Puede haber muchos obstáculos que superar: el desarrollo de máquinas de construcción autónomas se encuentra actualmente entre los principales objetivos de los fabricantes e institutos de investigación por igual. En consecuencia, muchos aspectos de este tema se repetirán en bauma, que tendrá lugar en Munich del 24 al 30 de octubre de 2022.
Las máquinas que conducen y trabajan de forma autónoma se encuentran entre las grandes visiones para el futuro de la industria de la construcción.
“Sin embargo, la ‘verdadera’ autonomía en las máquinas de construcción es muy poco probable en el futuro previsible, porque, a diferencia del entorno de trabajo autónomo de una cantera o mina, por ejemplo, existen complejos desafíos técnicos y relacionados con la seguridad”, dice Tim-Oliver Müller.
El Director de la Hauptverband der Deutschen Bauindustrie e.V. cree que es mucho más realista y alcanzable para la industria de la construcción desarrollar y utilizar máquinas de construcción “inteligentes” con funciones semiautomatizadas, automatizadas o de apoyo, y hacerlo para procesos de construcción seleccionados, como en el movimiento de tierras, la construcción de carreteras o la construcción pesada especial.
“Tales soluciones tienen el potencial de aumentos notables en la eficiencia y la productividad”, dice Müller.
Podrían aliviar a los operadores de la máquina de actividades repetitivas y agotadoras. El experto de la industria señala que las máquinas inteligentes también serían independientes de sus tareas individuales, una ventaja que no debe subestimarse en tiempos en que hay una escasez de trabajadores calificados.
Una discusión de la situación actual en el camino hacia las máquinas de construcción autónomas o al menos inteligentes es posible en bauma 2022, la feria líder mundial de maquinaria de construcción, máquinas de materiales de construcción, máquinas mineras, vehículos de construcción y equipos de construcción.
MiC 4.0: Sentando las bases para el sitio de construcción del futuro
En primer lugar, para permitir la automatización parcial incluso en obras de construcción más complejas, la comunicación entre fabricantes de máquina a máquina es esencial. Junto con la Asociación Principal de la Industria Alemana de la Construcción (HDB), la Asociación de la Industria de Ingeniería Mecánica e. V. (VDMA) quiere crear las mejores condiciones para ello. Por esta razón, las asociaciones fundaron el grupo de trabajo “Máquinas en la Construcción 4.0” (MiC 4.0) en bauma 2019.
“Actualmente tenemos 105 miembros de siete naciones y 31 grupos de trabajo”, informa el Dr. Darius Soßdorf, director gerente de MiC 4.0.
Para que los procesos en los sitios de construcción se ejecuten de una manera más digital, más inteligente y, en última instancia, más autónoma en el futuro, cosas como los datos sobre el estado de las máquinas deben estandarizarse. Esto comienza con la información sobre si una máquina está encendida o apagada.
“Si bien los fabricantes hasta ahora han definido esto para sus productos, esto ahora se aplica a todos los fabricantes que están comprometidos con MiC 4.0: En cualquier máquina de construcción con un motor de combustión interna que envía la señal ‘encendido’, el cigüeñal del motor gira, “, dice Soßdorf.
Afirma que el enfoque conjunto implementado aquí es completamente nuevo y único.
Este y muchos otros resultados obtenidos por MiC 4.0 en los últimos tres años se presentarán al público especializado en la sala de innovación LAB0 en bauma. Además de la presentación de los documentos desarrollados, también habrá una demostración física.
Los cobots reducen el tiempo de proceso
Maximilian Schöberl, de la Cátedra de Manejo de Materiales, Flujo de Materiales, Logística de la Universidad Técnica de Munich, espera que, dentro de diez años, varios cobots estén activos en los sitios de construcción. El término “cobot” es un acrónimo de “colaboración” y “robot”. Se refiere a robots diseñados para la colaboración directa con humanos. Schöberl y un equipo de investigación de la cátedra esperaban ver desarrollos en esta dirección en forma de un compactador de placas vibratorias controlado por radio comercialmente viable. Esto se hizo inicialmente “listo para la automatización” con sensores y unidades de control apropiados. En última instancia, los científicos acoplaron la máquina a una excavadora en el principio de seguir al líder: la excavadora creó un plano, mientras que el compactador de placas vibratorias lo siguió constantemente de forma independiente, empacando el volumen.
“Como resultado, la cooperación permitió cambiar los pasos de trabajo en paralelo y, en el caso ideal, redujo a la mitad el tiempo del proceso”, informa Schöberl.
Robots móviles equipados con sensores para tareas de inspección
¿Pueden los robots ayudar a monitorear el estado de los proyectos de construcción, como el puente Köhlbrand de 3,6 km de largo en Hamburgo? Esa es una de las preguntas que están trabajando los investigadores del Instituto de Construcción Digital y Autónoma de la Universidad Técnica de Hamburgo. Para ello, están utilizando un robot móvil de cuatro patas, el I-DOG. La máquina es aproximadamente del tamaño de un caniche y está equipada con sensores para medir, procesar y analizar datos sobre estructuras de edificios. También es capaz de registrar y analizar vibraciones, que se pueden utilizar para detectar daños estructurales.
Para su localización precisa en el espacio, uno de los requisitos clave de los sistemas móviles autónomos, este perro rastreador mecánico utiliza la tecnología de detección y alcance de luz (LiDAR), que permite sacar conclusiones sobre su propia ubicación basadas en escaneos láser.
El mencionado puente Hamburg Köhlbrand actúa como objeto de referencia en un proyecto iniciado recientemente. Para llevar a cabo inspecciones, varios I-DOG se moverán en el monumental proyecto de construcción, que se puso en funcionamiento en 1974 y está catalogado como monumento cultural. Recopilarán sus propios datos y asumirán los datos generados por sensores inteligentes instalados permanentemente en el puente. “El objetivo es tener flotas de robots que se comuniquen entre sí. Al combinar los datos de los sensores, se crea una imagen completa de la condición del edificio con relativamente poco esfuerzo. Luego podemos ingresar esto en un modelo digital, por ejemplo, para la planificación de la renovación”, dice el gerente de proyecto, el profesor Kay Smarsly. También puede obtener más información sobre el I-DOG y sus posibles aplicaciones en la sala de innovación LAB0 en el stand “Science Hub”.
