La planificación de grandes infraestructuras conlleva también inmensos riesgos, especialmente en las fases de construcción y mantenimiento. Tanto la industria como la sociedad están muy implicadas en menguar la siniestralidad, por lo que en los últimos años se han incorporado punteras tecnologías orientadas a la prevención, la predicción y la mitigación de incidencias. Nos habla de ello David Díez, Consultor de Innovación Tecnológica del Instituto Tecnológico de Aragón (ITAINNOVA), experto en proyectos I+D+I en el área de construcción y obra pública.
El sector de la construcción está históricamente vinculado a una elevada exposición a riesgos, tanto en las fases de construcción como de mantenimiento. Esta amenaza es mayor en el caso de las grandes infraestructuras y puede afectar tanto a operarios como a usuarios. Las principales empresas del sector están cada vez más implicadas en la mitigación de estos peligros, y una de las principales vías en las que se está apoyando este objetivo es en la innovación tecnológica. Así nos lo explica David Díez, Consultor del Instituto Tecnológico de Aragón (ITAINNOVA), desde donde coordina en este ámbito novedosos proyectos I+D+I. “Todas las empresas han evolucionado en este sentido, y tienen departamentos de gestión de riesgos y responsables de seguridad. Muchas de ellas también tienen herramientas específicas tipo ERP —Enterprise Resource Planning—, con las que coordinan toda la documentación e información relacionada con la obra”, explica.
Una de las grandes dificultades a la hora de afrontar las tareas de prevención y predicción de riesgos es que existe una gran diversidad de ellos, algunos relacionados con la peligrosidad de las acciones y otros con la exigencia del proyecto, estos últimos vinculados a “labores bastante fatigosas, sobre todo en entornos productivos”. Las grandes infraestructuras dan lugar, habitualmente, a contextos especialmente delicados. Como ejemplo, el experto de ITAINNOVA nos habla de los túneles, en los que se trabaja en condiciones adversas y, hasta hace poco, difícilmente controlables. “Es necesario hacer un control continuo de la calidad de aire, a partir del cual se podrá determinar si existe algún peligro para establecer una acción correctora. Sensorizar toda la construcción sería inviable y, por eso, existen metodologías y tecnologías que nos permiten predecir si existe alguna zona insalubre para el trabajo dentro de la infraestructura”, advierte.
Transformación del sector
En los últimos años, y gracias a la tecnología, la construcción de grandes infraestructuras ha experimentado una gran transformación, tanto en la fase de construcción como en la de mantenimiento. Por una parte, existen elementos de automatización que permiten a máquinas hacer los trabajos más peligrosos, que antes implicaban a una o más personas que se exponían a lesiones o accidentes de cierta gravedad. “La robótica es otra forma de seguridad en este tipo de obras porque llevan a cabo tareas repetitivas o comprometidas. Pongamos como ejemplo el sobreesfuerzo físico. Antes había operarios que levantaban grandes pesos o se movían en ambientes expuestos a derrumbes o fallos críticos. Eso ahora lo pueden hacer los robots o máquinas automatizadas”, asevera. Una de las soluciones capaces de llevar a cabo este tipo de acciones ha sido desarrollada, precisamente, en el Instituto Tecnológico de Aragón. “Tenemos un proyecto donde un dumper, que es una especie de carretilla de tamaño reducido, va por los túneles en los que se ha realizado algún tipo de explosión controlada y realiza el desescombro de la zona de forma totalmente autónoma. Hasta ahora, un operario manejaba personalmente este tipo de mecanismos con el riego intrínseco que suponía”.
“Con ello, somos capaces de predecir casi en tiempo real
cuál va a ser el comportamiento de una infraestructura”
Otra de las líneas de innovación más importantes en materia de prevención de riesgos viene marcada por los mecanismos de medición. Gracias a la sensorización, el departamento encargado puede hacer un seguimiento pormenorizado tanto de los obreros como de las infraestructuras, potenciados además por sistemas de Inteligencia Artificial. “Hemos comenzado a trabajar en modelos predictivos, con técnicas de inteligencia artificial. Sensores, cámaras o detectores de incidencias generan una gran cantidad de información que forja una especie de caja negra donde confluyen gran cantidad de variables desestructuradas y de diferente origen con las que podemos trabajar para establecer patrones o predicciones”, asegura. Este seguimiento podría incluso ayudar a combatir incidencias tan difícilmente trazables como la mala praxis. “En los cascos, por ejemplo, se están incorporando sensores tipo acelerómetro o GPS, con los que podemos deducir si se ha caído al suelo o no se está utilizando”.
Cuando hablamos de vastas infraestructuras, la sensorización solo puede ser parcial, y para dotar de información a los modelos predictivos se han desarrollado, como nos explica David Díez, los llamados ‘sensores virtuales’, a través de los cuales somos “capaces de simular amplísimas obras con modelos computacionales, haciendo unas medidas discretas apoyadas en gemelos digitales. Con ello, somos capaces de predecir casi en tiempo real cuál va a ser el comportamiento de una infraestructura. Por ejemplo, predecir cuándo va a fallar o cómo va a ser la concentración de monóxido de carbono o polvo en suspensión, partículas muy peligrosas en ambientes confinados”.
Optimizando la operatividad de la infraestructura
Todos estos avances tecnológicos no solo se han podido aplicar a las fases de construcción, también han mejorado la operatividad y el mantenimiento de infraestructuras esenciales como las grandes construcciones logísticas o de generación de energía. “La mayoría de las infraestructuras están ya sensorizadas y, con este seguimiento, somos capaces de predecir cuál va a ser su vida útil y de detectar sus niveles de eficiencia”, asegura Díez. Esto se consigue a través de las variables obtenidas de la SHM (Structural Health Monitoring), que hace un seguimiento pormenorizado del estado de las propiedades estructurales y materiales de grandes estructuras de ingeniería como puentes o carreteras, lo que permite “planificar su mantenimiento y hallar métodos para anticiparnos a daños críticos”. Este seguimiento del estado estructural se hace también a partir de novedosas tecnologías automatizadas. “Los drones son capaces de ir monitorizando la infraestructura con cámaras o con otros sensores para detectar grietas o malformaciones, lo que alerta de posibles fallos”, afirma.
“Esas redes de sensores pueden ser perfectamente atacadas o vulneradas
por alguien que tenga algún tipo de interés espurio”
Big Data, retos y oportunidades
Todos estos avances tecnológicos dan lugar a una cantidad ingente de información recogida, tanto por los sensores en tiempo real como por los algoritmos que sustentan los modelos predictivos. David Díez reconoce que, aunque se está avanzando cada vez más en el uso eficaz de estos datos, aún se aprovecha muy poco de ello. “Estamos trabajando en esos temas, en técnicas de Big Data, Machine Learning o Deep Learning, pero aún no hemos explotado todo su potencial. Podríamos ser capaces de establecer patrones mucho más avanzados de detección”, asegura.
Sin duda, la búsqueda de estos algoritmos y el uso de espacios virtuales para la planificación y ejecución de grandes construcciones supone un reto para el sector, pero también un desafío en materia de seguridad. “Esas redes de sensores pueden ser perfectamente atacadas o vulneradas por alguien que tenga algún tipo de interés espurio”, advierte el experto. Reconoce que, aunque nos encontramos ante un tema complejo, se avanza casi en paralelo en el desarrollo de tecnologías y la defensa de estas, principalmente a partir de lo que llamamos “la ofuscación y encriptación de la información, es decir, asegurar la inmutabilidad y confiabilidad del dato y la protección de todos los activos implicados”.
Al margen de la seguridad, los esfuerzos de inversión y desarrollo van claramente dirigidos a un objetivo: la mitigación del impacto medioambiental. David Díez apunta, en el caso de la construcción a gran escala, a la gestión de residuos y a la integración de energías renovables “o por resumirlo, a la economía circular y la transición energética: ese es el principal reto en el que estamos todos centrados”, concluye.
Ha colaborado en este artículo…
David Díez es Ingeniero Industrial por la Universidad de Zaragoza y Máster Universitario en Gestión de las Organizaciones y Máster en Gestión de la Innovación.Actualmente es responsable de la relación con clientes y el desarrollo de negocio en el sector de la construcción, obra pública y minería en ITAINNOVA. Ha participado en más de 50 proyectos de I+D+i relacionados con la construcción y pertenece a un grupo de consultores acreditados por el MINECO para la realización de consultoría en transformación digital.
Experto en Construcción 4.0. Además, es el representante español en el Digital Task Force del Committee for European Construction Equipment, Miembro de la Comisión Permanente de la Plataforma Tecnológica Española de la Construcción (PTEC) y Coordinador de los Grupos de Trabajos sobre ‘Blockchain’ y ‘Maquinaria en construcción’, Vocal del Comité Directivo de la Asociación Nacional de Fabricantes de Maquinaria de Obra Pública, Construcción y Minería (ANMOPYC), Miembro del Jurado de los Premios a la Innovación del Salón Internacional de Maquinaria de Obras Públicas, Construcción y Minería. Colaborador y conferenciante en diversos medios y foros sectoriales.
Si te ha parecido interesante, sigue leyendo… La fatiga en los materiales, clave en la vida de las construcciones
