Planta Hidroeléctrica en China construida sin trabajadores humanos
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Luis Cantero

Ing. Civil & Lic. en Física
Responsable de la Nota

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China está preparada para revolucionar la industria de la construcción utilizando inteligencia artificial (IA), robots de construcción y cero mano de obra humana para construir una presa hidroeléctrica en solo dos años. La presa de Yangqu en el altiplano tibetano se ensamblará capa por capa, como si se tratara de una impresión en 3D, según un artículo publicado en la revista científica y tecnológica de Tsinghua University [1].

Cuando se complete, el proyecto ambicioso probablemente será la estructura más alta del mundo construida utilizando procesos de impresión en 3D. El récord actual lo tiene un edificio de oficinas de dos pisos en Dubai, que tiene 20 pies de altura. Sin embargo, la presa de Yangqu tendrá 590 pies de altura, en comparación con los 726 pies de altura de la presa de Hoover.

En Yangqu, se utilizará un sistema central de IA para supervisar una enorme línea de ensamblaje automatizada que comienza con una flota de camiones no tripulados utilizados para transportar materiales de construcción a diferentes partes del sitio, según los científicos involucrados en el proyecto. Una vez que los materiales llegan, los bulldozers y pavimentadoras no tripulados los convertirán en una capa de la presa, y luego los rodillos equipados con sensores ayudarán a presionar cada capa para que se vuelva firme y duradera.

Según el científico líder del proyecto, Liu Tianyun, en un artículo publicado en la revista científica revisada por pares «Journal of Tsinghua University (Science and Technology)», la construcción de presas y la impresión 3D son «idénticas por naturaleza».

Después de años de investigación y pruebas de desarrollo, la tecnología de impresión 3D para infraestructuras grandes y rellenas había madurado lo suficiente para su aplicación masiva y «liberaría a los humanos de trabajos pesados, repetitivos y peligrosos», afirmó.

Liu, junto con su equipo, idearon la idea de «imprimir» proyectos de construcción a gran escala hace unos 10 años. Pensaron en convertir todo el sitio de construcción en una impresora gigante, con un gran número de máquinas automatizadas trabajando perfectamente juntas como diferentes componentes.

Según los científicos, la presa de Yangqu completada proporcionará 5 mil millones de kilovatios-hora de energía cada año a China. Si tiene éxito, el método de construcción podría proporcionar un modelo para otros proyectos de construcción, como la construcción de carreteras, dijo el equipo de Liu.

La impresión 3D y la automatización transforman la industria de la construcción

En un principio, la impresora 3D fue desarrollada como una forma mas eficiente de fabricar componentes con materiales valiosos. La impresión, o adición, de materiales produce menos desperdicio que el corte y la molienda.

Desde entonces, algunos arquitectos han comenzado a aplicar esta tecnología en la construcción de edificios, aunque hasta ahora los proyectos han sido pequeños. El primer edificio de oficinas impreso en 3D, la sede de la Fundación para el Futuro de Dubai, tiene solo 6 metros de altura (20 pies).

Pruebas realizadas en proyectos de construcción anteriores sugieren que las máquinas inteligentes pueden hacer un mejor trabajo que los humanos, «especialmente en entornos difíciles y peligrosos», dijo Liu y sus colegas.

Liu no respondió de inmediato a preguntas sobre el progreso de la presa de Yangqu, pero según informes de los medios estatales, el trabajo comenzó a finales del año pasado (2021) en la prefectura autónoma tibetana de Hainan, en la provincia de Qinghai.

Después de «cortar» un modelo informático de la presa en capas, la inteligencia artificial en el corazón del proyecto asignaría un equipo de robots para agregar una capa a la vez, según el artículo.

Las excavadoras no tripuladas podrán identificar y cargar materiales desde un depósito en una flota de camiones automatizados, algunos alimentados por electricidad.

Después de seguir una ruta optimizada calculada por la inteligencia artificial central, los camiones entregarán los materiales adecuados en las ubicaciones correctas y en el momento adecuado, para que sean ubicados por bulldozers y pavimentadoras robóticas y convertidos en una capa de la estructura de la presa. Rodillos automatizados presionan la capa agregada hasta que quede firme, pero también están equipados con sensores.La inteligencia artificial central los utiliza para controlar la calidad de la construcción mediante el análisis de la vibración del suelo y otros datos. Los avances en la tecnología de inteligencia artificial, incluido el aprendizaje profundo por refuerzo, significan que las máquinas ahora pueden reconocer casi todos los objetos en el sitio, manejar incertidumbres en un entorno cambiante y realizar varias tareas de manera flexible, según el documento.

No todo es Inteligencia Artificial

El equipo dijo que no todas las tareas en la construcción de la presa serán realizadas por máquinas. La extracción de rocas de relleno de las montañas cercanas se hará de forma manual debido a la complejidad de la tarea. El equipo de Liu dijo que la tecnología también podría ser utilizada en otros proyectos de infraestructura, como la construcción de aeropuertos y carreteras. «La inteligencia artificial basada en el conocimiento, la información y los datos es una nueva herramienta… que moldeará nuestro futuro», dijeron.

Un científico de ingeniería civil con sede en Nanjing, que pidió no ser nombrado debido a su papel en la evaluación técnica de algunos proyectos importantes de infraestructura, dijo que hay límites en la tecnología de impresión 3D, pero que encontraría más usos en el futuro. «No puede imprimir una estructura compuesta por diferentes materiales, como el concreto reforzado hecho de acero y cemento», dijo el científico. «Aun así, un ejército de robots de construcción puede compensar la fuerte disminución de la mano de obra manual causada por la baja tasa de natalidad», agregó.

China, que enfrenta una disminución en la tasa de natalidad y posibles escaseces de mano de obra, se ha dedicado en los últimos años a la automatización para mantener sus industrias en marcha.

 

Conclusiones

En un mundo cada vez más conectado, la tecnología es un factor clave en el crecimiento económico, la innovación y el desarrollo sostenible. Por lo tanto, es fundamental que Latinoamérica y el resto del mundo no se queden atrás en la adopción de tecnologías avanzadas. Esto implica no solo la inversión en infraestructura y la formación de expertos en tecnología, sino también una cultura que fomente la innovación y el emprendimiento tecnológico.

El desarrollo de tecnologías avanzadas, como la inteligencia artificial, la robótica, el Internet de las cosas y la tecnología blockchain, ofrece oportunidades significativas para el crecimiento y la prosperidad económica. Sin embargo, también plantea desafíos, como la automatización de trabajos y la brecha digital, que deben ser abordados con políticas y programas adecuados.

En este sentido, es esencial que los gobiernos, las empresas y las organizaciones de la sociedad civil trabajen juntos para impulsar la innovación y el desarrollo tecnológico sostenible. Esto implica la creación de marcos regulatorios adecuados que promuevan la innovación y la inversión en tecnologías sostenibles, así como la educación y la capacitación en habilidades tecnológicas y empresariales para jóvenes y adultos.

 

  1. China is using AI and 3D printing to build a 590-foot-tall dam without the need for human workers, scientists say-Tsinghua University

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