La construcción ajustada y el modelado de información de construcción (BIM) son motores importantes de cambio y transformación en la industria de la arquitectura, la ingeniería y la construcción (AEC). Lean Construction es un enfoque centrado en procesos / operaciones para la gestión de la construcción destinado a aumentar la eficiencia de la industria AEC y la calidad de sus productos finales mediante el desarrollo de nuevos principios y métodos similares a los que definen el sistema de producción ajustada. BIM, por otro lado, significa un verbo o una frase adjetiva para describir herramientas, procesos y tecnologías que se facilitan mediante documentación digital, legible por máquina y basada en objetos sobre un proyecto de construcción (es decir, edificios, carreteras, plantas de energía, etc. ), su ejecución, su planificación, su construcción y posteriormente su funcionamiento. La documentación no es solo sobre la forma del proyecto (imágenes 3D) sino también sobre sus funciones; su ejecución, su planificación, su construcción y posteriormente su funcionamiento.
Una investigación reciente en Lean Construction y BIM muestra que existe una sinergia considerable entre los dos que está esperando ser explotada por la industria (ver Figura 1) 1. El advenimiento de BIM multidimensional o multifuncional (nD) permite la extensión de esta sinergia desde la fase de diseño hasta las fases de construcción y gestión de operaciones. Al dar paso a muchas oportunidades innovadoras de gestión de la construcción, la naturaleza legible por máquina y basada en objetos de los modelos BIM también permite integraciones efectivas con tecnologías emergentes en la captura, visualización y manipulación de datos. Algunas de esas tecnologías incluyen escaneo láser, realidad virtual (VR), redes de sensores, motores de física y bases de datos en la nube. En esta publicación,
En la Figura 1, mientras que las celdas verdes indican una interacción positiva, las celdas rojas denotan una interacción negativa entre una funcionalidad BIM y un principio lean. Cada número en las celdas corresponde a una explicación de interacción específica que se puede ver en Sacks et al. (2010) 1 en detalle. Por lo tanto, hay 52 interacciones positivas de las 56 interacciones entre Lean Construction y BIM (los números en las celdas). La literatura muestra que la cantidad de interacciones y posibilidades se ha expandido a medida que el uso de BIM se desarrolla rápidamente a lo largo del ciclo de vida del proyecto.
Algunas de las interacciones positivas significativas (sinergias) del total de 56 interacciones de la Figura 1 (celdas verdes) incluyen: BIM reduce las variaciones de diseño y construcción, BIM reduce los tiempos de ciclo de diseño y construcción, BIM permite la visualización del producto y el proceso y los soportes BIM una serie de principios lean y construcción lean. BIM es bueno para identificar y, en algunos casos, corregir errores de diseño y construcción, choques y generar tomas de cantidad correctas 1, lo que lleva a reducir las variaciones en los procesos de diseño y construcción. También permite la generación rápida de dibujos de diseño, alternativas de diseño, tomas de cantidades, programas de construcción y tareas junto con un amplio soporte de prefabricación que resulta en tiempos de ciclo reducidos. La captura de valor se puede facilitar mejor visualizando rápidamente diferentes alternativas de diseño con sus posibles impactos en el costo y el cronograma. Las características de visualización competentes de los modelos BIM se integran bien en la gestión a través de la visualización del principio de Lean Construction.
Algunas de las interacciones negativas de la Figura 1 (glóbulos rojos) incluyen: inmadurez en la tecnología BIM, mayor complejidad en la gestión, mayor inventario de diseños alternativos y dibujos de diseño. De hecho, la tecnología no está libre de desafíos; Existen problemas de interoperabilidad entre diferentes proveedores de software BIM, los objetos BIM y los protocolos de datos necesitan una mayor estandarización. Además, los diferentes países tienen diferentes niveles de madurez BIM, lo que puede parecer contradictorio con el mantra lean de usar tecnología probada y de valor agregado. Además, la integración de Lean Construction con BIM puede introducir más complejidades y sobrecargas para los profesionales de AEC en la práctica. La rápida generación de alternativas de diseño, despegues de cantidades, cronogramas de construcción y tareas también puede crear rápidamente un gran inventario de documentos (dibujos,
BIM y Lean en la fase de construcción
Actualmente, BIM proporciona una plataforma de visualización eficaz para reuniones de planificación colaborativa / último planificador, resúmenes de diseño y compromisos con las partes interesadas. La visualización de la intención de la construcción en esos esfuerzos aumenta la transparencia, desencadena discusiones entre los oficios de la construcción, ayuda a identificar de manera colaborativa posibles choques laborales y cuellos de botella / restricciones del proceso en el futuro cercano 2 .
El uso combinado de modelos BIM, servidores BIM y tecnologías emergentes de captura de datos en el sitio, como el escaneo láser rápido, el etiquetado de códigos de barras y RFID, y la fotogrametría avanzada, permiten la automatización de actividades que no agregan valor, como el progreso real del sitio y el monitoreo de la producción. Cálculos de pago del progreso del subcontratista, control de calidad de la producción y verificaciones de tolerancia, verificación de la producción con los códigos y requisitos de construcción, inspección y escaneo de las condiciones existentes del sitio / sistema, monitoreo de existencias y seguimiento de materiales, plantas y equipos 3 . Los controles de seguridad de la construcción también se pueden automatizar utilizando la tecnología BIM 4 .
Las capacidades 4D (modelo 3D más cronograma) y 5D (4D más costo) de BIM brindan a los constructores una mejor comprensión de los diferentes métodos de construcción y alternativas de materiales con sus costos y el impacto del cronograma. También se demostró que BIM habilitó simulaciones 4D y 5D y discusiones sobre recursos críticos, tiempo / cronograma, seguridad, espacio de construcción y análisis de constructibilidad dieron como resultado tiempos de ciclo en el sitio reducidos, solicitudes de información (RFI), desperdicios de procesos y aumento seguridad evitando choques laborales con mejor constructibilidad en algunas tareas críticas (por ejemplo, trabajos de hormigón armado) 5 .
También se están realizando esfuerzos para crear sistemas basados en BIM para visualizar de manera integral los flujos de información de construcción y para facilitar los controles visuales en el sitio (por ejemplo, KanBIM y VisiLean - vea la Figura 2). En esos modelos de aumento de la transparencia del proceso, los gerentes de construcción y los trabajadores pueden ver y comunicar fácilmente el horario de trabajo basado en la ubicación y la situación de una tarea de trabajo (en curso, detenida, frente a un problema) con sus restricciones reales en un modelo BIM interactivo 6 . Los sistemas de control visual están ampliamente integrados con Last Planner System y se muestran en grandes pantallas táctiles in situ.
Gracias a la alta compatibilidad de los modelos BIM con las unidades industriales de control numérico por computadora (CNC) en la fabricación, la prefabricación de componentes de construcción complejos (p. Ej., Ductos, MEP, paneles RC, revestimientos, estructuras de paneles de yeso), lo que reduce considerablemente los tiempos de ciclo de construcción y aumenta calidad de construcción, es posible 7 . Además, las tomas de cantidad de material de construcción generadas rápidamente a través de modelos BIM se pueden integrar con el software de planificación de recursos empresariales (ERP) de los proveedores para facilitar Just-in-Time (JIT) 8 al evitar demoras en la comunicación y seguimiento de materiales / errores de despegue. .
Con la integración de un motor de física superpuesto, los modelos / simulaciones habilitados por BIM se han utilizado recientemente para capacitar al personal de la construcción en algunos procesos críticos, problemas de calidad y seguridad 9, 10 en entornos virtuales e interactivos.
FUENTES.
REFERENCIAS.
1. Sacks, R., Koskela, L., Dave, B. y Owen, RL (2010), La interacción de Lean y BIM: un análisis conceptual. Revista de Ingeniería y Gestión de la Construcción, 136 (9) 968-980.
2. Dave, B., Koskela, L., Kiviniemi, A., Tzortzopoulos, P. y Owen, RL (2013), Implementing lean in construction: lean construction and BIM. CIRIA.
3. Tang, P., Huber, D., Akinci, B., Lipman, R. y Lytle, A. (2010). Reconstrucción automática de modelos de información de edificios tal como fueron construidos a partir de nubes de puntos escaneadas con láser: una revisión de técnicas relacionadas. Automatización en la construcción, 19 (7), 829-843.
4. Zhang, S., Teizer, J., Lee, JK, Eastman, CM y Venugopal, M. (2013). Modelado de información de construcción (BIM) y seguridad: Verificación automática de seguridad de modelos y cronogramas de construcción. Automatización en la construcción, 29, 183-195.
5. Gerber, J., Becerik-Gerber, B. y Kunz, A. (2010). Modelado de información de construcción y construcción ajustada: tecnología, metodología y avances de la práctica. En la 318a Conferencia Anual, International Group for Lean Construction, Haifa, Israel, 14-16 de julio.
6. Sacks, R., Barak, R., Belaciano, B., Gurevich, U. y Pikas, E. (2012), KanBIM Workflow Management System: Prototype deployment and field testing, Lean Construction Journal, 19-35.
7. Hamdi, O. y Leite, F. (2012). Interacciones BIM y lean desde la perspectiva del modelo de madurez de capacidad BIM: un estudio de caso En Actas de la 20ª Conferencia Anual del Grupo Internacional para la Construcción Lean.
8. Said, H. y El-Rayes, K. (2014). Sistema automatizado de optimización logística de construcción multiobjetivo. Automatización en la construcción, 43, 110-122.
9. Ku, K. y Mahabaleshwarkar, PS (2011). Modelado interactivo de construcción para la educación en construcción en mundos virtuales. Revista de tecnología de la información en la construcción, 16, 189-208.
10. Clevenger, C., Glick, S. y del Puerto, CL (2012). Aprendizaje interoperable aprovechando el modelado de información de construcción (BIM) en la educación de la construcción. Revista Internacional de Educación e Investigación de la Construcción, 8 (2), 101-118.
ACERCA DEL AUTOR.
El Dr. Algan Tezel completó su doctorado. en la Universidad de Salford en Gestión Visual. Ha publicado numerosos informes de investigación, ponencias en conferencias y artículos de revistas sobre Lean Construction. Actualmente trabaja como asistente de investigación en la Universidad de Huddersfield y actúa como secretario de la junta y vicepresidente de la comunidad de práctica Lean Construction - UK North West.
TRANSCRIPCIÓN: Areli Álvarez Lean Construction México®