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Ingeniería del futuro

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Por Ing. CIP Luis Fernando Moreno Figueroa

La ingeniería tiene grandes retos para el futuro, en consonancia con la disrupción tecnológica asociada a lo que se denomina la cuarta revolución industrial (Industria 4.0) y a las nuevas y grandes necesidades de la humanidad, con una población que supera los 7 mil millones de habitantes y las cada vez mayores evidencias del cambio climático y su impacto al medio ambiente.

Esta etapa que está iniciando, con aspectos distintivos como el empleo de inteligencia artificial, Big Data, IoT (Internet de las cosas), computación en la nube, comunicación M2M (máquina a máquina), significará nuevas formas de hacer ingeniería.


Las Industrias del futuro

LAS OBRAS Y PROYECTOS DEL FUTURO

Las tendencias de las obras de ingeniería para atender las crecientes necesidades de la humanidad, hacen previsibles los siguientes emprendimientos de la industria de la construcción y  la ingeniería:

  • Construcción de Industrias intensivas en digitalización, automatización y robótica.
  • Industrias de recuperación y reciclaje de metales
  • Obras de conectividad de alta velocidad comunicacional y de transporte terrestre, acuático y aéreo
  • Obras mayores de manejo de agua de mar, tratamiento y reciclaje integral de aguas residuales de uso doméstico e industrial.
  • Obras para habilitar viviendas en ubicaciones y diseños no convencionales.
  • Islas artificiales y puentes extensos de interconexión.
  • “Domos” para conservar calidad de aire en áreas urbanas.
  • Estaciones productivas en el lecho marino
  • Estaciones productivas en otros planetas
  • Obras productivas subterráneas a gran profundidad en la tierra.
  • Generación eléctrica a gran escala con fuentes renovables, así como nuclear extra segura y usando H2.
  • Transmisión y distribución eléctrica inalámbrica
  • Movilidad y transporte eléctrico generalizado
  • Obras para alta productividad agrícola y de alimentos.
  • Obras a ejecutar con alta velocidad, seguridad y sin interrumpir las actividades pre existentes.
  • Grandes obras de preservación y remediación ambiental

Estas obras y proyectos del futuro representan un reto para la industria de la construcción y la ingeniería que debe acompañarla.

RETOS DE LA INGENIERÍA

La ingeniería es parte inherente de la industria de la construcción, lo que permite hacer realidad las obras y emprendimientos que la humanidad requiere para su progreso. De esta manera obras cada vez más grandes y complejas en ubicaciones y ambientes no convencionales para nuestros actuales estándares, deberán estar guiadas por los siguientes objetivos:

  • Alta productividad, para lograr mayor valor agregado y garantizar la sostenibilidad económica de las empresas y la sociedad.
  • Seguridad y salud ocupacional garantizada para los trabajadores, así como para los agentes vecinos a las obras ejecutadas.
  • Preservación del medio ambiente, durante la fase de construcción, operación y cierre de los proyectos.

Las empresas de ingeniería e industria de la construcción, tienen una cadena de generación de valor (ver figura adjunta) que da sentido a su existencia, por lo que un reto importante es efectuar las adecuaciones necesarias para poder mantener su vigencia en el futuro cercano.

Cadena de Valor Fuente: Michael Porter

La ingeniería y la industria de la construcción tienen como un importante desafío la implementación de soluciones digitales para la adecuación de todos sus procesos principales y de apoyo en la cadena de valor, para aumentar la productividad y garantizar la seguridad y preservación del medio ambiente. Esto significa también un reto de grandes inversiones en tecnología y un enfoque nuevo del perfil de los recursos humanos necesarios incluyendo los de gerencia.

DIGITALIZACIÓN DE LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN Y LA INGENIERÍA

Las empresas de ingeniería y la industria de la construcción no tienen otra alternativa a la digitalización de sus procesos para poder ser competitivos tecnológicamente y económicamente. Cabe señalar que otro tipo de industrias están más avanzadas en la implementación de sistemas digitales respecto a la industria de la construcción, lo que se refleja en mayores niveles de productividad.

Para la transformación digital y acortar la brecha de productividad de las empresas de ingeniería y de la industria de la construcción, se requiere de 3 aspectos fundamentales de gestión:

  • Voluntad política de la alta dirección de las empresas que se refleje en las inversiones necesarias en tecnología.
  • Formación y conservación de cuadros humanos tecnológicos
  • Aplicación progresiva de las nuevas herramientas tecnológicas a los proyectos
  • Existen 4 claves para la transformación digital de las empresas de la industria de construcción y de ingeniería, que involucran a los diferentes procesos y actividades de la cadena de valor:
  • Data digital: Recolección y análisis electrónico de datos
  • Automatización: Empleo de nuevas tecnologías para desarrollar sistemas autónomos e integrados
  • Acceso digital: Acceso de dispositivos móviles a internet y redes internas.
  • Conectividad: Conexión y sincronización de actividades normalmente separadas.

Fuente: SIEMENS (La Vanguardia/Natalia Pastor)


Claves para la transformación digital

En las empresas de la industria de construcción de economías avanzadas, cada vez se reconoce las oportunidades y el potencial de incremento de productividad con las tecnologías digitales (Referencia Roland Berger) y avanzan hacia una Construcción 4.0:

  • Las licitaciones electrónicas se están convirtiendo en el procedimiento estándar.
  • Las plataformas de procura (compras) digital ahorran tiempo y dinero.
  • Los sistemas BIM (Building Information Modelling), que es mucho más que diseños en 3D, se están convirtiendo en la forma estándar de gestionar un proyecto de ingeniería.
  • La construcción inteligente de edificaciones tiene un enorme potencial para eliminar tiempos muertos de recursos y la consecuente optimización.
  • El empleo de drones y robots se hará cada vez más intensivo.
  • Los proveedores de componentes para las edificaciones están avanzando en la digitalización de la producción de prefabricados (Producción 4.0).
  • Las ventas digitales de materiales y componentes facilitan un servicio más directo.
  • Los sistemas digitales facilitan los servicios post venta y relaciones de las empresas con sus clientes en las etapas posteriores a los proyectos terminados y entregados.

La matriz que se muestra en la figura adjunta puede servir de orientación para identificar oportunidades tecnológicas aplicables a diferentes actividades de la cadena de valor en la industria de construcción y la ingeniería.

Fuente: Roland Berger


Matriz de oportunidades tecnológicas

Un tema especial a destacar es el rol de los proveedores de tecnología digital, cuyos precios deben tener una visión de futuro y ser competitivos, para facilitar el acceso de empresas medianas y pequeñas.

LAS EMPRESAS DE INGENIERÍA DEL FUTURO

Servicios de Ingeniería

Los servicios deberán alinearse a un objetivo de Ingeniería 4.0 y lo más relevante será:

  • Empleo de sistemas BIM: que implica cargar en el modelo toda la información además de los diseños y planos (especificaciones técnicas de las obras civiles, equipamiento y obras electromecánicas, datos técnicos, metrados, presupuestos, criterios de diseño, memorias de cálculo, etc.), de modo que se constituya una base de datos completa del proyecto. De esta manera, los expedientes finales de ingeniería TOP (Turn Over Package), que emplean algunas empresas mineras e industriales, serán reemplazadas por la base de datos BIM.
  • Planificación y control de las obras aplicando sistemas 4D (progreso de la construcción virtual versus la construcción real) y 5D (control detallado del progreso del CAPEX).
  • Empleo de VR (Realidad Virtual) en proyectos greenfield y AR (Realidad Aumentada) en proyectos brownfield, para facilitar la revisión y evaluación de los proyectos por los actores involucrados en la operación y mantenimiento de las futuras edificaciones.
  • Desarrollo de algoritmos y digitalización para estandarizar y automatizar parte de las actividades de ingeniería
  • La optimización de los diseños será demandada como un servicio obligatorio por los propietarios, lo que implicará evaluación rápida de múltiples soluciones para optimizar el CAPEX, plazos de ejecución, etc.
  • Empleo de drones, que tendrán cada vez mayor precisión para levantar información del terreno y para monitorear el progreso de los trabajos.
  • Scanner 3D de alta resolución para levantar información completa del terreno e instalaciones existentes.
  • Supervisión a distancia del progreso de los trabajos, cuantificación de metrados, seguridad y cuidado ambiental. mediante instrumentación de monitoreo, robots, drones, cámaras, etc.
  • Programación optimizada de recursos, para el aprovisionamiento oportuno y justo de materiales, componentes prefabricados e insumos, para disminuir tiempos muertos y espacios sub utilizados en el trabajo, disminuyendo costos de almacenaje y transporte e incrementando la eficiencia.

Organización de las empresas de ingeniería

En el futuro las empresas de ingeniería deberán innovar permanentemente para lograr y mantener competitividad tecnológica y económica y por ende alta productividad (que no es sinónimo de solo reducir costos), lo que se reflejará en:

  • Organización menos vertical más plana, ágil y colaborativa, en que los empleados, independientemente de su edad, tendrán oportunidad de participar en los cambios y en la dirección de la empresa.
  • Política empresarial que permita superar la resistencia al cambio en todos los niveles de la organización.
  • Oficinas virtuales y gestión basada en el empleo de nubes múltiples (MCM: Multi – Cloud Management), para lo que se deberá definir la plataforma apropiada a la envergadura de las operaciones de cada empresa en particular.
  • Poco personal administrativo y sistemas digitales automatizados en los diferentes procesos (logística, compras, contabilidad, finanzas, marketing, etc.)
  • Gerentes y jefes de Proyecto, con cualidad “ ¶ “, que significa que deben tener conocimientos generales de las diferentes disciplinas de ingeniería involucradas y fortaleza en dos aspectos: una disciplina dura de ingeniería y en un mix de disciplinas blandas de integración y capacidad de adaptación a los cambios tecnológicos.
  • Sistemas digitales y automatizados de control de proyectos, con mínimo personal que se dedique a controlar y auditar
  • Tratamiento de los especialistas como subcontratistas, para que haya objetivos específicos en la labor. Así como asociaciones estratégicas con otras empresas para establecer relaciones de trabajo de beneficio mutuo.
  • Compensaciones económicas a los profesionales y técnicos (sueldos y beneficios) que funciones como incentivos y esté asociado a la adaptación tecnológica y la productividad.
  • Menos inversión en infraestructura física y más inversión en tecnología. Gestión de costos, disminuyendo la proporción de costos fijos e incrementando los costos variables.

Existen muchos retos para las empresas de ingeniería y será un gran error ignorar los sistemas digitales.

Fuente: Desk research, interviews, Roland Berger

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