¡Informe de investigación sobre el desarrollo del BIM y la construcción inteligente en el sector de la construcción de Jiangsu!

El siguiente artículo proviene de «BIM Inteligente de Beiming Youyu»

En 2023, la Dirección Provincial de Vivienda y Construcción Urbana y Rural de Jiangsu publicó el «Plan de implementación para impulsar el desarrollo de la construcción inteligente en la provincia de Jiangsu (prueba piloto)», definiendo objetivos en tres etapas: 2025, 2030 y 2035. Las distintas regiones avanzan de forma sostenida conforme a lo previsto, y en particular las ciudades piloto de construcción inteligente, Nankín y Suzhou, ejercen un papel pionero. Para llevar a cabo un auténtico análisis de detalle y detectar casos representativos, identificar los problemas que enfrentan las empresas en su desarrollo y sintetizar la experiencia generada en la base,la Asociación de la Industria de la Construcción de Jiangsu constituyó un equipo de investigación sobre BIM+construcción inteligente, que desarrolló su trabajo combinando simposios, visitas in situ a empresas y encuestas,Se visitaron in situ las cuatro ciudades de Yangzhou, Nantong, Changzhou y Suzhou, se celebraron simposios con 41 empresas constructoras por encima del umbral de facturación y se obtuvieron 194 respuestas válidas a encuestas en línea, lo que aportó datos exhaustivos al estudio. El equipo de investigación sintetizó, analizó y sistematizó la información recabada, dando lugar al presente informe.—

 1 —Situación actual y análisis

Gracias a la aplicación de BIM+construcción inteligente, las constructoras han consolidado su gestión empresarial moderna: la normalización, la sistematización de procesos y la digitalización refuerzan tanto la apertura de mercado como la replicabilidad de los proyectos emblemáticos. La información de gestión, procesada y analizada científicamente, sustenta las decisiones comerciales con datos fiables, y dichas decisiones se adoptan conforme a procedimientos establecidos, aplicándose con eficacia los principios de inteligencia colectiva, transparencia y supervisión mutua, lo que mejora la eficiencia y la precisión de las decisiones estratégicas de la empresa.

▌1. BIM+Implantación de la construcción inteligente

              

Mediante la creación de estándares y sistemas de gestión BIM a nivel empresarial se impulsa con fuerza el modelo integrado de investigación, diseño, fabricación, compras y construcción. Se asignan responsables BIM, tanto a tiempo completo como parcial, se imparten formaciones y se aplican las tecnologías BIM en proyectos que abarcan disciplinas como investigación geotécnica, diseño, construcción, O&M y desarrollo de sistemas (véase Figura 1)

Figura 1. Orientaciones de aplicación integrada de BIM

Fase de diseñoLa aplicación de BIM permite avanzar gradualmente hacia la normalización y estandarización de los procesos. La revisión conjunta de planos detecta con antelación errores, omisiones, interferencias y carencias, así como conflictos entre especialidades, reduciendo las modificaciones en obra y, con ello, los costos, al tiempo que mejora la calidad y el rendimiento constructivo. Algunas empresas aprovechan sus propios institutos de diseño para probar en proyectos EPC la coordinación multidisciplinar basada en BIM.Fase de licitaciónLas constructoras intervienen con BIM desde una fase temprana, presentando aplicaciones de optimización de soluciones, distribución de la parcela, estimación de recursos y mano de obra, y simulación constructiva, lo que incrementa la puntuación de la oferta técnica, refuerza la competitividad y eleva la tasa de adjudicación.Fase de construcciónLas instrucciones visuales basadas en BIM estandarizan la distribución de la obra y los métodos constructivos. En torno a los cinco factores «personal, maquinaria, materiales, métodos y entorno», se cuantifican las unidades de obra, se realiza diseño detallado BIM de los puntos críticos y se comparan alternativas de planes constructivos de forma visual, simulando previamente la ejecución para detectar y resolver problemas potenciales. Se modelan virtualmente las clases y especificaciones de los componentes prefabricados estandarizados, enriqueciendo la biblioteca de familias BIM tipificadas, lo que eleva la eficacia del modelado en edificios prefabricados. Los distintos intervinientes se comunican y coordinan a partir del modelo BIM, y el análisis y la minería de datos aportan información de valor. La integración de BIM con software de plataforma mejora asimismo la gestión técnica, de calidad, seguridad, costos y plazos, favoreciendo que el proyecto alcance la excelencia a la primera (véanse Figuras 2 y 3)    

Figura 2. Cobertura de los puntos de aplicación BIM en la fase de construcción

Figura 3. Distribución de los resultados de las aplicaciones BIM en la fase de construcción    

Fase de O&MSe seleccionan proyectos sanitarios y de gran equipamiento público como piloto de O&M inteligente con BIM, aplicando BIM+IoT+BA para gestionar de forma inteligente los activos digitales. A través de la plataforma BIM de O&M se logra una gestión integral de equipos, seguridad, operación y consumo energético del edificio. Con el objetivo de un edificio verde y un enfoque centrado en las personas, se incorporan los principios y métodos de informatización del ciclo de vida completo mediante BIM, consiguiendo un control exhaustivo de la edificación y, con ello, la reducción de costos, la mejora de eficiencia y los fines de ahorro y sostenibilidad energética de la empresa.En la actualidad, las aplicaciones de obra inteligente alcanzan prácticamente una cobertura total en la provincia,Se incorporan equipos inteligentes y sensores para monitorizar en tiempo real el proceso constructivo y el estado operativo de la maquinaria, capturar datos y detectar problemas con prontitud, de modo que la gestión de obra sea perceptible, predecible y propicia a la toma de decisiones. Se integran subsistemas de control de accesos, gestión de vehículos en obra, enseñanza por WiFi inalámbrico, detección de ausencia de casco, monitorización de tensiones y deformaciones en excavaciones profundas, seguimiento de puntales de gran altura, alarma de plataformas de descarga, control térmico del hormigón en masa, protección perimetral portátil, recepción automatizada de materiales, localización de personal por zonas, alarma de barandillas móviles de protección, monitorización de vertidos de aguas residuales, alarma de intrusión por infrarrojos, detección de gases tóxicos e inflamables, alarma de humos, seguimiento de la curación de probetas, gestión con tarjeta única y recepción inteligente de materiales. La captura, el análisis y la alerta automáticos basados en dispositivos inteligentes elevan el nivel de digitalización del proyecto.Las empresas prestan especial atención a la convergencia de BIM con el 5G, la inteligencia artificial, el Internet de las cosas, el big data y la computación en la nube,Según los datos del estudio, el 61,34 % de las empresas ya emplean robots y equipos inteligentes de construcción; de ellas, el 68,56 % utilizan instrumentos de medición inteligentes como reglas, esclerómetros, detectores de armaduras y distanciómetros; el 58,76 % incorporan maquinaria de obra inteligente mediante alquiler o adaptación; y el 42,27 % aplican robots de soldadura, corte de armaduras, instalación de paneles y medición topográfica de realidad, ya sea por desarrollo propio o adquisición directa.La producción inteligente de componentes y piezas se gestiona de forma científica a través de una plataforma de fábrica inteligente, lo que aumenta la productividad, mejora la calidad de los componentes, optimiza el inventario y la disposición de las zonas de acopio, y reduce los costos.El 71,13 % de las empresas consultadas coinciden en que el eje práctico radica en construir bibliotecas normalizadas de componentes y piezas basadas en BIM, definiendo estándares de datos interoperables entre las distintas partes para asegurar la continuidad entre la selección de diseño, la producción, el transporte y la instalación en obra, y alcanzar así la producción modular cuantificada de los componentes arquitectónicos a partir del diseño BIM (véase Figura 4)    

Figura 4. Puntos clave de la producción inteligente de componentes y piezas

▌2. BIM+Aplicaciones innovadoras de la construcción inteligenteAlgunas empresas emplean BIM, desde una perspectiva de ACV, para construir modelos de cálculo de la huella de carbono a lo largo del ciclo de vida del edificio. Con la implantación del sistema B-UCM (Gestión de Casos de Uso BIM) practican una gestión digital multidimensional y, desde una mentalidad de estandarización, sintetizan los flujos de los casos típicos de aplicación BIM; mediante sistemas y bibliotecas de estándares elaboran guías de ejecución replicables y escalables, articulando toda la cadena de circulación de datos del ciclo de vida del proyecto para aprovechar plenamente los activos de información y construir el sistema tecnológico de construcción inteligente «una plataforma, seis palancas»,y desarrollan plataformas de gestión operativa de construcción inteligente a nivel de proyecto que permiten la mejor asignación de los seis recursos clave de la construcción inteligente.Una empresa ha desarrollado de forma autónoma una plataforma de educación en seguridad basada en BIM y una plataforma en línea de creación de vídeos de instrucciones constructivas, con cortos de animación tridimensional de formación en seguridad y calidad técnica; software de encofrado tridimensional para el diseño de encofrados de aluminio; generación automática de planes de demolición de puentes basada en razonamiento por casos; tecnología de evaluación dinámica del O&M verde de edificios públicos apoyada en inteligencia artificial; un sistema de gemelo digital de construcción con posicionamiento BeiDou y BIM que captura digitalmente a lo largo de todo el proceso la calidad, la seguridad y el avance, apoyando en sentido inverso la gestión de obra. Asimismo, emplean BIMBase, software nacional, para experimentar el diseño generativo BIM en varias especialidades, y la plataforma de diseño MIDAS CIM para el diseño generativo BIM de puentes. Varias empresas, sobre la base del Internet de las cosas y la inteligencia artificial, desarrollan robots inteligentes de trabajo: procesado automático de armaduras, extendido y compactación autónomos, patrullaje con drones y robots, pulidoras hidráulicas automáticas, robots de replanteo, niveladoras de hormigón de alta precisión, exoesqueletos de asistencia para extremidades superiores, máquinas de fratasado, robots de proyección, robots de colocación de paneles ALC y robots de pulido de paredes interiores,e investigan sistemas de inspección inteligente de calidad en estructuras de hormigón prefabricado, desarrollando equipos como distanciómetros láser binoculares y rugosímetros para componentes prefabricados.Además de la I+D empresarial,algunas empresas están probando también la incorporación de maquinaria de construcción inteligente,un proyecto de una constructora ha implantado un sistema 5G de control inteligente y programación de grúas torre que permite al operador asistir la maniobra desde una oficina, mejorando la productividad de la grúa y reduciendo la probabilidad de accidentes. Mediantese exploran activamente métodos de construcción verde para la nueva era,se pioneros en aplicar la generación fotovoltaica a construcciones provisionales y desarrollar sistemas automatizados de toldo antipolvo y atenuación acústica. Se despliega una plataforma integradora con módulos que abarcan desempeño estructural, entorno de la obra, hidrogeología y consumo energético, entre otros, logrando la informatización, digitalización y visualización de las emisiones de carbono. A través de la demostración en proyectos reales se cubren los servicios integrados de verificación y gestión de la reducción de carbono, convirtiéndose en una herramienta interna que asiste el análisis y la toma de decisiones. Se adopta un sistema de O&M bajo en carbono con IA sobre BIM, que consigue que tanto el edificio como su gestión sean eficientes, inteligentes y de baja huella de carbono, con el objetivo de situarse entre los primeros edificios casi cero en carbono con doble certificación platino LEED y WELL. La nave de producción inteligente de componentes integra datos de múltiples sistemas mediante una plataforma propia de Internet Industrial; las líneas de estructura de acero y hormigón mantienen una conectividad en tiempo real dentro y fuera de la nave con control inteligente automatizado, aplicando«equipos de construcción inteligente + trabajadores industriales»como modelo de negocio, creando un esquema de subcontratación de mano de obra basado en la colaboración humano-máquina y nuevos escenarios de co-construcción hombre-máquina.—     

2 —Dificultades y desafíos          
El marco de políticas e instituciones aún requiere perfeccionamiento.La mayoría de las promotoras y entidades de diseño carecen de demanda o tienen una percepción limitada de la tecnología BIM+, de modo que su implantación, confiada solo a las constructoras, resulta muy difícil. Ejecutar BIM+construcción inteligente exige adquirir hardware y software avanzados, así como formación y actualizaciones sistemáticas; que ese esfuerzo recaiga únicamente sobre las constructoras supone una carga onerosa. Es necesario perfeccionar el régimen de responsabilidad conjunta en materia de BIM+construcción inteligente entre los cinco sujetos principales —promotor, diseñador, investigación geotécnica, supervisor y constructor— e intensificar la orientación, el apoyo y los incentivos de las políticas públicas.El sistema de estándares todavía no es sólido.BIM+construcción inteligente demanda la coordinación de todos los eslabones de la industria de la construcción, pero el grado actual de articulación entre los distintos segmentos de la cadena es bajo. Entre sectores y empresas persisten silos de información que dificultan el intercambio y la compartición de datos, impidiendo desplegar todo su potencial. Los proyectos internos están, además, fuertemente personalizados, y los resultados obtenidos en una obra concreta difícilmente son reutilizables en otros proyectos, lo que entorpece su generalización. Para garantizar una circulación fluida y un aprovechamiento eficaz de la información, es preciso seguir robusteciendo el sistema de estándares de BIM+construcción inteligente.El tamaño del mercado se ha contraído.La implantación de BIM+construcción inteligente necesita proyectos por encima de cierto umbral como soporte de aplicación, pero la desaceleración económica y la contracción del mercado han acrecentado la presión de supervivencia de algunas empresas, que difícilmente pueden destinar fuertes inversiones al desarrollo de esta tecnología. Varias han suprimido o fusionado sus centros BIM, transitando de equipos propios a la colaboración con terceros. Otras muestran «inercia» y carecen de motivación suficiente para aplicar nuevas tecnologías.La I+D de productos aún no ha conformado un ecosistema.BIM+construcción inteligente abarca tecnologías de muy diversos ámbitos, y las empresas nacionales deben afrontar los desafíos de I+D e innovación; tanto la insuficiente adaptación local del software BIM extranjero como la inmadurez de las soluciones nacionales constituyen factores que limitan el progreso de BIM. En el sector persisten además plataformas de registro de datos de seguridad que no comparten información entre sí, lo que obliga a introducir los mismos datos varias veces, generando rechazo entre los usuarios. Tampoco existe una integración unificada de los módulos de los sistemas inteligentes, y las plataformas inteligentes albergan una gran cantidad de datos de gestión de obra y de identidad del personal, por lo que asegurar su protección constituye otro importante reto.Los recursos humanos son escasos de forma generalizada.Faltan perfiles sénior integrales. BIM+construcción inteligente requiere profesionales con formación interdisciplinar, como ingenieros de edificación, ingenieros informáticos y analistas de datos, pero en el mercado el talento compuesto es relativamente escaso, lo que dificulta que las empresas conformen con rapidez equipos de implantación.Las mentalidades y percepciones precisan renovarse con urgencia.Unas pocas empresas siguen acostumbradas a los métodos constructivos y modelos de gestión tradicionales y aún arrastran trabas mentales para difundir el concepto y la tecnología de BIM+construcción inteligente. Los directivos, en especial los máximos responsables, conocen de forma insuficiente BIM y la construcción inteligente, sin un plan claro sobre su orientación y ejecución, por lo que resulta apremiante transformar sus mentalidades y percepciones.— 

3 —Medidas y recomendaciones          
Reforzar los incentivos normativos y ejercer la función orientadora del sector.Se anima a las empresas a adoptar BIM+construcción inteligente ofreciendo apoyo financiero, ventajas fiscales y otros incentivos que reduzcan razonablemente el costo de implementación. En proyectos públicos o de capital estatal por encima del umbral, debe justificarse en la fase de licitación la necesidad de aplicar íntegramente BIM+construcción inteligente. Conviene reforzar el diseño estratégico y la supervisión del proceso, trasladando en cascada a cada nivel la responsabilidad de aplicación de BIM+construcción inteligente. Es preciso garantizar las vías de promoción de quienes se dedican a BIM+construcción inteligente, de manera que los certificados de premios incluidos en el listado oficial computen como mérito para el ascenso en la escala profesional.Reforzar el diseño estratégico y completar la construcción del sistema de estándares.Hay que acelerar la construcción del sistema de normalización de BIM+construcción inteligente y la investigación y elaboración de estándares. Tomando como referencia la experiencia de promoción de las obras inteligentes, se irán precisando de forma gradual las normas y criterios de aceptación de resultados, e incorporando la aplicación de BIM+construcción inteligente como uno de los requisitos para las distinciones de excelencia constructiva. La entidad promotora, como origen, marca la dirección prioritaria de la demanda de BIM+, resultando más razonable que sea ella quien impulse desde la fase de diseño la integración digital «BIM+», avanzando progresivamente hacia el diseño generativo BIM hasta cubrir la totalidad del proceso: aprobación urbanística, programación y diseño, revisión de planos de ejecución, producción y construcción, recepción final y O&M. El modelo BIM debe incluirse como documento imprescindible en el archivo de fin de obra y servir de base al CIM urbano. La contratación general EPC y la consultoría integral de proyectos son las tendencias actuales de la construcción; en el desarrollo de la construcción inteligente, las empresas de EPC pueden liderar la integración organizativa de toda la industria, derribar las barreras de la cadena y superar la fragmentación entre las fases constructivas, garantizando una ejecución altamente organizada y logrando la optimización de recursos y la maximización del beneficio global de la cadena. Deben crearse fondos específicos de apoyo orientados a resultados, que prioricen a las empresas de promoción, investigación geotécnica, diseño, construcción, supervisión, desarrollo de software e I+D de equipos inteligentes. Conviene respaldar a un conjunto de empresas de desarrollo de Internet que dominen los procesos productivos y de gestión del sector, al servicio de la transformación inteligente y digital de la construcción. A partir de la cadena de la construcción, es preciso ampliar aún más las categorías de empresas dedicadas a la producción inteligente de componentes y piezas. Se anima a las empresas a constituir sociedades de alta tecnología que, con la innovación, lideren el desarrollo de la construcción inteligente, participen activamente en la construcción de ciudades digitales y articulen un ecosistema plenamente digital.Intensificar la difusión y consolidar el liderazgo de los modelos de referencia.Debe reforzarse la divulgación de BIM+construcción inteligente, guiando mediante muestras piloto, levantando proyectos demostrativos y casos de éxito, mostrando sus efectos y ventajas para generar un liderazgo y un arrastre positivos en el sector. Las asociaciones profesionales pueden agrupar a empresas punteras en una «alianza tecnológica empresarial» que comparta recursos como las bibliotecas de familias BIM, reduciendo las inversiones duplicadas. La promoción de las nuevas tecnologías debe articularse en torno a la reducción de la dureza del trabajo de los operarios de la construcción y al incremento de su productividad. Conviene perfeccionar los mecanismos de supervisión, evaluación y desempeño de la construcción inteligente, publicando periódicamente las empresas destacadas y reforzando el efecto tractor de los modelos de referencia.Apostar por la innovación científica y tecnológica, e impulsar la I+D de productos.El desarrollo de software BIM debe tender hacia la concentración y la inteligencia, reduciendo el costo de aprendizaje de las distintas soluciones del mercado y mejorando la interoperabilidad. Conviene integrar las plataformas de seguridad, las de obra inteligente y los softwares de gestión de proyectos para aliviar la carga de declaraciones duplicadas. Hay que elevar capacidades clave como el análisis de big data en ingeniería y el desarrollo de software aplicativo, mejorando en su conjunto la innovación autónoma en informatización. Debe acelerarse el ciclo de prueba, retroalimentación e iteración de los robots de obra y demás equipos inteligentes, reforzando el rendimiento y la productividad de los productos para hacerlos más competitivos. Hay que agilizar la construcción de plataformas públicas de Internet Industrial, delimitando las funciones de la plataforma pública y de la empresarial y regulando aún más la conducta de las empresas. Deben desarrollarse prioritariamente los módulos de mano de obra, calidad y seguridad, que permitan a la autoridad competente, a la promotora, a la supervisora y a la constructora ejercer una supervisión remota y en tiempo real de la calidad y seguridad constructivas con alerta dinámica. En las plataformas empresariales se priorizará la gestión de contratos, costos y finanzas, apoyando a las empresas a mejorar su capacidad y grado de detalle gestional.Regular las prácticas del mercado y promover un desarrollo saludable de la industria.En la fase de licitación deben incorporarse los requisitos de BIM+construcción inteligente a los pliegos, y los costos asociados deben consignarse por separado como partida no competitiva, con uso exclusivo. Conviene establecer un mecanismo de bonificación de la calificación crediticia por los premios obtenidos en BIM+construcción inteligente, e incluir expertos evaluadores especializados en BIM en los paneles de valoración de ofertas. La construcción es un sector muy sensible a los costos: hay que regular los precios de mercado de BIM+construcción inteligente, acelerar la transferencia de resultados y su aplicación comercial, y amortizar razonablemente los gastos de I+D. Un mecanismo equilibrado de distribución de beneficios, con prácticas de mercado reguladas, estimulará la competencia intrínseca y promoverá el desarrollo saludable de la industria.Convocar concursos y formación para configurar equipos profesionales cualificados.Aprovechando las ventajas organizativas, de coordinación y de talento de las asociaciones sectoriales, deben mantenerse los concursos y programas de formación relacionados con BIM+construcción inteligente, invitando a expertos a trabajar en primera línea para transferir experiencia y orientar la aplicación práctica, y abrir, mediante visitas y foros de intercambio, un escenario de formación conjunta entre asociaciones, universidades, centros y empresas. BIM+construcción inteligente es un ámbito interdisciplinar y compuesto: exige dominar los conocimientos tradicionales de la construcción e integrar tecnologías innovadoras como la inteligencia artificial, el Internet de las cosas, las telecomunicaciones, la computación en la nube, el big data y la fabricación industrial. Deben consolidarse los sistemas de formación y captación de talento cualificado, atrayendo a más profesionales multidisciplinares hacia el terreno de BIM+construcción inteligente.Fomentar el intercambio y el aprendizaje para elevar el nivel de desarrollo del sector.BIM+construcción inteligente en la industria de la construcción de Jiangsu se halla todavía en una fase de desarrollo acelerado. La tecnología BIM está relativamente madura y ya ha generado notables beneficios económicos y sociales en algunas empresas. Las tecnologías y los productos clave de la construcción inteligente, en cambio, se encuentran en un momento crítico de iteración y mejora, y el grado de integración de los sistemas de gestión sigue siendo bajo. Es preciso intensificar el intercambio y el aprendizaje intersectoriales, incorporar la experiencia del sector manufacturero y de las tecnologías digitales, emprender conjuntamente retos de I+D, y acelerar la actualización tecnológica, operativa y gerencial para elevar en todos los frentes el nivel de desarrollo de BIM+construcción inteligente en la industria.

          

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