IA en la construcción: Salvando vidas, reduciendo costes y elevando la calidad

La IA está transformando la construcción con una mayor seguridad, una programación 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 mediante la optimización de la programación de proyectos, la asignación de recursos y la gestión de tareas, lo que da lugar a notables ganancias en eficiencia y productividad. Su papel crucial en la mejora de la seguridad, la toma de decisiones y el control de calidad es cada vez más indispensable en las prácticas de construcción modernas.

A pesar de los retos de adopción, se espera que el mercado de la construcción con IA, valorado en más de 2.500 millones de dólares en 2022, se dispare hasta los 15.100 millones de dólares en 2032. Este auge está impulsado por la capacidad de la IA para reducir plazos y costes, lo que promete un futuro más inteligente, seguro y eficiente para los actores del sector en todo el mundo.

Fig 1. IA en el mercado de la construcción, estadísticas globales.

Link to this sectionReducción de accidentes en obras de construcción 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 en EE. UU. sufrió una pérdida de 1.069 profesionales que fallecieron mientras trabajaban, lo que supone un aumento de 83 víctimas mortales respecto al año anterior. La tasa de mortalidad del sector en EE. UU. se ha mantenido en torno a 10 muertes por cada 100.000 trabajadores durante más de una década, lo que pone de relieve 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 ventajas principales son:

• La monitorización en tiempo real implica una vigilancia continua de las actividades de construcción, lo que permite la detección inmediata de 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 solucionen rápidamente antes de que se conviertan en incidentes graves.

• La detección de riesgos puede identificar rápidamente peligros, como debilidades estructurales, superficies inestables o uso inadecuado de 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 de la normativa exige el estricto cumplimiento de los reglamentos 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. Más trabajadores de la construcción en EE. UU. murieron en el trabajo en 2022 que en cualquier otro sector industrial.

Link to this sectionToma de decisiones con IA en la construcción#

En el sector de la construcción, los plazos de proyecto ajustados, los entornos de trabajo dinámicos y la necesidad constante de coordinar múltiples equipos y recursos de manera eficiente son la norma. Dado el ritmo acelerado del sector, la capacidad de tomar decisiones informadas con rapidez y precisión es primordial.

Aquí es donde entra en juego la toma de decisiones basada en datos, transformando la forma en que se planifican y ejecutan los proyectos de construcción. Al aprovechar las tecnologías de IA avanzadas, el sector puede analizar grandes volúmenes de datos de construcción con una velocidad y precisión sin precedentes. Modelos de IA como Ultralytics YOLOv8 han revolucionado el sector, proporcionando ayuda en detección de objetos, segmentación y seguimiento de objetos, impulsando cambios y mejoras en los flujos de trabajo dentro de la industria de la construcción a través de la visión artificial.

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

Los beneficios clave incluyen:

• Planificación informada y proactiva. La IA permite a los jefes de proyecto anticiparse a posibles problemas antes de que surjan, ya sean errores de diseño, problemas de rendimiento de subcontratistas, fallos en los equipos o escasez de materiales. Tecnologías como YOLOv8 en visión artificial pueden ayudar en el seguimiento de inventario mediante el recuento y la monitorización precisos de los materiales. El aprendizaje automático permite realizar ajustes en el cronograma basados en información en tiempo real, lo que ayuda a mitigar riesgos, garantizar una ejecución del proyecto más fluida y reducir retrasos y sobrecostes.
• Building Information Modeling (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. El BIM y la IA juntos ofrecen información que ayuda a agilizar los procesos de planificación, diseño y gestión, lo que conduce a una ejecución más eficiente del proyecto.
• Optimización de recursos. La IA también ayuda a evaluar la disponibilidad y el uso de equipos, mano de obra y materiales, garantizando la máxima utilización sin desperdicios. Esto no solo aumenta la productividad y reduce los costes, sino que también fomenta la eficiencia y la responsabilidad medioambiental, promoviendo prácticas de construcción sostenibles.
• Análisis de datos. Al analizar datos históricos y métricas actuales de 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 la reasignación metódica de mano de obra y materiales para garantizar que se mantengan los calendarios de los proyectos.

Link to this sectionEl papel de la IA en el control de calidad de la construcción y la detección de defectos#

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

Aquí hay algunas formas específicas en las que la IA contribuye al control de calidad en la construcción:

• Garantiza altos estándares de construcción: Los sistemas de IA están diseñados para monitorizar y evaluar continuamente las actividades de construcción, asegurando que todo el trabajo cumpla con los estándares y regulaciones establecidos. Esta supervisión continua ayuda a mantener la máxima calidad durante todo el ciclo de vida del proyecto.
• Reduce la necesidad de retrabajo: Al identificar los defectos desde el principio, la IA reduce significativamente la necesidad de retrabajo. Esto no solo ahorra tiempo y recursos, sino que también garantiza que el proyecto se mantenga dentro del calendario.
• Agiliza las inspecciones: Los drones y sensores potenciados por IA automatizan los procesos de inspección, identificando posibles problemas con mayor velocidad y precisión.
• Facilita el mantenimiento predictivo: Los algoritmos de IA analizan los datos de los equipos para anticipar las necesidades de mantenimiento, reduciendo los tiempos de inactividad y garantizando un rendimiento óptimo.

Link to this sectionIA en la construcción: Los retos#

A pesar de su tamaño, el sector de arquitectura, ingeniería y construcción (AEC) de 12 billones de dólares se ha quedado tradicionalmente atrás en la adopción de tecnologías digitales y prácticas innovadoras. Este sector, que es uno de los mayores a nivel mundial, solo está empezando a ponerse al día con otros sectores en términos de modernización y avance tecnológico.

McKinsey informa de que, aunque el sector tecnológico centrado en AEC está progresando, aún no ha alcanzado la escala y sofisticación vistas en otros sectores de software establecidos como la logística, la fabricación y la agricultura. De hecho, los clientes de AEC gastan menos en TI en comparación con otros sectores como la fabricación, la arquitectura y la logística. Esta menor inversión contribuye a los retos que afrontan las empresas tecnológicas de AEC para crecer de manera eficiente. Además, el sector tiene menos empresas en fase de crecimiento y unicornios en relación con su tamaño.

Esta reducida asignación presupuestaria en TI, junto con la fragmentación del mercado y unas prácticas analógicas arraigadas, obstaculiza el progreso. De media, las empresas de AEC destinan solo del 1 al 2 por ciento de sus ingresos a TI, significativamente menos que el 3 al 5 por ciento típico en otros sectores.

Los gastos sustanciales asociados tanto a la inversión como a la operación presentan 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 financieros, cubriendo 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 satisfacción de las necesidades de infraestructura, pueden ser considerables. Estos altos costes dificultan que las pequeñas y medianas empresas de construcción adopten soluciones de IA, como señala Global Market Insights. No obstante, entender cómo usar la IA en la construcción es crucial para que el sector salve esta brecha y logre una mayor eficiencia e innovación.

Link to this sectionRobótica impulsada por IA en el sector de la construcción: Una nueva frontera#

Imagínate un escenario en el que los robots sustituyan a los trabajadores humanos en las obras de construcción, mitigando así el riesgo de lesiones o muertes humanas.

A medida que el sector de la construcción avanza hacia la era digital impulsada por la IA, la robótica está dando vida a la visión futurista en las obras. Mientras la IA mejora la toma de decisiones y el control de calidad, la robótica proporciona una encarnación tangible de estos avances.

La robótica, la rama de la ingeniería que integra la informática con la ingeniería mecánica y eléctrica, se ha ido expandiendo en el sector de la construcción en los últimos años. Los robots llevan décadas presentes, pero solo recientemente han experimentado un aumento significativo de popularidad, principalmente debido al mayor interés y adopción tras la pandemia de COVID-19. En consecuencia, esto ha desbloqueado una multitud de nuevas posibilidades.

Los robots son capaces de automatizar maquinaria pesada y flotas para tareas como excavación, transporte, elevación de cargas, trabajos de hormigón y demolición. Además, los métodos de construcción avanzados están utilizando 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 crezca hasta los 1.200 millones de dólares para 2030.

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

Tres categorías principales de robots de construcción están impulsando esta transformación:

• Robots estacionarios. Estos robots operan sin mover su base, incluyendo tipos como robots de pórtico, brazos robóticos y robots de cable.

• Robots móviles. Mejoran la eficiencia de la construcción y pueden navegar por terrenos irregulares, con tipos que incluyen 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.

Link to this sectionReflexiones finales#

La IA está cambiando la cara del sector de la construcción mediante la optimización de la programación de proyectos, la asignación de recursos y la gestión de tareas, lo que conduce a importantes ganancias en 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 vital.

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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