Actividades BIM en obra

Sobre la aplicación del BIM en obra

Si los modelos de proyectos de ejecución no llegan a obra en Revit o Tekla (que son los programas más extendidos para la autoría de modelos en la actualidad), lo más probable es que lleguen en IFC.
La interoperabilidad es clave.
Saber intercambiar información y utilizar la información intercambiada con solvencia es extremadamente valioso en esta fase del modelo digital. Esto suele pasar por conocer los modelos de datos de los diferentes sistemas y hacer las traducciones o conversiones entidad-entidad más pertinentes entre ellos.

Lo mejor: tener pocos sistemas; Lo peor: tener sistemas incompatibles.

Por otro lado tener la capacidad de procesar y comunicar esta información de una fase a otra (Ejecución-Obra, Obra-AsBuilt, AsBuilt-FM) es otro reto al que se enfrentan los agentes digitalizadores en obra.

Lejos de realizar una guía exhaustiva sobre todos los posibles programas que pueden aparecer en fase de construcción (sería una tarea taxonómica e historiográfica importante) se pretende remarcar las actividades relevantes que suelen aparecer en esta fase debido a su utilidad.

Existen muchos programas que pueden aparecer en el contexto de la obra, un ejemplo son los que sirven para capturar el avance de la ejecución y que se relacionan con el modelo BIM.

Captura de la realidad

• Escaneo Láser

  • Estático
  • Móvil

• Fotogrametría

  • Estática
  • Móvil

• Fotografías 360º

• Fotos y Vídeos

La información capturada de la realidad se debe poner en contexto en el modelo, resultando muy beneficioso disponer de visores para su consumo. Sin embargo, el uso de diferentes plataformas simultáneas es perjudicial para la productividad. Por este motivo, se debe dar prioridad a las integraciones en los programas de edición y al Entorno Común de Datos que se usan en el proyecto(CDE) y, en última instancia, al desarrollo de plugins para éstos.

Si una foto puede ser útil para resolver una incidencia del modelo, es importante que el especialista capaz de resolverla acceda a ella fácilmente desde su programa de edición.

Un ejemplo de desarrollo de plugin para consumir fotos 360 desde el programa de trabajo (Revit, Rhinoceros, Navisworks, …) es Modelical DejaVu. En las imágenes expuestas a continuación vemos en azul un objeto que representa la localización de una foto 360, y a su lado, la fotografía del mismo lugar, que se muestra al hacer click en dicho objeto.

Las fotos 360 no permiten medir, no permiten visualizar propiedades, pero permiten ver si una tubería va por un lado de la cercha u otro o si la bajante viene por este pilar o el siguiente.

La usabilidad, así como la rapidez de las diferentes herramientas suele ir acompañada de pérdida de precisión y capacidades.

Como norma general lo estático mejora la precisión en la captura, si la técnica de captura no puede ser estática, como en el caso del uso de cámaras en casco, de drones o de robots de captura, se necesita organización y planificación en las rutas. En estos casos, cuanto más automatizado y desatendido sea el proceso, mejor.

Existen herramientas en el mercado que permiten la generación de modelos por fotogrametría, esto es especialmente importante para abaratar costes en levantamientos por vuelo de dron.

En general la fotografía es más barata, seguida de la fotogrametría y por último el láser. Aunque cabe destacar que desde el iPhone 12 Pro, los dispositivos móviles ya cuentan con tecnología LiDAR de serie. En la imagen se puede apreciar la localización del escáner (9) en la parte trasera del dispositivo.

Con estos dispositivos se pueden realizar escaneos láser móviles de corto alcance mediante aplicaciones gratuitas disponibles en las plataformas de descarga. 

El operario que realiza este tipo de levantamiento “pinta” en el aire moviendo el dispositivo móvil para conseguir generar la malla con buena precisión, este proceso puede tardar más o menos dependiendo de lo intrincado que sea el objeto a capturar.

Las diferencias entre la captura estática y móvil se pueden apreciar en la siguiente imagen:

La nube de puntos azul está generada con un escáner profesional de mano con tecnología SLAM (Simultaneous Localisation And Mapping) que permite realizar levantamientos de manera muy ágil, en detrimento de la precisión. La roja está realizada con un escáner con trípode, donde se puede apreciar una mayor definición en las esquinas y detalles.

Modelo-Realidad-Modelo

• Replanteo
• Modelo-Nubes de puntos
• Detección de elementos
• Realidad aumentada

Para replantear se usan herramientas que, correctamente estacionadas, niveladas y orientadas, pueden disponer los puntos clave del proyecto en la realidad. 

El traspaso de esta información del modelo a la realidad necesariamente tiene que pasar por el uso de una estación total u otros medios de replanteo que normalmente son manejados por topógrafos. 

Existen herramientas que facilitan este proceso, sirva como ejemplo Autodesk Point Layout. Con esta herramienta somos capaces de conectar los modelos BIM con la obra a través de una estación total, y hacer el mismo camino de forma inversa para realizar comprobaciones de una correcta ejecución.

Llevar el modelo a la obra es un reto, pero también lo es llevar la obra al modelo.

Lo mejor para llevar la obra al modelo es tener una buena comunicación con Producción en contexto. Que Producción pueda generar información relevante estructurada y en contexto es crucial, y que este esquema funcione y se mantenga lo es aún más.

Por ejemplo, la digitización de las listas de chequeo puede dar una idea clara del estado de la producción y generar más control y certidumbre.

Otra actividad importante es el chequeo de que el modelo se ajusta a la realidad, algo que se comprueba durante la elaboración del as-built. Se debe disponer de una nube de puntos lo suficientemente depurada y con la calidad óptima para poder realizar mediciones de las desviaciones entre la realidad ejecutada y las caras de los elementos modelados.

La detección de objetos desde la nube de puntos es un problema muy común. El aumento de la cantidad de nubes de puntos producidas en los últimos años ha provocado que se generen multitud de técnicas para lograr diversos objetivos de detección.

La realidad aumentada (la superposición de información digital sobre el mundo real) en la actualidad (2022) tiene un uso más bien anecdótico, pero son varias las aplicaciones que pueden tener en la obra, como por ejemplo plasmar la información de los modelos en tiempo real en obra para replanteos o coordinación, o poder hacer videoconferencias interactivas Oficina Técnica-Producción.

Gestión de la obra

• Documentación de Producción
• Listas de comprobación
• Gestión de Repasos
• Planificación de obra

Documentación de Producción

La participación por parte de Producción en los procesos pasa por la integración de los modelos en dispositivos móviles. Temas como la sincronización de la información caseta-obra o el geoposicionamiento se convierten en cruciales para alcanzar buenos resultados.

El consumo de la información en obra varía dependiendo del departamento. 

Desde Producción se va adelantando qué información se necesita, primero para estimar y segundo para construir.

Oficina técnica da respuesta a los requisitos de Producción durante el proceso constructivo. 

Los diferentes niveles de subcontratación hacen que se complique el hecho de que los equipos puedan estar sincronizados y puedan acceder a la información correcta a tiempo.

Por este motivo, Producción necesita usar el CDE que se usa durante el desarrollo del proyecto. Los flujos de aprobación se vuelven imprescindibles para que Producción pueda saber qué información pueden consumir y cual no. 

Mantener duplicada la información y moverla de un repositorio a otro es una mala práctica que puede desencadenar errores. En general se debe evitar el procesado de la información. 

Producción debe poder generar información desde la obra estructurada y referenciada a la documentación generada por oficina técnica.

El consumo de la información por parte de Producción debe ser intuitivo. Como se ha comentado, el uso de dispositivos móviles inteligentes ha proliferado durante la pasada década. Más de un 93% de la población usa dispositivos inteligentes, pero se reduce el número de personas capaces de manejar aplicaciones más allá de mensajería instantánea y correo electrónico.

Producción debe poder acceder a la información a tiempo y con garantía de aprobación para poder hacer comentarios sobre ella y participar del proceso. Esta garantía suele pasar también por la gestión de las versiones. Las versiones son un tema muy recurrente en obra. Saber cual es la última versión de un plano es crucial cuando se va a llevar ya mismo a cabo, así como saber las diferencias que hay entre la versión de la que se dispone y la última aprobada. En 2018 desde Modelical se trabajó en un producto mínimo viable para HP que usaba el versionado de diferentes CDEs para relacionar la información contenida en el plano impreso (código de barras) con las versiones.

Las soluciones de Entorno Común de Datos actuales ponen especial énfasis en el control del versionado, cambios y publicación tanto de modelos como de planos. Establecer una estrategia indicando la frecuencia e implicaciones de la actualización de documentación a través del Protocolo BIM es indispensable.

Listas de comprobación

Las listas de comprobación o  checklists son clave para la organización y la calidad en una obra. Se usan para hacer muestreo de trabajo, para revisar trabajos ejecutados, para recopilar los repasos, …

Los modelos BIM pueden ser entendidos como representaciones digitales de la obra, por lo que todas estas listas de comprobación pueden ser aplicadas también directamente sobre los modelos.

En general estas listas de comprobación suelen cobrar la forma de listas de incidencias o formularios. Las incidencias generadas pueden tener una capa física (fotos, vídeos, firmas…) en forma de campos que deben ser rellenados por Producción in situ.

Digitalizar las listas de comprobación de calidad en el CDE es un ejercicio que puede acercar tanto a los departamentos de Producción como de Calidad a la metodología BIM. 

La cantidad de modelos en obra puede dispararse debido a la compartimentación por proveedores. Los subcontratistas en este punto suelen tener distintas capacidades de modelado o directamente lo subcontratan. Es muy importante garantizar unos mínimos de calidad en cada modelo para que generen un adecuado modelo federado y puedan ser entendidos y usados por cualquiera que participe en el proyecto. Sobre este punto existe mucha literatura. Una de las estrategias que suele funcionar mejor es que los modelos vengan chequeados antes de la entrega con un checklist claro que los proveedores puedan aplicar directamente sobre sus modelos en herramientas sin coste asociado como Autodesk Model Checker.

Gestión de repasos

Basar en el modelo digital el proceso de comprobación de la obra ejecutada para detectar pequeños defectos que deben rectificarse (“snagging”) sirve tanto para mantener el control de la localización de los mismos así como para mantener la trazabilidad en qué se ha hecho, cuándo se ha hecho y quién lo ha hecho.

Todos los flujos de trabajo pasan por crear unas plantillas de incidencias para que el encargado de detectar los fallos a reparar use para levantar actividades, estas pasan a la persona encargada de solventarlas físicamente y una vez resueltas pasan a revisión para su confirmación final.

La involucración del equipo de Producción es fundamental para que el proceso funcione, a su vez, los subcontratistas deben entrar al proceso con la consiguiente asignación de licencias por lo que la accesibilidad al sistema es clave en este punto primando los sistemas con licenciamiento basados en proyecto con infinitos usuarios (Dalux, por ejemplo) por encima de los de usuario con infinitos proyectos (Autodesk, por ejemplo).

En este punto es fundamental la integración móvil, y por supuesto garantizar la conectividad de los dispositivos o la posibilidad de que puedan trabajar sin conexión sin problemas mediante sistemas de sincronización. Que se pueda acceder a la aplicación desde un navegador web no garantiza su usabilidad en obra, debe contar con un sistema de sincronización simple para que lo pueda entender y usar cualquier operario desde dispositivos con capacidades diferentes.

Planificación de obra

Uno de los usos BIM más extendidos en la fase de obra es el de la planificación basada en modelo, lo que se convino en llamar BIM 4D. La capacidad de simular diferentes escenarios de planificación sobre el modelo se ha demostrado muy útil. Tener un modelo vinculado a una planificación ayuda especialmente con la transmisión de ideas en cuanto a procesos de fabricación, ensamblajes, izados, acopios, entradas de equipos (Vehicle Tracking) …

Existen aplicaciones específicas que basan toda su propuesta en vincular de manera más o menos desarrollada la planificación con el modelo. 

Las hay muy completas y que explotan las bondades de tener toda la información integrada (véase Bentley Synchro) que permiten realizar hasta aprovisionamiento de espacios de trabajo o simulaciones muy elaboradas de procesos constructivos en paralelo, pero también las hay que simplemente aportan una interfaz simple y amigable para que los usuarios (normalmente promotores) puedan tener una referencia visual del estado de la obra y de su pasado o futuro.

Aplicación realizada en Unreal Engine para el seguimiento de la planificación de obra. 

(Modelical)

Es innegable la utilidad que tiene el gestionar la planificación desde un modelo digital, pero antes de elegir una herramienta u otra se recomienda analizar las necesidades y las capacidades BIM tanto del cliente como del equipo del que se dispone, ya que si no se pueden alcanzar unos mínimos de calidad en el modelado mucho menos se va a poder utilizar un modelo digital de planificación correctamente.

Uno de los mayores riesgos de estos modelos de planificación es que queden completamente descolgados del flujo de actualización del modelo de obra. Es necesario establecer una estrategia de actualización bidireccional para minimizar este riesgo, garantizando la capacidad del equipo de planificación de modificar el modelo si no directamente mediante incidencias en formato BCF generadas desde su software de trabajo.

La planificación basada en la experiencia es la única válida, por lo que la presencia de agentes que hayan construido proyectos parecidos y que tengan un conocimiento profundo de los sistemas son los adecuados para dirigir las tareas de planificación basada en modelo BIM, no sin antes dotarles de experiencia en planificación de modelos digitales

La planificación puede (y tristemente suele) llegar a abstraerse completamente del modelo si se tarda mucho tiempo en actualizar y sincronizar ambas disciplinas. Las reuniones semanales de planificación basada en modelo se presentan como un recurso potente para combatir las discrepancias que puedan resultar del avance de la obra.

Conclusión

La industria de la construcción tiene un reto: muchos agentes intervienen en un mismo lugar y con un mismo objetivo pero a menudo con intereses contrapuestos.

La propiedad, Dirección de Proyecto, Oficina Técnica y Producción luchan a diario por mantener el control económico y técnico de la construcción, pero la falta de control de la información conduce a una descoordinación que puede dar lugar a cambios en el proyecto que no sólo son frustrantes, sino costosos en tiempo y dinero.

Si no tienes control sobre la obra, la obra te controla.

En este post se ha descrito el estado del arte del sector de la construcción en su relación con la metodología BIM. Se han intentado bajar a la tierra conceptos tecnológicos, que por lo extendidos que están, sorprenderían a muchos de los agentes intervinientes. 

La industria de la arquitectura, ingeniería, construcción, operación y mantenimiento se halla en un punto de inflexión tratando de digitalizar sus productos y servicios.

Modelical puede aportar experiencia y valentía para liderar el cambio.

¿Hablamos?