Descubre cómo la IA está cambiando el sector de la construcción con tecnología avanzada, haciendo que los equipos sean más inteligentes, seguros, eficientes y respetuosos con el medio ambiente.
Normalmente, cuando pensamos en equipos de construcción y maquinaria pesada, nos imaginamos a seres humanos manejando manualmente estas potentes máquinas. Sin embargo, con el auge de la IA, muchos vehículos de construcción están ahora automatizados para reducir riesgos, mejorar la seguridad y aumentar la eficacia. Los vehículos autónomos y teledirigidos son cada vez más comunes en el sector de la construcción.
Por ejemplo, Volvo ha desarrollado recientemente el TA15, un dúmper totalmente autónomo diseñado específicamente para transportar materiales pesados como arena, grava y escombros desde y hacia las obras. Según el Departamento de Trabajo de EEUU, el sector de la construcción tiene la tercera tasa más alta de lesiones mortales. Integrando la IA en la construcción, podemos reducir significativamente estos accidentes mortales y mejorar las medidas de seguridad. En este artículo, exploraremos cómo la IA está mejorando los equipos de construcción haciéndolos más inteligentes, seguros y eficientes, al tiempo que impulsa la innovación en todo el sector de la construcción.
Los equipos y vehículos de construcción pueden sufrir accidentes debido a entornos de trabajo impredecibles y a errores humanos. Sin embargo, los sistemas con IA pueden ayudar a la dirección a abordar eficazmente los peligros del lugar de trabajo y reducir estos errores. La IA también puede utilizarse en los equipos de construcción para optimizar su funcionamiento, controlar el rendimiento de la máquina y automatizar los programas de mantenimiento.
Aquí tienes un vistazo más de cerca a las tecnologías clave que permiten estas innovaciones:
La visión por ordenador está cambiando el funcionamiento de la maquinaria pesada en las obras, ofreciendo soluciones nuevas e innovadoras. Recorramos algunas aplicaciones interesantes que muestran el potencial de la analítica de imagen y vídeo en los equipos de construcción.
Una báscula puente es una báscula utilizada para medir el peso de los vehículos pesados. Esto es crucial en la construcción para asegurarse de que los vehículos cumplen los límites de peso de seguridad durante el transporte. Tradicionalmente, este proceso depende de un operario de cabina que registra manualmente detalles como las horas de entrada y salida de los vehículos, los números de matrícula y los pesos de la carga. Sin embargo, este enfoque manual puede ser lento, propenso a errores humanos y falto de transparencia.
Las básculas puente no tripuladas pueden ayudar a mejorar la precisión, reducir los errores humanos, acelerar el proceso y proporcionar supervisión y transparencia en tiempo real para unas operaciones más seguras y eficientes. Utilizan dispositivos integrados con IA, como sensores, cámaras, pantallas LED y guía de voz automatizada, para agilizar todo el proceso. Cuando el camión se acerca al punto de entrada, las cámaras equipadas con tecnología de Reconocimiento Automático de Matrículas (ANPR) detectan la matrícula del vehículo y verifican su registro. Si la matrícula es válida, el sistema permite el acceso a la báscula de pesaje.
A continuación, los sensores de pesaje en movimiento habilitados para IoT miden el peso del camión mientras se desplaza y, si es necesario, avisan al conductor para que se detenga en la posición correcta para un pesaje preciso. Los datos de peso se analizan y se comparan con los límites predefinidos, y si el camión está dentro de esos límites, se dirige al conductor a la puerta de salida. A la salida, el sistema ANPR vuelve a verificar el vehículo para asegurarse de que coincide con el que entró, mientras que las cámaras con visión por ordenador supervisan el proceso para detectar cualquier irregularidad. El sistema avisa a los supervisores y toma las medidas correctivas adecuadas en caso de problemas como cargas con sobrepeso o anomalías del conductor.
Una encuesta del Departamento de Transporte de EE.UU. muestra que los camiones son el modo más común de transporte de mercancías. Los camioneros suelen recorrer largas distancias, incluidos los viajes nocturnos. Esto también es cierto en el sector de la construcción, donde los camiones son esenciales para trasladar maquinaria pesada y materiales entre obras, a veces a través de grandes distancias. Conducir durante la noche puede provocar fatiga y un mayor riesgo de colisiones. Los estudios demuestran que el 21% de las colisiones mortales se deben a la somnolencia del conductor.
Para resolver este problema, los fabricantes de camiones están utilizando la visión por ordenador para controlar la somnolencia del conductor. Se pueden utilizar técnicas de visión por ordenador como el reconocimiento facial, la estimación de la postura y la detección de objetos para controlar el movimiento de los ojos, la posición de la cabeza y las expresiones faciales del conductor. Por ejemplo, si los párpados de un conductor se cierran más allá de un rango especificado, el sistema puede detectarlo y hacer sonar la alarma para alertar al conductor. Los sistemas de detección de somnolencia del conductor se utilizan mucho en los camiones Tata y otras empresas de automoción.
Las condiciones de trabajo en las obras pueden ser duras, sobre todo con temperaturas extremas. Por ejemplo, en las excavaciones, los trabajadores se enfrentan a menudo a un calor intenso, que afecta a su capacidad para trabajar con eficacia y requiere pausas frecuentes para hidratarse y descansar. Para ayudar a reducir el tiempo de inactividad en estas condiciones, los investigadores están desarrollando vehículos autónomos para la construcción, como excavadoras y grúas.
Estas máquinas autónomas están equipadas con cámaras de alta resolución y tecnología de visión por ordenador que analizan el terreno y evalúan factores como la pendiente, el terreno blando y las zonas irregulares. Utilizan la detección de objetos para reconocer personas y equipos, mejorando la seguridad al detenerse automáticamente cuando detectan un obstáculo. Investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong (HUST), en colaboración con Shantui, han desarrollado recientemente un bulldozer autónomo que puede funcionar a temperaturas extremas de hasta -10°C.
La optimización del combustible es vital para las empresas de construcción, pero implantar prácticas de eficiencia de combustible puede ser todo un reto. Con la fluctuación de los precios del combustible y los múltiples conductores que manejan vehículos de construcción, gestionar manualmente el consumo de combustible se vuelve complejo. Los sistemas de gestión del combustible basados en IA pueden utilizarse para mejorar el proceso y reducir el consumo de combustible.
Estos sistemas de gestión del combustible de IA se entrenan con grandes conjuntos de datos para optimizar el uso del combustible generando múltiples opciones de ruta y recomendando la ruta más eficiente en cuanto a consumo de combustible. Además, pueden integrarse con la unidad de control del motor (ECU) del vehículo para proporcionar recomendaciones de cambio de marcha en tiempo real. Siguiendo estas recomendaciones basadas en la IA, se pueden optimizar los patrones de conducción de los distintos conductores, lo que se traduce en una mayor eficiencia en el consumo de combustible.
Los equipos de construcción integrados con IA ofrecen una serie de ventajas, desde la toma de decisiones basada en datos hasta la supervisión en tiempo real. He aquí algunas ventajas clave:
Sin embargo, a pesar de la creciente adopción de la IA en la construcción, todavía hay que tener en cuenta algunos retos:
El sector de la construcción está adoptando rápidamente la IA, con empresas como Caterpillar y Daimler a la cabeza en el desarrollo de camiones autónomos. En 2019, Daimler presentó un prototipo funcional de su camión autónomo, que se espera que llegue al mercado en 2027. El camión de transporte autónomo de Caterpillar, el 797F, ya está haciendo más eficientes las operaciones mineras. Importantes empresas como BHP Group, Rio Tinto y Barrick Gold utilizan el 797F las 24 horas del día, con cero accidentes laborales. Del mismo modo, TuSimple, una empresa china de camiones autónomos, afirma que sus camiones consumen un 11% menos de combustible que los que se conducen manualmente. En junio de 2023, TuSimple completó con éxito un recorrido sin conductor de 39 millas por una carretera pública abierta en China.
A medida que las carretillas autónomas sigan teniendo un impacto positivo en el sector de la construcción, se espera que el mercado crezca a una tasa de crecimiento anual compuesto (TCAC) del 10%. Con equipos de construcción impulsados por IA que mejoran la seguridad y la eficiencia del combustible, las empresas avanzan hacia entornos de trabajo más seguros y sostenibles.
La IA está cambiando las reglas del juego en el sector de la construcción y está haciendo que la maquinaria pesada sea más inteligente, segura y eficiente. Desde los vehículos autoconducidos hasta los sistemas de IA que optimizan el uso del combustible y supervisan las obras en tiempo real, estas tecnologías están ayudando a reducir los errores y ahorrar dinero. Aunque existen retos, como el coste de implantar la IA y formar a los trabajadores, los beneficios son sustanciales. Con la IA impulsando la innovación, el futuro de la construcción será más productivo, sostenible e innovador que nunca.
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