La inteligencia artificial (IA) es una de las tecnologías más innovadoras y transformadoras de la actualidad sintiendo su impacto en muchas industrias, incluida la AEC (Arquitectura, Ingeniería, Construcción). Esta nueva herramienta, basada en algoritmos y técnicas que permiten a las máquinas realizar tareas que antes solo podían realizar los humanos, permite analizar datos complejos, tomar decisiones y automatizar procesos; y como consecuencia mejorar la eficiencia, la seguridad y la calidad de los trabajos debido a que, en muchos casos, la calidad proviene de la reproductibilidad de un proceso, lo que se conoce como “automatización”.

Gráfica 1. Impacto de la Inteligencia Artificial (IA) en las ganancias por industria – año 2035.

Ahora es posible implementar la IA desde el diseño y la planificación de un proyecto hasta su ejecución y posterior mantenimiento. De esta manera, se está logrando revolucionar rápidamente la forma tradicional en la que se diseñan, construyen y mantienen estructuras.

Aplicaciones Generales de las IA en la industria AEC

Las IA facilitan muchas de las actividades comunes en obras y proyectos. Algunas de sus aplicaciones son:

• Diseño asistido por ordenador(CAD) y modelado de información de construcción (BIM). Ahora con las IA es posible crear renderizados (imágenes y videos) desde solo un boceto arquitectónico. 
• Análisis de datos. La IA se utiliza para analizar grandes cantidades de datos, lo que ayuda a los ingenieros y diseñadores a tomar decisiones informadas. El análisis de datos puede incluir la predicción del tiempo y el costo de los proyectos, el análisis de la calidad de los materiales y la detección de problemas potenciales.

• Control de calidad. La tecnología de IA ayuda a los constructores y diseñadores a detectar errores, defectos y problemas en los diseños y la construcción.
• Mantenimiento predictivo. Con la IA es posible analizar datos de sensores y dispositivos para detectar patrones y alertar a los propietarios de posibles problemas.
• Automatización de procesos. La robótica y la automatización pueden ayudar a mejorar la seguridad y la eficiencia en el sitio de construcción automatizando tareas repetitivas y, en algunos casos, peligrosas.

Actividades donde se aplica IA en la Construcción

Es increíble ver cómo la IA ha evolucionado rápidamente a través de los años dentro de la industria de la construcción.

Gráfica 2. Evolución de la Inteligencia Artificial en la industria de la construcción.

Este progreso de la IA dentro de la construcción ahora permite:

• Realizar diseños arquitectónicos generativos. Utilizando una combinación de inteligencia artificial y computación en la nube se puede crear posibilidades de diseño que tienen en cuenta los criterios de rendimiento y los requisitos de fabricación del mundo real, lo que permite a los diseñadores explorar miles de diseños en menos tiempo del que podrían entregar un solo concepto utilizando procesos tradicionales.  
• Planificar un proyecto a través de simulaciones de comportamiento bajo diferentes condiciones de servicio para conocer opciones y resultados posibles, en función de los recursos disponibles y otros datos relevantes simplificando la creación de un cronograma de construcción realista.
• Realizar monitoreos estructurales. Los sensores integrados en las estructuras (puentes y edificios) pueden recopilar datos y enviarlos a algoritmos de IA que pueden analizar y detectar cambios sutiles que podrían indicar problemas potenciales.
• Optimizar rutas de construcción en el transporte de materiales.  Los algoritmos de IA pueden analizar datos geoespaciales y topográficos para encontrar la mejor ruta para transportar materiales de construcción para minimizar el tiempo y costo de construcción. 
• Controlar el tráfico. Los algoritmos de IA pueden analizar datos de sensores de tráfico y cámaras de vigilancia para detectar patrones de tráfico y ajustar las luces de los semáforos para mejorar el flujo de tráfico.
• Gestionar proyectos. Los algoritmos de IA pueden analizar datos de progreso de construcción y programación de proyectos para identificar posibles retrasos y problemas y sugerir soluciones.

Y, con una correcta implementación, en un futuro se espera  mejorar la productividad mediante: construcción fuera del sitio, ahorrar tiempo en topografía, planificación de proyectos, hacer que los sitios de trabajo sean más productivos, integración de BIM con IA, mejor diseño de edificios, planificación rápida de la construcción, gestión de actividades administrativas, abordar la escasez de mano de obra, encuestas en tiempo real usando drones, ayuda a la construcción inteligente de edificios, migración de riesgos, prevención de sobrecostos, seguridad en la construcción frente a situaciones accidentales, post construcción y mejora de la experiencia del cliente.

La Relación IA – BIM

Por un lado, BIM es un proceso que utiliza herramientas y tecnologías digitales para la planificación, diseño, construcción y gestión de edificios y estructuras. Mientras que, la IA es un conjunto de técnicas y algoritmos que permiten a las máquinas aprender y realizar tareas de forma autónoma, a través del procesamiento de grandes cantidades de datos. 

Por lo que la IA puede ser utilizada en el proceso BIM para mejorar la calidad y la eficiencia del mismo. Por ejemplo, la IA puede ser utilizada para analizar grandes cantidades de datos recopilados a lo largo del ciclo de vida del proyecto, para identificar patrones y tendencias en el comportamiento del edificio, la eficiencia energética, y la gestión de recursos. O bien, puede ser utilizada para optimizar el diseño del edificio y la gestión de proyectos, mediante la identificación de soluciones innovadoras y la evaluación de riesgos, así como para la detección temprana de problemas y la mejora de la seguridad en la construcción.

De esta manera, se espera que ambas herramientas puedan trabajar juntas para mejorar la eficiencia, la calidad y la sostenibilidad en el proceso de construcción y gestión de edificios y estructuras.

Actualmente existen algunos avances a nivel de software en la combinación de ambos, por ejemplo: Autodesk Construction IQ basada en IA para la gestión de los riesgos y mejoras del rendimiento diario, Solidworks 3D Creator que gracias a Design Assistant sugiere o predice la siguiente selección basándose en el trabajo previo, o la nueva herramienta de ArchiCAD 21 Stair Tool, donde por mediación de los algoritmos de IA se validan cientos de diseños ofreciendo el óptimo para ese contexto particular.

Conclusiones

Con los actuales y futuros aportes de la IA, el análisis del ciclo de vida del edificio se está volviendo cada vez más sencillo y automatizado, logrando que una estructura se autodiagnostique e informe su rendimiento en vivo. Y, el uso de este circuito de retroalimentación para informar un nuevo diseño generará un diseño mejor y más eficiente.

Gráfica 3. Áreas donde los encuestados pensaron que la IA podría beneficiar la construcción.

Por ello, es fundamental estar actualizado sobre las últimas tendencias y desarrollos en el uso de la IA en la industria AEC, para estar preparados, adaptarse a las nuevas formas de trabajar en el futuro cercano y vencer todos los mitos que aún persiguen a esta herramienta.

Referencias Bibliográficas

Accenture. (2017). Accenture Report: Artificial Intelligence Has Potential to Increase Corporate Profitability in 16 Industries by an Average of 38 Percent by 2035. https://newsroom.accenture.com/news/accenture-report-artificial-intelligence-has-potential-to-increase-corporate-profitability-in-16-industries-by-an-average-of-38-percent-by-2035.htm

Columbus, L. (2017). Artificial Intelligence Will Enable 38% Profit Gains By 2035. Forbes. https://www.forbes.com/sites/louiscolumbus/2017/06/22/artificial-intelligence-will-enable-38-profit-gains-by-2035/?sh=1a6225d81969

Inmoley. (2017). Inteligencia artificial y diseño generativo aplicado a la arquitectura. Generative design for architectural space planning. https://www.inmoley.com/NOTICIAS/2212345/2022-1-inmobiliario-urbanismo-vivienda/09-22-inmobiliario-7-22.html#:~:text=El%20dise%C3%B1o%20generativo%20utiliza%20una,menos%20tiempo%20del%20que%20podr%C3%ADan

Ismail, N. (2017). AI has huge ‘potential’ to increase corporate profitability. Information age. https://www.information-age.com/ai-increase-corporate-profitability-6384/

Tecniberia (2021). ¿Inteligencia Artificial en el sector AEC? https://tecniberia.es/inteligencia-artificial-en-el-sector-aec/

Teplitxky, A. (2022). Explorando la tecnología transformadora: IA en la construcción. ALICE Technologies. https://blog.alicetechnologies.com/exploring-transformative-tech-ai-in-construction

Viking. Steel Structure. (s.f.). Artificial Intelligence, The future of Construction. 

Wodzicki, C. (s.f.). AI in architecture at present. Konsept Projeler. https://conceptsandprojects.com/en/2021/12/07/christopher-wodzicki-burohappold-engineering-2/

________

Escrito por Leydi Carol Ricalde Cotohuanca para KONSTRUEDU.COM