Máquinas de construcción autónomas: uno de los grandes objetivos de desarrollo en el sector

El desarrollo de máquinas de construcción autónomas se encuentra actualmente entre los principales objetivos tanto de los fabricantes como de los institutos de investigación. En consecuencia, muchos aspectos de este asunto tendrán su espacio en la próxima edición de Bauma, que tendrá lugar en Múnich del 24 al 30 de octubre de 2022.

Las máquinas que se conducen y funcionan de forma autónoma se encuentran entre las grandes visiones para el futuro de la industria de la construcción. “Sin embargo, la autonomía 'verdadera' 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 Muller.

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 semiautomáticas, automatizadas o de apoyo, y hacerlo para procesos de construcción seleccionados, como movimiento de tierras, construcción de carreteras o construcción pesada. “Tales soluciones tienen el potencial de aumentos notables en la eficiencia y la productividad”, añade Müller. Podrían aliviar a los operadores de actividades repetitivas y agotadoras. Este 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 los que hay escasez de trabajadores cualificados.

Bauma volverá a ser el epicentro del desarrollo tecnológico del sector.

Una radiografía sobre la situación actual en el camino hacia máquinas de construcción autónomas o al menos inteligentes se podrá hacer en Bauma 2022, la feria comercial de referencia mundial en maquinaria de construcción y minería.

En primer lugar, para permitir la automatización parcial incluso en obras de construcción más complejas, la comunicación máquina a máquina entre fabricantes es esencial. Junto con la Asociación Principal de la Industria de la Construcción Alemana (HDB), la Asociación de la Industria de Ingeniería Mecánica (VDMA) se 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 países y 31 grupos de trabajo”, informa Darius Soßdorf, director gerente de MiC 4.0.

Para que los procesos en las obras se ejecuten de una manera más digital, más inteligente y, en última instancia, más autónoma en el futuro, es necesario estandarizar cosas como los datos sobre el estado de las máquinas. Esto comienza con la información sobre si una máquina está encendida o apagada. “Si bien los fabricantes han definido esto hasta ahora para sus propios productos, 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 envía la señal de encendido”, dice Soßdorf. Afirma que este enfoque conjunto implementado es completamente nuevo y único.

Este y muchos otros resultados logrados 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.

Maximilian Schöberl, de la Cátedra de Manejo, Flujo y Logística de Materiales, espera que, dentro de diez años, varios cobots estén activos en las obras 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 avances en esta dirección en forma de un compactador controlado por radio comercialmente viable. Inicialmente, esto se hizo con la visión 'listo para la automatización' con sensores y unidades de control apropiados. Finalmente, los científicos acoplaron la solución a una excavadora siguiendo el principio de 'seguir al líder': la excavadora creaba un plano, mientras que el compactador lo seguía constantemente de forma independiente, compactando la mayor parte de la superficie. “Como resultado, esta cooperación permitió cambiar los pasos de trabajo en paralelo y, en el caso ideal, redujo a la mitad el tiempo del proceso”, informa Schöberl.

¿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 en las que están trabajando investigadores del Instituto de Construcción Digital y Autónoma de la Universidad Técnica de Hamburgo. Para ello, utilizan un robot móvil de cuatro patas, el I-DOG. La máquina tiene aproximadamente el 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 pueden usarse 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 rango de luz (LiDAR), que permite sacar conclusiones sobre su propia ubicación en función de los escaneos láser.

El mencionado puente Hamburg Köhlbrand actúa como objeto de referencia en un proyecto iniciado recientemente. Para realizar las inspecciones, varios I-DOG se desplazarán por el monumental proyecto de construcción, que se puso en marcha en 1974 y está catalogado como monumento cultural. Recopilarán sus propios datos y tomarán 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 renovaciones”, dice la directora de proyectos, la Prof. 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' de Bauma.