Drones en la construcción

Drones en construcción: Asistencia aérea en el sitio de trabajo

Los drones son un ajuste natural para la industria de la construcción, uno que combina equipos a gran escala y actividad constante con la necesidad de precisión a nivel de centímetros. Los contratistas que buscan hacer que su trabajo sea más rápido, más seguro y más rentable están en constante búsqueda de nuevas tecnologías que puedan ayudar. Los drones de construcción son la herramienta perfecta para estar a la altura de las circunstancias, recopilando información digital esencial desde un punto de vista elevado, muy por encima del entorno ocupado de abajo. Al aprovechar lo último en tecnología de drones, los contratistas pueden revolucionar sus procesos, desde la topografía y el mapeo geoespacial 3D hasta la gestión del tráfico, la supervisión de la inspección de seguridad y más.

Las empresas que no han considerado esta solución tecnológica pueden encontrar que representa una respuesta a algunos de los problemas más comunes que están experimentando, desde márgenes de ganancia ajustados hasta dificultades de personal. Como mínimo, un drone puede proporcionar una nueva perspectiva para los contratistas, dándoles los datos que necesitan para llevar su trabajo al futuro.

Cómo encajan los drones en la industria de la construcción actual

Los drones han dejado su huella en varias industrias recientemente, que van desde la seguridad pública hasta la inspección de servicios públicos e incluso la agricultura. Al colocar un conjunto de instrumentos de recopilación de datos confidenciales en el cielo, los drones permiten a las empresas funcionar de maneras que habrían sido imposibles, sobre todo en la construcción.

La principal prueba de si un sector en particular tiene un buen caso para el uso de drones es si las habilidades otorgadas por la tecnología coinciden bien con los desafíos que enfrentan las empresas. En este sentido, los drones son una combinación perfecta para el negocio de la construcción, ya que los contratistas se esfuerzan por ser simultáneamente más seguros y eficientes.

Dificultades y consideraciones de la industria de la construcción

La economía mundial actual, que todavía sufre los efectos de la pandemia de COVID-19 y las rupturas de la cadena de suministro, es un desafío para numerosas industrias, y la construcción no es una excepción. Las tensiones y dificultades que han salido a la luz en los últimos meses exigen soluciones innovadoras, que a menudo incluyen infusiones de nueva tecnología, potencialmente incluyendo drones de construcción.

Los puntos débiles específicos para las organizaciones de construcción incluyen:

• Falta de digitalización y uso de datos: La construcción no es una industria fuertemente digital, desde una perspectiva de mantenimiento de registros y planificación. Seguir la tendencia general de recopilar y utilizar datos precisos podría representar ahorros y una mayor eficiencia para los contratistas, ya que los procesos en papel son más lentos, menos precisos y pueden plantear desafíos de cumplimiento normativo.
• Escasez de mano de obra calificada: Uno de los factores que obligan a las empresas de construcción a ser más eficientes con la forma en que utilizan sus recursos es la falta general de perspectivas calificadas. Algunos contratistas se han visto incapaces de iniciar trabajos debido a la escasez de talento.
• Obstáculos de colaboración: Como una especie de complemento a la falta general de datos digitales utilizados por los contratistas, estas empresas a menudo tampoco pueden compartir información de manera rápida y efectiva. Los equipos pueden estar aislados y desconectados, sin un enfoque estandarizado para la visibilidad de los datos.

Estos factores, combinados con las limitaciones financieras que se han manifestado en los últimos años y un enfoque renovado en la salud y la seguridad personal, han obligado a los contratistas a pensar seriamente en cómo pueden revolucionar sus flujos de trabajo y encontrar mejores formas de realizar sus tareas.

El impacto de la tecnología de drones de construcción

Tener acceso a la tecnología de drones puede cambiar la forma en que los contratistas administran sus sitios de trabajo, actuando como un pilar central de un enfoque nuevo y más digital para el trabajo de construcción. Hacer un uso efectivo de los últimos modelos de drones puede ser transformador para los flujos de trabajo y ayudar a los empleados a lograr sus objetivos.

Los efectos de la adopción de drones pueden incluir:

• Planificación mejorada: La creación de un plan adecuado para un proyecto de construcción comienza con un estudio detallado del sitio de trabajo. Llevar a cabo el trabajo a pie puede llevar mucho tiempo, requerir mucha mano de obra e incluso ser físicamente peligroso, dependiendo del tamaño y el terreno del área en cuestión. El levantamiento topográfico por drone es seguro y eficiente, ya que ofrece información precisa que puede informar a todo un proyecto.
• Gestión detallada del proyecto: Los datos recopilados por los drones no necesitan limitarse a los levantamientos topográficos iniciales. Mediante el uso de UAV para recopilar información en tiempo real a lo largo de un trabajo, los líderes pueden crear un registro preciso y actualizado del proyecto y luego compartir esos datos de drones con todos los departamentos para evitar que se desarrollen silos de comunicación.
• Reducción del riesgo para el personal: En los años anteriores al desarrollo de los drones, los empleados de la construcción todavía recopilaban los datos de topografía necesarios e inspeccionaban los sitios de trabajo en busca de peligro, pero lo hacían a pie. En lugar de hacer que los trabajadores asciendan a puntos altos o naveguen por terrenos difíciles, los contratistas pueden volar drones de manera segura sobre el área en cuestión, manteniendo a sus trabajadores fuera de peligro.

Casos reales

Uno de los aspectos más interesantes de la integración de drones en los flujos de trabajo de construcción es que constantemente surgen nuevos casos de uso. A medida que las nuevas cargas útiles de sensores están disponibles, las empresas de construcción son libres de ser más ambiciosas con los tipos de roles en los que usan sus drones, desde la supervisión del sitio de trabajo en tiempo real hasta el escaneo térmico y más.

Los siguientes son dos ejemplos de empresas de construcción que ya han encontrado formas de trabajar los drones en sus tareas cotidianas, transformando sus operaciones para mejor:

Ejemplo: Hensel Phelps

La firma de contratistas generales a gran escala Hensel Phelps se ha convertido en un importante adoptante de la tecnología de drones en la construcción, contemplando por primera vez el uso de UAV hace más de una década. La compañía de construcción se ha centrado en la seguridad y regula cuidadosamente su uso de drones: este nivel de responsabilidad ha permitido a la organización obtener una exención de la Administración Federal de Aviación para volar drones en áreas donde las personas trabajan debajo.

¿Qué hace un contratista tan avanzado con los drones de construcción? En el caso de Hensel Phelps, la tecnología es parte de la planificación del sitio, la inspección del sitio, la inspección del edificio y los flujos de trabajo de vigilancia de seguridad. La cantidad de datos que llegan de los drones de topografía permite a la organización realizar análisis y obtener información predictiva sobre cómo completar los trabajos de manera efectiva y segura.

Ejemplo: STRABAG

STRABAG SE, un contratista europeo que se especializa en la construcción de infraestructura de transporte como carreteras, ha utilizado drones desde 2015. Dado que la organización tiene miles de sitios de trabajo activos en todo el continente en un momento dado, sus necesidades de topografía son enormes, y los UAV forman una parte vital del flujo de trabajo.

Con los drones proporcionando cobertura aérea de las enormes áreas que se están remodelando en los esfuerzos de construcción de carreteras de STRABAG, ahora es más simple recopilar los datos e integrarlos directamente en las plataformas digitales de la compañía. Los modelos 3D creados con los datos geoespaciales aéreos tienen una alta densidad de puntos, por lo que los trabajadores tienen planes digitales de mejor calidad para trabajar que si hubieran trabajado únicamente con topografía terrestre.

La última tecnología de drones de construcción

¿Qué se necesita para crear un dron ideal para el sector de la construcción? Estos UAV profesionales están muy lejos de la artesanía más simple utilizada por los aficionados al consumidor. Con una variedad de características tecnológicas avanzadas que van desde herramientas de control y asistencia al operador hasta cargas útiles avanzadas de sensores, los últimos modelos de drones pueden ofrecer un rendimiento incomparable en una variedad de roles en el sitio de trabajo.

Las siguientes son solo algunas de las características tecnológicas que han hecho de los drones de construcción una valiosa adición a los flujos de trabajo de construcción:

Cinemática en tiempo real

Para crear estructuras e infraestructura terminadas que resistan la prueba del tiempo, el personal de construcción necesita una precisión de centímetros en sus mapas digitales de los sitios de trabajo. Los módulos de cinemática en tiempo real (RTK) les permiten lograr esta calidad de rendimiento topográfico. El método utiliza un módulo en un dron y una estación base de ubicación fija para obtener lecturas más precisas de lo que sería posible con un método basado únicamente en satélites.

Para aprender más sobre el Hardware RTK, puedes consultar este artículo: ¿Qué es el Hardware RTK en drones?

El método triangula la posición de la estación base, el dron y los satélites, generando datos geoespaciales para importar a un software de mapeo. RTK requiere menos puntos de tierra que otros métodos de topografía con drones, confiando en su única estación base, y corrige automáticamente los errores mientras el vuelo aún está en curso. Los drones RTK también pueden equiparse con cinemática de posprocesamiento (PPK), una metodología alternativa que es especialmente útil en áreas obstruidas o donde las señales satelitales son débiles.

Fotogrametría

La fotogrametría implica tomar múltiples imágenes de su objetivo y unirlas con software para crear mapas o modelos digitalizados de alta resolución en 2D o 3D a partir de los cuales se pueden deducir mediciones precisas. Esto permite a los equipos crear de manera rápida y eficiente modelos topográficos de sus sitios de construcción y actualizarlos con el tiempo. Los drones de hoy en día pueden equiparse con módulos de fotogrametría tan sensibles que incluso es posible medir con precisión la cantidad de material que queda en una reserva en función de los puntos de datos que recopilan.

El empleo de drones para una medición precisa y actualizada de las existencias de materiales es una táctica de construcción de eficiencia de próxima generación. Al escanear una reserva de material desde el aire, es posible asegurarse de que tanto el personal de la oficina como la tripulación en tierra sepan cuánto inventario les queda. Con esta información en tiempo real, un capataz sabe de antemano cuándo pedir más materiales, y hacer el conteo a través de un dron significa menos trabajo manual.

LiDAR

En algunos casos, el modelado 3D del sitio de trabajo y la medición del volumen de almacenamiento pueden llevarse a cabo con un módulo de detección y alcance de luz (LiDAR). LiDAR se basa en pulsos de luz, detectando la posición de los puntos en el espacio directamente a través de estos pulsos en lugar de ensamblar modelos 3D basados en fotografía aérea.

En comparación con la fotogrametría, LiDAR puede ofrecer un alto grado de detalle, útil para mapear objetos relativamente pequeños. Cabe señalar que los módulos LiDAR tienden a ser más pesados y complejos de usar, y vienen con un mayor costo inicial. Sin embargo, a medida que la tecnología se desarrolla y los nuevos modelos ingresan al mercado de drones de construcción, esta se está convirtiendo en una opción cada vez más atractiva.

… Y mucho más

Una carga completa de drones no solo incluye la última tecnología de mapeo, escaneo y sensores. Estos UAV también están equipados con automatización de vuelo y características de inteligencia aérea para ayudar a los operadores y garantizar que los vuelos sean seguros y estables. La tecnología de la batería también ha avanzado en los últimos años, asegurando que los pilotos siempre sepan cuánto tiempo de vuelo seguro les queda.

Con capacidades tan avanzadas, la capacitación de los usuarios se ha vuelto más rápida y fácil en los últimos años. Sigue siendo esencial tener empleados debidamente certificados y capacitados sobre el hardware que van a utilizar, y las organizaciones aún necesitan autorización para volar drones en el espacio aéreo sobre un sitio de trabajo. Sin embargo, la barrera de entrada en el uso de drones nunca ha sido menor.

Roles para drones de construcción en el sitio de trabajo

Al agotar los trabajos que los contratistas pueden lograr con drones de construcción, es posible construir una imagen clara de cuán versátiles y valiosos son estos UAV. No importa el tamaño de una organización o las necesidades específicas, es probable que haya alguna aplicación para un drone dentro de sus flujos de trabajo. Estos usos potenciales incluyen:

• Topografía del sitio y modelado 3D:

Comenzando al comienzo de un trabajo, es posible que los equipos de construcción construyan mapas 3D precisos basados en encuestas aéreas con drones. Actualizar estos mapas con frecuencia y compartir los datos de los drones con todas las partes interesadas mantiene a los departamentos en la misma página. Tener este registro completo del progreso de la construcción permite a las cuadrillas detectar peligros potenciales, al tiempo que realiza un seguimiento del resultado del proyecto frente a las proyecciones y realiza ajustes si es necesario.

• Cálculos volumétricos:

El cálculo del volumen de una reserva permite una planificación más precisa al determinar cómo administrar el inventario en un sitio de trabajo. Ya sea que use fotogrametría o LiDAR, esta es una forma de aumentar la eficiencia de un flujo de trabajo clave en el sitio de trabajo. Comprender cuánto queda de un material (y dónde se encuentra) es una ayuda para la logística.

• Monitoreo de activos:

Además de rastrear el volumen de las reservas de materiales, los equipos de construcción pueden usar fotografías aéreas y modelos para rastrear el movimiento de grandes activos alrededor de un sitio de trabajo expansivo. Conocer la posición de los activos día a día es una forma útil de mantener a los trabajadores seguros en el sitio y asegurarse de que el equipo en sí sea seguro.

• Gemelos digitales:

Construir un gemelo digital de un edificio en progreso o un entorno completo es el proceso de generar un modelo 3D que recibirá actualizaciones periódicas a medida que avanza el trabajo. Con este modelo, las tripulaciones pueden asegurarse de que sus diseños cumplan con los códigos locales y determinar dónde estar atentos a los posibles puntos de falla. La planificación se vuelve más fácil con este modelo para trabajar.

• Monitoreo de información de construcción (BIM):

BIM es el proceso de diseño digital que se lleva a cabo junto con el trabajo de construcción física. Los contratistas pueden asegurarse de que sus proyectos estén en marcha capturando datos geoespaciales del mundo real de drones y comparándolos con sus diseños BIM previsualizados. Incluso es posible utilizar drones LiDAR para recopilar información sobre el interior de las estructuras en construcción y agregar estos datos a los sistemas BIM.

• Inspecciones:

Realizar una inspección a través de drones permite a los contratistas recopilar información de sus sitios de construcción sin poner a los trabajadores en riesgo potencial al hacerlos ingresar a áreas peligrosas. Mediante el uso de funciones avanzadas de drones como “AI Spot Check”, que permite el etiquetado de objetos dentro de un sitio, los operadores pueden reducir el riesgo de perder algo debido a un error humano.

• Planificación general y organización:

No todo lo que un dron puede lograr cae en una categoría ordenada, que es una de las cosas más emocionantes sobre el uso de esta tecnología en un sitio de trabajo. Cada vez que los contratistas necesitan un par de ojos adicionales en una parte de un trabajo en progreso, pueden enviar un dron de construcción avanzada para obtener una nueva perspectiva. Esta flexibilidad ayuda a mantener un trabajo en movimiento de manera eficiente.

Drones ideales para construcción

Uno de los rasgos más notables de la industria de los drones es la rapidez con la que la tecnología está evolucionando. Los últimos drones son ligeros, asequibles y están equipados con sensores que ofrecen el nivel de precisión necesario para su uso en sectores como la construcción. Incluso las organizaciones que han considerado los drones en la última década pueden sorprenderse de lo avanzados que se han vuelto los vehículos aéreos no tripulados de hoy.

Este rápido desarrollo ha llevado a una mayor adopción de drones de construcción en una variedad de roles, ya que ha quedado claro que estas herramientas pueden aumentar las capacidades de las tripulaciones de manera que aumenten la eficiencia del sitio de trabajo al tiempo que mantienen a los empleados más seguros. El uso de un dron significa mantener a los empleados fuera de peligro potencial mientras navegan a cualquier parte de un sitio de trabajo, una capacidad valiosa y previamente sin explotar.

Así como hay muchos usos para los drones en el sitio de construcción, hay numerosos modelos potenciales de UAV para que los contratistas los implementen. Las opciones probables para las operaciones del sitio de trabajo incluyen:

• Phantom 4 RTK:

Las empresas que necesitan un mapeo 2D y 3D efectivo a través de cinemática en tiempo real pueden invertir en el Phantom 4 RTK. Este dron comercial es compacto y asequible, pero permite a los usuarios capturar datos de posición con precisión de centímetros a través de su módulo RTK incorporado.

• DJI Air 2S:

Los contratistas que comienzan con el uso de drones que aún no se han comprometido con RTK o LiDAR pueden comenzar a capturar imágenes aéreas y videos con el DJI Air 2S. Este dron es el modelo más asequible adecuado para uso en construcción y es una valiosa herramienta de entrenamiento de pilotos de drones.

• Matrice 300 RTK:

El Matrice 300 RTK es un dron comercial avanzado y versátil que admite cargas útiles configurables: puede transportar hasta tres sensores opcionales a la vez, hasta 2,7 kg de peso. Al equiparlo con el sensor Zenmuse L1 LiDAR, los contratistas pueden producir nubes de puntos que pueden informar el proceso de construcción. Y con la Zenmuse P1 con su sensor de 45 MP, puede recopilar fotos y ortomosaicos de alta resolución de su lugar de trabajo.

El uso de estas versátiles opciones de drones con software de mapeo avanzado como DJI Terra permite a los equipos de construcción cambiar la forma en que ven sus sitios de trabajo, inyectando datos digitales en sus flujos de trabajo.

Si su organización está lista para comenzar a trabajar con drones, pero no está segura de por dónde empezar, puedes contactarnos para asesorarte. Cualquiera que sea el enfoque que elija, el uso de drones es una forma de llevar la construcción hacia el futuro.

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