Transiciones tecnológicas: desde la automatización a la digitalización y la robótica suave.

Las tendencias que generaron los distintos grados de industrialización, desde el punto de vista de la producción, en la actualidad convergen en la digitalización, un nivel que permite el control de producción a través de sistemas digitales de fabricación, conocidos como Digital Factory Systems (Gregor et al., 2009).

En el periodo comprendido entre 1900 y 1990, la productividad y la mejora de la competitividad en el mundo se habían logrado principalmente con la mecanización y la automatización. Luego prosigue una etapa de alto crecimiento de las tecnologías de información entre 1990 y el 2000 (Gregor et al., 2009), que coincide con la implementación de la robótica dura (Balaguer, 2004).

Los mayores alcances de la aplicación de las tecnologías de información en la construcción, la producción y el ensamblaje de componentes de la edificación, se materializó durante el periodo de innovaciones en las tecnologías de información que describe Gregor et al. (2009), con los sistemas automatizados de construcción que se gestaron en Japón en 1990, que implementaron la robotización dura, donde el ensamblaje de los componentes era ejecutado en su totalidad por robots.

Figura 99. Evolución tecnológica en la producción, desde la Mecanización y la Automatización hasta la Digitalización.

© Imágenes tomadas con fines académicos de: (Gregor et al., 2009) Sin embargo, nos percatamos de un cambio de tendencia desde la robotización dura a la robotización suave y que ha sido el camino por donde ha continuado el proceso innovador de las tecnologías de producción, utilizando estas herramientas principalmente para el control de la producción (Balaguer, 2004).

Los sistemas automatizados japoneses, además de utilizar la simulación visual como herramienta de planificación de los procesos de ensamblaje, demostraron que es posible llevar a la realidad el concepto de integración en la industria AEC, al integrar el diseño y la planificación de la construcción, con la automatización en la fábrica y del sitio de obra.

Las grandes empresas japonesas tomaron como modelo de producción el concepto CIM (Computer Integrated Manufacturing) y desarrollaron nuevas estrategias de organización como “Just in Time” y el diseño para la fabricación y el ensamblaje DFMA, los cuales ayudaron a reducir los costos de producción, mejorar la productividad, la calidad y la gestión de los residuos.

Estos principios se convirtieron en sinónimos de la terminología que hoy en día se denomina eficiencia en la fabricación o “Lean Manufacturing”, la gestión de la cadena de suministro o “Supply Chain Management” y la administración de riesgos de innovación “Innovation Risk Management” (Luther & Collins, 2011).

Durante esta investigación se comprobó que los sistemas automatizados o ABS (Automated Building Systems), que se gestaron en Japón hacia 1990, estuvieron en operación hasta el año 2005, momento en el cual entraron en una especie de paralización (Hopkinson, 2006), en gran parte por las crisis económicas (Balaguer, 2004). Fuera del contexto asiático solo se encontró un caso de aplicación, concretamente en los Países Bajos, en el proyecto “Delftse Poort”, una edificación de 150 metros para oficinas que se construyo en 1991, la cual se describe en Gassel (2005). Esta parálisis tecnológica, en parte se confirmó con la investigación de Balaguer (2004), acerca de las tendencias de la robotización y la automatización en la industria de la construcción.

Allí se reporta la transición desde la robotización dura, orientada hacia la automatización de la maquinaria, como en el caso de los “ABS”, hacia la robótica suave, más orientada hacia el software y el hardware, en la cual se incluyen tecnologías como la adquisición sensorial de datos en el sitio de construcción y su procesamiento, la seguridad en el espacio de trabajo y del operador humano, el control de la seguridad o el control total del proceso con la implementación de micro chips.

Figura 100. Gestión digital de la obra, y adquisición sensorial de datos.

© Imágenes tomadas con fines académicos de: : consulta en línea (01/04/2011) del sitio, http://www.i3con.org Por su parte Maas & Gassel (2005), observan en la transición a la robótica suave y en su administración, una posibilidad que facilita la aplicación de las tecnologías de automatización y robotización en los procesos de producción de construcción, pero de forma similar a la gestión del concepto “Lean Construction”, que busca mejorar y satisfacer las demandas del cliente, mejorar los procesos y productos de la AEC.

Esta transición consiguió por una parte, que se replanteara la mejor manera para la ejecución de los trabajos de acuerdo con el nivel de industrialización, que produjo nuevas tecnologías como la reproducción, donde la producción se asemeja al proceso de impresión (de una impresora).

Por otra parte, también conllevo a un replanteamiento de los métodos de producción, buscando reducir el número de tareas en el sitio de obra para trasladarlas a un sitio seguro y controlado de fabricación, conocidos como OSM (Offsite Manufacturing), OSP (Offsite Production) y OSC (Offsite Construction), que se pueden englobar como métodos modernos de construcción (Kamar et al., 2011), los cuales convergen en señalar que el principal impulsor de la mejora de la productividad y la competitividad en el siglo XXI son las tecnologías digitales (Gregor et al., 2009).

La evolución hacia la gestión eficaz de la producción es recogida por Gregor et al., (2009) como un nuevo fenómeno que trajo a digitalización, el cual principalmente se refleja en la estrategia “Time to Market” que busca agilizar el tiempo para que el producto salga al mercado, la cual fue posible con la digitalización que permite la creación y el ensayo con prototipos virtuales, a través de los cuales se reduce o elimina totalmente la necesidad de crear prototipos físicos.

3.2.3 La digitalización y el modelo dinámico 4D de la producción y el