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La planeación en 4D expande la ejecución digital

La planeación 4D amplía la ejecución digital de proyectos de construcción

ARTÍCULO PATROCINADO: La tecnología ayuda a ahorrar tiempo y dinero, al tiempo que reduce los problemas en campo.

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CATEGORÍA: CONSTRUCCIÓN

Este artículo, escrito por el personal de Cadalyst, fue publicado originalmente por Cadalyst
28 de septiembre de 2023

El uso de la tecnología 4D en proyectos de construcción ha pasado de ser una novedad a convertirse en una necesidad para muchos contratistas de obras, a medida que las empresas encuentran nuevas formas de poner la ejecución digital en práctica. En pocas palabras, la ejecución digital implica usar herramientas de apoyo, información y modelos digitales para ayudar a completar un proyecto. Para las constructoras, significa utilizar modelos 3D y datos contenidos en gemelos digitales para lograr un proceso digital optimizado, lo que permite la colaboración en toda la cadena de producción.

En lugar de solo proporcionar medios para impresionar a los clientes y colegas con simulaciones en video, el 4D está desempeñando papeles clave en la planeación y ejecución de obras, y mantiene una presencia fundamental en todas las etapas de la obra como parte de un enfoque de ejecución digital.

Si bien el uso temprano del 4D, que agrega el elemento del tiempo a los modelos 3D, llamó la atención principalmente por generar animaciones de construcción e información de programa, las aplicaciones más recientes proporcionan valor día tras día. Desde la fase previa a la licitación hasta la construcción final y el cierre, los equipos de construcción utilizan 4D para trabajar de forma más eficiente, lo que ahorra tiempo y dinero y evita problemas en campo durante el proceso.

Al aprovechar el modelado colaborativo y el software de simulación de construcción, los equipos pueden sacar partido de la planeación visual. Esto permite a los equipos dar seguimiento a los proyectos en un único entorno visual para identificar problemas y situaciones hipotéticas con antelación en un entorno digital, lo que reduce los riesgos de los proyectos, los retrasos y las repeticiones de tareas que requieren mucho tiempo.

“Ahora forma parte del proceso de planeación. No se trata solo de un resultado”, afirma Josh Hanson, jefe de Ejecución de Proyectos Digitales de John Sisk & Son Ltd., una empresa internacional de construcción e ingeniería civil que opera en Irlanda, el Reino Unido y Europa continental.

renderizado generado por computadora de la estructura de un nuevo estadio
Laing O'Rourke utilizó SYNCHRO 4D para planear, secuenciar y dar seguimiento a los avances en el estadio del Everton FC. Fuente de la imagen: Laing O’Rourke.

SYNCHRO 4D se utilizó para planear, secuenciar y dar seguimiento al progreso

Veo a SYNCHRO como el elemento básico en la construcción y en 4D. Nuestros desafíos se han erradicado gracias a los avances de SYNCHRO. Eso significa que ahora mi equipo puede centrarse en entregar el proyecto en lugar de intentar que unos programas encajen con otros.

Desde que invirtió en 4D, Sisk ha observado un aumento en el rendimiento del programa, con más del 80 % de los proyectos que utilizan esta tecnología que informan "en el programa" respecto a sus líneas base originales.

Sisk ha utilizado SYNCHRO 4D de Bentley Systems en más de 100 proyectos para diversas formas de planeación, programación y gestión de proyectos, según Liam Clarke, gerente regional de Planeación 4D en el norte del Reino Unido: “Puede ser cualquier cosa, desde el asesoramiento inicial hasta la secuenciación completa de la construcción”, señaló Clarke. “La fase previa a la construcción suele ser nuestro periodo más intenso. Es el momento óptimo para aprovechar realmente el valor de un ensayo digital. Todavía hay flexibilidad en lo que se puede hacer y en las cosas que se pueden cambiar”.

Además de revisar varias situaciones de construcción durante la fase previa, Sisk mantiene estrechos vínculos con los modelos de diseño durante la construcción, incorporando obras temporales, gestionando los cambios sobre el terreno y manteniendo actualizado el modelo 4D, señaló Hanson. “Es el proceso por el que pasamos para vincular los modelos al programa y ver el impacto [de los cambios]”.

Vea extractos de la entrevista de Cadalyst con Hanson y Clarke, de Sisk & Son

Beneficios del proyecto del estadio

Laing O’Rourke, empresa británica de ingeniería y construcción, también está ampliando su uso de la tecnología 4D. “Antes, se obtenía una secuencia y un video para mostrar cómo se iba a construir un proyecto […] y, al final, nunca se volvía a utilizar”, dijo Simon Beards, planificador principal de Laing O'Rourke. “Ahora se ha convertido en una herramienta cotidiana”, agregó.

En el proyecto del estadio del Everton FC de Liverpool, Laing O'Rourke ha confiado mucho en SYNCHRO para planear, secuenciar y dar seguimiento al progreso del proyecto. El estadio, con capacidad para 52 888 espectadores, dispone de cuatro gradas cubiertas y su estructura está compuesta principalmente por entramados de acero y elementos prefabricados de concreto. En consecuencia, el proyecto depende en gran medida de grúas para levantar y colocar componentes pesados.

Según Beards, SYNCHRO ha ayudado al equipo a planear las operaciones de grúa para evitar choques, así como a identificar cuándo y dónde se necesitan las grúas, lo que evita costosos tiempos muertos. “Puede costar decenas de miles de libras si las grúas se almacenan durante el día”, señaló.

Como contratista principal del proyecto Everton, Laing O'Rourke también ha utilizado SYNCHRO junto con imágenes de drones para seguir los progresos. “Damos seguimiento a las etapas y, a continuación, lo cotejamos con el modelo 4D, y la verdad es que es bastante preciso”, afirma Beards. “Por lo general, una vez a la semana marcamos los avances, actualizamos el plan 4D, y entonces el equipo tiene acceso al plan actualizado y a la previsión futura”.

Progreso del sitio de construcción - Modelo 4D/Imágenes de dron del sitio de construcción

El sitio del dron se amplía con la ejecución digital y la planeación 4D para el monitoreo del progreso del modelo 3D.
Se utilizó SYNCHRO 4D junto con imágenes de drones para generar actualizaciones semanales sobre el estadio del Everton FC. Fuente de la imagen: Laing O’Rourke.

Lograr la aceptación

Gracias a las actualizaciones periódicas y otras informaciones oportunas generadas por las aplicaciones 4D, Beards ha observado una creciente aceptación de la tecnología en el proyecto Everton, al igual que en otros. “La verdadera victoria es que el equipo se involucró y fue capaz de aceptarlo. En lugar de que el programa solo estuviera en la computadora portátil o de escritorio del planificador, se compartía entre todo el equipo. Era visible, por lo que podían interactuar con el programa y, en última instancia, agregar valor al proyecto”.

Para permitir una mayor colaboración, Laing O'Rourke construyó una sala de inmersión, donde los modelos pueden proyectarse en las paredes para revisiones interactivas. “En lugar de sentarnos a conversar y, a veces, perder el compromiso, tenemos un espacio interactivo donde la gente se levanta, camina y señala [el modelo]”, explica Beards. El sistema incluye cuatro proyectores, uno para cada pared, y sensores para seguir los movimientos de los participantes. “Hilaremos las semanas y la gente verá las cosas y entenderá lo que quiere hacer”.

Vea extractos de la entrevista de Cadalyst con Beards de Laing O'Rourke

Aunque los beneficios son difíciles de cuantificar, tanto Sisk como Laing O'Rourke creen que las aplicaciones 4D ahorran dinero a largo plazo. Según Hanson, Sisk recopiló recientemente los datos de 22 proyectos del año anterior y calculó un ahorro de GBP 25 millones gracias a evitar costos relacionados con posibles problemas en campo detectados antes de que ocurrieran. “Los llamamos problemas, pero también nos gusta decir que puede haber oportunidades. No solo buscamos el problema; buscamos dónde existe la posibilidad de hacer las cosas un poco mejor o de forma diferente”, dijo, “[lo que aporta beneficios intangibles adicionales]”. Creemos que si se solucionan los problemas desde el principio, se obtiene un mejor producto en el sitio de construcción”.

Desde que realizó la inversión en 4D, Sisk también ha observado un aumento en el rendimiento del programa, con más del 80 % de los proyectos que utilizan esta tecnología informando “dentro del programa” con respecto a sus líneas base originales, según Hanson. “Tenemos una visión sólida de cómo seguiremos democratizando aún más esta forma de tecnología para garantizar que todas las partes interesadas en un proyecto estén capacitadas digitalmente para maximizar el valor que aporta”, afirmó.

Aplicar las lecciones aprendidas

Según Hanson, a la hora de implementar la tecnología 4D en futuros proyectos, las empresas pueden beneficiarse de revisar los conocimientos adquiridos en proyectos anteriores. “Si vamos a hacer algo en cada proyecto y queremos hacerlo mejor en cada proyecto, probablemente tengamos esos datos almacenados en alguna parte”, dijo, refiriéndose a los registros que identifican problemas y tendencias comunes.

Clarke también señaló que los datos de proyectos anteriores pueden ayudar potencialmente a la industria a mejorar su rendimiento mediante tecnologías aún en evolución, como la inteligencia artificial. “La industria de la construcción se está dando cuenta de la cantidad de datos que posee”, afirma Clarke. “Creo que ahí hay una gran oportunidad de mejorar enormemente los índices históricos”.

Aunque la tecnología desempeña un papel clave en el aprovechamiento de las crecientes cantidades de datos, Clarke también señaló la importancia de mantener el elemento humano. “Aún se trata de sentarse delante de la gente y pasar por ello”, dijo.

Beards, de Laing O'Rourke, también señaló la importancia de la participación humana y de conseguir que los participantes en el equipo acepten la tecnología. En una industria que no siempre está abierta al cambio, los éxitos anteriores de la tecnología 4D pueden facilitar el proceso de adopción. “Ahora que la gente ve cómo ha funcionado, piensa 'debe de estar aportando algún tipo de valor'”. Basándose en el éxito del proyecto Everton, con regularidad recibe consultas de otras unidades de la empresa en todo el mundo sobre cómo aplicar la tecnología 4D.

En futuros proyectos, Beards ve ventajas en introducir ciertas aplicaciones 4D en una fase más temprana del cronograma del proyecto. En concreto, prevé la introducción más temprana de elementos que permitan a los equipos de construcción acceder a los datos en diversos contextos, como a través de mapas y datos CAD, así como gestionar las actualizaciones del proyecto, los datos de inspección y las solicitudes de información (RFI, del inglés Requests For Information).

Desde que realizó la inversión en 4D, Sisk también ha observado un aumento en el rendimiento del programa, con más del 80 % de los proyectos que utilizan esta tecnología informando “dentro del programa” con respecto a sus líneas base originales, según Hanson. “Tenemos una visión sólida de cómo seguiremos democratizando aún más esta forma de tecnología para garantizar que todas las partes interesadas en un proyecto estén capacitadas digitalmente para maximizar el valor que aporta”, afirmó.

Los proyectos lineales también se benefician

SYNCHRO y la planeación 4D también están demostrando su valía en la ejecución digital de obras de infraestructura lineales, como proyectos ferroviarios y de autopistas. En Melbourne, Australia, donde el gobierno de Victoria ha eliminado peligrosos pasos a nivel entre ferrocarril y carretera, ACCIONA, una empresa consultora de ingeniería, está ayudando a ejecutar el Programa de eliminación de pasos a nivel. ACCIONA, junto con sus socios de la alianza, recibió el encargo de eliminar los pasos a nivel y construir nuevas estaciones a lo largo de la línea Frankston. Uno de los paquetes de obras adicionales (AWP2) incluía la eliminación de pasos a nivel y la mejora de tres estaciones, con un costo de proyecto de AUD 744 millones.

El proyecto exigió una planeación, diseño y ejecución meticulosos y eficaces, así como el cierre temporal de líneas ferroviarias y estaciones. ACCIONA utilizó SYNCHRO 4D para crear un modelo de construcción en 4D de todo el proyecto y entregar un activo digital al cliente. La aplicación permitió al equipo realizar una planeación virtual antes de la construcción, minimizar las molestias a la comunidad y alinear al equipo y a las partes interesadas en torno a un único plan.

Con SYNCHRO Control, el equipo de ACCIONA amplió su colaboración 4D en la nube para gestionar mejor la federación de modelos, la recopilación de datos y el seguimiento de problemas. Mientras tanto, SYNCHRO Field permitió a los equipos acceder a la información más reciente del proyecto en dispositivos móviles, directamente desde la obra. Con la plataforma iTwin, ACCIONA desarrolló un gemelo digital del proyecto que podían ajustar en tiempo real, lo que permitió al equipo visualizar los flujos de trabajo de construcción y decidir cómo podían reducir el tiempo de construcción. Gracias a SYNCHRO, ACCIONA agilizó la planeación de la construcción del proyecto, con lo que redujo el tiempo de preparación en un 67 % y las solicitudes de trazado en aproximadamente un 88 %.

“Veo a SYNCHRO como el elemento básico en construcción y en 4D”, dijo Daniel Easter, gerente de Ingeniería Digital de ACCIONA. “Nuestros desafíos se han erradicado gracias a los avances de SYNCHRO. Eso significa que ahora mi equipo puede centrarse en entregar el proyecto en lugar de intentar que unos programas encajen con otros”.

El camino por recorrer

Dado que la planeación 4D para la ejecución digital desempeña un papel más importante en empresas como Sisk, Laing O'Rourke y ACCIONA, es probable que otras empresas de la industria observen tendencias similares. Para satisfacer la demanda de infraestructura y establecer nuevas fuentes de ingresos, las constructoras deben transformar y ampliar su modelo de negocio ofreciendo servicios digitales que vayan más allá de la mera entrega de proyectos. Estos integradores digitales pueden aportar mayor valor a la modernización de los procesos de ejecución de proyectos para obtener mejores resultados, como la agilización de los procesos de construcción, la mejora de la calidad de los datos y la mejora de la comunicación.

Los diseñadores, subcontratistas y propietarios también pueden ver las huellas de la tecnología 4D en proyectos de todas las formas y tamaños. “Creo que se dará por sentado que el ingeniero de la obra consultará el modelo 4D antes de ponerse a trabajar”, afirma Hanson, de Sisk.

El proyecto exigió una planeación, diseño y ejecución meticulosos y eficaces, así como el cierre temporal de líneas ferroviarias y estaciones. ACCIONA utilizó SYNCHRO 4D para crear un modelo de construcción en 4D de todo el proyecto y entregar un activo digital al cliente. La aplicación permitió al equipo realizar una planeación virtual antes de la construcción, minimizar las molestias a la comunidad y alinear al equipo y a las partes interesadas en torno a un único plan.

Con SYNCHRO Control, el equipo de ACCIONA amplió su colaboración 4D en la nube para gestionar mejor la federación de modelos, la recopilación de datos y el seguimiento de problemas. Mientras tanto, SYNCHRO Field permitió a los equipos acceder a la información más reciente del proyecto en dispositivos móviles, directamente desde la obra. Con la plataforma iTwin, ACCIONA desarrolló un gemelo digital del proyecto que podían ajustar en tiempo real, lo que permitió al equipo visualizar los flujos de trabajo de construcción y decidir cómo podían reducir el tiempo de construcción. Gracias a SYNCHRO, ACCIONA agilizó la planeación de la construcción del proyecto, con lo que redujo el tiempo de preparación en un 67 % y las solicitudes de trazado en aproximadamente un 88 %.

“Veo a SYNCHRO como el elemento básico en construcción y en 4D”, dijo Daniel Easter, gerente de Ingeniería Digital de ACCIONA. “Nuestros desafíos se han erradicado gracias a los avances de SYNCHRO. Eso significa que ahora mi equipo puede centrarse en entregar el proyecto en lugar de intentar que unos programas encajen con otros”.

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