siguen los protocolos de seguridad. Esto no solo reduce el riesgo de accidentes, sino que también garantiza un entorno de trabajo más seguro para todo el personal.

Fig. 2. En 2022 murieron más trabajadores de la construcción estadounidenses en el trabajo que en cualquier otro sector industrial.

La toma de decisiones mediante IA en la construcción#

En el sector de la construcción, los plazos ajustados de los proyectos, los entornos de trabajo dinámicos y la necesidad constante de coordinar eficazmente múltiples equipos y recursos son la norma. Dado el ritmo acelerado del sector, es fundamental poder tomar decisiones informadas con rapidez y precisión.

Aquí es donde entra en juego la toma de decisiones basada en datos, que transforma la forma de planificar y ejecutar los proyectos de construcción. Al aprovechar tecnologías avanzadas de IA, el sector puede analizar grandes volúmenes de datos de construcción con una velocidad y precisión sin precedentes. Los modelos de IA, como Ultralytics YOLOv8, están revolucionando el sector al proporcionar asistencia en la detección de objetos, la segmentación y el seguimiento de objetos, impulsando cambios y mejoras en los flujos de trabajo del sector de la construcción mediante la visión artificial.

Fig. 3. Ejemplo de Ultralytics YOLOv8 utilizado para la detección de objetos.

Entre las principales ventajas se incluyen:

• Planificación informada y proactiva. La IA permite a los responsables de proyectos anticipar posibles problemas antes de que surjan, ya sean errores de diseño, problemas de rendimiento de subcontratistas, fallos de equipos o escasez de materiales. Tecnologías como YOLOv8 en visión artificial pueden ayudar en el seguimiento del inventario al contar y supervisar los materiales con precisión. El aprendizaje automático permite ajustar los plazos según la información obtenida en tiempo real, lo que ayuda a mitigar riesgos, garantizar una ejecución más fluida de los proyectos y reducir retrasos y sobrecostes.
• Modelado de información de construcción (BIM): la tecnología BIM en la construcción facilita la toma de decisiones basada en datos al proporcionar representaciones digitales detalladas de las características físicas y funcionales. BIM y la IA ofrecen conjuntamente información que ayuda a agilizar los procesos de planificación, diseño y gestión, lo que permite ejecutar los proyectos de forma más eficiente.
• Optimización de recursos. La IA también ayuda a evaluar la disponibilidad y el uso de equipos, mano de obra y materiales, garantizando el máximo aprovechamiento sin desperdicio. Esto no solo aumenta la productividad y reduce los costes, sino que también promueve la eficiencia y la responsabilidad medioambiental, fomentando prácticas de construcción sostenibles.
• Análisis de datos. Mediante el análisis de datos históricos y métricas actuales de los proyectos, la IA puede predecir posibles retrasos debidos al tiempo, cuellos de botella normativos, condiciones del emplazamiento, escasez de mano de obra, etc. La analítica estratégica permite reasignar metódicamente la mano de obra y los materiales para garantizar el cumplimiento de los calendarios de los proyectos.

El papel de la IA en el control de calidad y la detección de defectos en la construcción#

El control de calidad es un aspecto fundamental de cualquier proyecto de construcción, y la IA desempeña un papel importante en el mantenimiento de unos estándares de construcción elevados. Al aprovechar tecnologías avanzadas, la IA garantiza que cada fase del proceso de construcción cumpla unos estrictos niveles de calidad.

Fig. 4. El sector de la construcción está cada vez más digitalizado.

Esto no solo garantiza la integridad de la estructura final, sino que también mejora la seguridad general y la durabilidad del proyecto.

Estas son algunas formas concretas en las que la IA contribuye al control de calidad en la construcción:

• Garantiza unos estándares de construcción elevados: los sistemas de IA están diseñados para supervisar y evaluar continuamente las actividades de construcción, garantizando que todos los trabajos cumplan las normas y reglamentos establecidos. Esta supervisión continua ayuda a mantener la máxima calidad durante todo el ciclo de vida del proyecto.
• Reduce la necesidad de rehacer trabajos: al identificar los defectos en una fase temprana, la IA reduce significativamente la necesidad de rehacer trabajos. Esto no solo ahorra tiempo y recursos, sino que también garantiza que el proyecto se mantenga dentro del calendario previsto.
• Agiliza las inspecciones: los drones y sensores impulsados por IA automatizan los procesos de inspección e identifican posibles problemas con mayor rapidez y precisión.
• Facilita el mantenimiento predictivo: los algoritmos de IA analizan los datos de los equipos para anticipar las necesidades de mantenimiento, reducir los tiempos de inactividad y garantizar un rendimiento óptimo.

La IA en la construcción: retos#

A pesar de su tamaño, el sector de la arquitectura, la ingeniería y la construcción (AEC), valorado en $12 billones, se ha quedado tradicionalmente rezagado en la adopción de tecnologías digitales y prácticas innovadoras. Este sector, uno de los más grandes del mundo, apenas está empezando a ponerse al día con otros sectores en términos de modernización y avances tecnológicos.

McKinsey informa de que, aunque la tecnología centrada en AEC está avanzando, todavía no ha alcanzado la escala y sofisticación de otros sectores de software consolidados, como la logística, la fabricación y la agricultura. De hecho, los clientes de AEC gastan menos en TI que otros sectores, como la fabricación, la arquitectura y la logística. Esta menor inversión contribuye a las dificultades a las que se enfrentan las empresas tecnológicas de AEC para crecer de forma eficiente. Además, el sector cuenta con menos empresas en fase de expansión y unicornios en relación con su tamaño.

Esta menor asignación presupuestaria a TI, unida a la fragmentación del mercado y a unas prácticas analógicas arraigadas, frena el progreso. De media, las empresas de AEC destinan solo entre el 1 y el 2 % de sus ingresos a TI, una cifra significativamente inferior al 3-5 % habitual en otros sectores.

Los considerables gastos asociados tanto a la inversión como a la explotación suponen una barrera importante para el crecimiento de la IA en el mercado de la construcción. La implementación de tecnologías de IA en proyectos de construcción exige importantes desembolsos económicos, que cubren la adquisición de sistemas de IA, el hardware y software necesarios y conocimientos especializados.

Además, los costes operativos y de mantenimiento, como la contratación de personal cualificado, la realización de actualizaciones periódicas y la cobertura de las necesidades de infraestructura, pueden ser considerables. Estos elevados costes dificultan que las pequeñas y medianas empresas de construcción adopten soluciones de IA, como señala Global Market Insights. No obstante, entender cómo utilizar la IA en la construcción es crucial para que el sector cierre esta brecha y logre una mayor eficiencia e innovación.

La robótica impulsada por IA en el sector de la construcción: una nueva frontera#

Imagina un escenario en el que los robots sustituyan a los trabajadores humanos en las obras, mitigando así el riesgo de lesiones o fallecimientos.

A medida que el sector de la construcción avanza hacia la era digital impulsada por la IA, la robótica está haciendo realidad la visión futurista en las obras. Mientras que la IA mejora la toma de decisiones y el control de calidad, la robótica ofrece una manifestación tangible de estos avances.

La robótica, la rama de la ingeniería que integra la informática con la ingeniería mecánica y eléctrica, se ha expandido al sector de la construcción en los últimos años. Los robots existen desde hace décadas, pero solo recientemente han experimentado un aumento significativo de popularidad, principalmente debido al creciente interés y adopción tras la pandemia de COVID-19. Como consecuencia, se han abierto multitud de nuevas posibilidades.

Los robots pueden automatizar maquinaria pesada y flotas para tareas como la excavación, el transporte, la elevación de cargas, los trabajos con hormigón y la demolición. Además, los métodos avanzados de construcción utilizan la robótica para la gestión de residuos, la automatización de tareas y la construcción industrializada.

El tamaño del mercado mundial de robots de construcción se valoró en 442,5 millones de dólares en 2023 y se prevé que alcance los 1200 millones de dólares en 2030.

Fig. 5. El mercado mundial de la robótica para la construcción experimenta un rápido crecimiento.

Tres categorías principales de robots de construcción impulsan esta transformación:

• Robots estacionarios. Estos robots funcionan sin desplazar su base e incluyen tipos como los robots pórtico, los brazos robóticos y los robots de cable.

• Robots móviles. Mejoran la eficiencia de la construcción y pueden desplazarse por terrenos irregulares; entre sus tipos se incluyen los robots con ruedas, andantes, voladores y nadadores.

• Robots de enjambre. Muchos robots pequeños que colaboran para construir diseños de forma autónoma siguiendo rutas planificadas para evitar colisiones.

Reflexiones finales#

La IA está cambiando la imagen del sector de la construcción al optimizar la planificación de proyectos, la asignación de recursos y la gestión de tareas, lo que se traduce en importantes mejoras de eficiencia y productividad. El papel de la IA en la mejora de la seguridad, la toma de decisiones y el control de calidad es cada vez más importante.

A pesar de los retos, la integración de la IA, junto con los avances en robótica y tecnología BIM, promete un futuro más inteligente, seguro y eficiente para la construcción.

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