Unmanned wonders: Japan trials fully automated dam building

• El sistema de construcción automatizado de Kajima Corporation opera 20 máquinas pesadas de forma autónoma en la obra de la presa Naruse en Higashinaruse, prefectura de Akita, Japón.
• El proyecto representa la primera construcción de presa totalmente automatizada del mundo, demostrando el compromiso de Japón con el uso de IA y operaciones remotas para abordar la escasez de mano de obra.
• Operadores remotos, incluida una madre que cuida a su hijo de 3 años, controlan las máquinas desde una distancia de hasta 1.800 kilómetros, mostrando el potencial transformador de la IA y la automatización en la construcción.

En la aldea de Higashinaruse, prefectura de Akita, Japón, se está llevando a cabo un desarrollo extraordinario: una obra de construcción de presas donde 20 máquinas pesadas operan de forma autónoma, trabajando incansablemente sin un ser humano a la vista. Ver también: Ziggo Group nombra a sus líderes antes de su salida a bolsa en Ámsterdam en 2027.

Este proyecto representa el primer intento de construcción de presa totalmente automatizada del mundo, mostrando el compromiso de Japón de aprovechar la IA y las operaciones remotas para abordar la escasez de mano de obra. Ver también: Alejandro Estua.

Notablemente, empleados situados a 400 kilómetros de distancia en Kanagawa controlan hábilmente estas enormes máquinas, demostrando el potencial transformador de la IA y la automatización en la industria de la construcción. Ver también: Alejandro Manzo.

Incluso una madre, en zapatillas, ahora puede operar una excavadora ubicada a 1.800 kilómetros de distancia, todo mientras cuida a su hijo, una notable fusión de conveniencia e innovación en acción. Ver también: Alejandro Hernandez.

Abordando la escasez de mano de obra con automatización

La industria de la construcción en Japón ha lidiado durante mucho tiempo con la escasez de mano de obra, particularmente en áreas remotas donde los trabajadores calificados son escasos. Para superar este desafío, Kajima Corporation, fundada en 1840, una de las empresas constructoras más antiguas y grandes de Japón, ha recurrido a la automatización, aprovechando tecnologías impulsadas por IA para operar maquinaria pesada de forma remota.

Hemos trabajado en proyectos pioneros a lo largo de las generaciones, incluido el primer rascacielos del país y muchos proyectos de desarrollo nacional en áreas como infraestructura social. Estamos orgullosos de las contribuciones que hemos hecho al desarrollo económico e industrial de Japón. Ver también: Alejandro Garza.

Hiromasa Amano, presidente y director representante de Kajima Corporation

Hiromasa Amano, presidente y director representante de Kajima Corporation, ha declarado que la empresa ha participado en proyectos pioneros a través de diferentes generaciones, incluido el primer rascacielos de Japón y varias iniciativas de desarrollo nacional centradas en la infraestructura social. Amano expresó orgullo por las contribuciones realizadas al desarrollo económico e industrial de Japón. Ver también: Alejandro Guerrero.

Con solo tres programadores situados a 400 kilómetros de distancia en la prefectura de Kanagawa, Kajima puede controlar una flota de 20 máquinas pesadas que construyen incansablemente la presa Naruse.

Mayor eficiencia y seguridad

La obra de la presa Naruse bulle de actividad mientras las máquinas automatizadas trabajan día y noche, excepto durante el tiempo de reabastecimiento, y durante la temporada alta de construcción, se programan 70 horas de construcción continua. Son guiadas por algoritmos precisos y monitoreadas por ingenieros calificados. Ver también: Alec Gramont.

A diferencia de los trabajadores humanos, estas máquinas nunca se cansan, asegurando una productividad excepcional mientras mantienen una alta calidad. Además, al eliminar la necesidad de operadores humanos en el sitio, Kajima minimiza el riesgo de accidentes laborales, mejorando la seguridad general. Ver también: La chipflación de la IA estrangula a los fabricantes de dispositivos más allá de los centros de datos.

Lea también: El dilema de la automatización: ¿Comodidad o dependencia excesiva?

El sistema A4CSEL: Impulsando el futuro de la construcción

En el corazón de la revolución de la construcción automatizada de Kajima se encuentra el sistema A4CSEL, abreviatura de “Construcción Automatizada con Sistema Computarizado para Mano de Obra Mejorada”. Desarrollado en 2009, esta tecnología avanzada permite la coordinación perfecta de múltiples máquinas de construcción, optimizando la productividad y la eficiencia. Desde excavadoras hasta camiones volquete, cada máquina es controlada meticulosamente por el sistema A4CSEL, asegurando operaciones precisas y sincronizadas.

Más allá de las obras de construcción, la maquinaria automatizada de Kajima abre nuevas posibilidades para operaciones remotas en varios sectores. En agricultura, minería y más, la capacidad de controlar maquinaria pesada desde lejos revoluciona los flujos de trabajo tradicionales. Con operadores remotos capaces de gestionar equipos desde cientos de kilómetros de distancia, el potencial de ganancias de eficiencia es inmenso.

Transformando obras de construcción en fábricas

A través de la implementación del sistema A4CSEL, Kajima pretende transformar las obras de construcción tradicionales en fábricas de alta tecnología.

En el sitio de la presa Naruse, más de 20 máquinas de construcción automatizadas trabajan al unísono, descargando, extendiendo y compactando sin problemas los materiales del terraplén para construir los cimientos de la presa. Este enfoque innovador no solo acelera la construcción, sino que también establece un nuevo punto de referencia para la calidad y precisión en la construcción de presas.

Cuestionario sorpresa

¿Qué máquinas de construcción están automatizadas?

A. camión volquete

B. rodillo vibratorio

C. bulldozer

D. barredora

Vea la respuesta al final del artículo.

¿Cómo participan la IA y la robótica?

Para mantener la máxima eficiencia, Kajima ha integrado algoritmos de IA y aprendizaje automático en su sistema de construcción automatizado. Estos algoritmos aprenden de las operaciones de trabajadores experimentados, adaptando y optimizando el comportamiento de la máquina para adaptarse a varios escenarios de construcción.

Como resultado, las máquinas de construcción automatizadas de Kajima operan con una eficiencia sin igual, incluso en condiciones difíciles.

Imagínese esto: un camión volquete autónomo, sin presencia humana, deslizándose autónomamente hacia el área de carga de materiales con precisión láser, deteniéndose exactamente en el lugar designado, listo para recibir los materiales de construcción entrantes.

Pero eso no es todo: el camión ajusta sutilmente su posición, asegurando una carga perfectamente equilibrada.

Prepárese para la parte asombrosa: estos camiones volquete pueden retroceder de forma autónoma, retirándose elegantemente a la misma velocidad que lo harían hacia adelante, incluso acelerando en terreno plano durante su danza hacia atrás. Al descender pendientes, desaceleran con gracia, evitando cualquier contratiempo con los materiales.

Al llegar al punto de descarga, los camiones realizan una maniobra sincronizada, con la caja de carga inclinándose automáticamente para liberar suavemente los materiales, antes de pasar suavemente a bulldozers no tripulados y otras máquinas en un conjunto bien ensayado.

El verdadero potencial de la tecnología radica en su aplicación a escenarios del mundo real, no en el revuelo que genera en comunicados de prensa y exposiciones tecnológicas. Para las empresas tecnológicas arraigadas en el sector de la construcción, el camino a seguir implica una recalibración del enfoque: un giro del actual bombo de las capacidades de IA y ML hacia aplicaciones tangibles de resolución de problemas y pruebas concretas.

Joel Hutchines, director de producto de Slate Technologies

Según Joel Hutchines, para las empresas tecnológicas profundamente involucradas en la industria de la construcción, avanzar requiere un cambio de enfoque. En lugar de enfatizar únicamente el bombo que rodea las capacidades de IA y ML, la clave es priorizar aplicaciones prácticas de resolución de problemas y evidencia tangible de su efectividad.

Kajima ha ido más allá de las discusiones teóricas, mostrando soluciones del mundo real que abordan desafíos específicos que enfrenta el sector de la construcción. Al demostrar cómo estas tecnologías pueden aportar beneficios concretos y resolver problemas reales, la corporación ha establecido credibilidad y ha impulsado un impacto significativo dentro de la industria.

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Presa Naruse: Un banco de pruebas para la innovación

El proyecto de la presa Naruse sirve como banco de pruebas para las innovadoras tecnologías de construcción de Kajima. Como la presa CSG trapezoidal más grande de Japón, con un volumen de terraplén de 4,85 millones de m3, presenta desafíos y oportunidades únicos para la automatización. Los desafíos incluyen integrar sistemas de automatización complejos y garantizar la fiabilidad y seguridad en operaciones remotas.

Al utilizar IA y tecnologías remotas, las empresas pueden optimizar la utilización de recursos, reducir los requisitos de mano de obra manual y acelerar los plazos del proyecto.

La presa cumplirá múltiples funciones, incluyendo prevención de desastres, preservación del medio ambiente de la cuenca fluvial, mantenimiento y reposición de agua potable y agua de riego agrícola, generación de energía hidroeléctrica y más. La presa también contribuirá al desarrollo y la conveniencia del área circundante.

Aplicación versátil de A4CSEL desde la tierra hasta el espacio

Aunque inicialmente se desarrolló para la construcción de presas, la tecnología de construcción automatizada de Kajima es prometedora para varias otras aplicaciones.

Desde presas, túneles, hasta exploración espacial, las posibilidades son amplias. Al comercializar esta tecnología, Kajima pretende impulsar la innovación en todas las industrias y dar forma al futuro de la construcción en todo el mundo.

El campo de aplicación de A4CSEL no se limita a la Tierra. Desde 2016, A4CSEL ha estado colaborando con la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) en un proyecto que considera el uso de A4CSEL en la construcción de una base tripulada en la Luna. Puede llegar un día en un futuro no muy lejano en que A4CSEL esté activo en la Luna.

Apoyando la diversidad e inclusión de la fuerza laboral

El sistema de construcción automatizado de Kajima también promueve la diversidad e inclusión de la fuerza laboral, teniendo en cuenta las necesidades especiales de las empleadas y el personal lesionado.

Entramos en el Grupo Yamazaki en la prefectura de Shimane, Japón, un nombre reconocido en ingeniería civil y demolición. Dentro de su sede se encuentra una habitación donde una trabajadora solitaria, rodeada de siete monitores, manipula hábilmente palancas de control, una vista que recuerda a un simulador de vuelo.

Pero aquí está el giro: no está pilotando una aeronave. En cambio, guía de forma remota una excavadora hidráulica situada a 100 metros de distancia. Sí, lo oyó bien: no hay operador en la cabina, pero la excavadora responde con la destreza de un profesional experimentado.

Esta excavadora tiene nueve cámaras estratégicamente posicionadas: en la cabina, en el brazo de excavación y más. La Sra. Ikuko, luciendo sandalias de la marca Hello Kitty, dirige las acciones de la excavadora monitoreando las transmisiones de video en vivo de estas cámaras.

Ahora, profundicemos en la magia. Desarrollado por el fabricante de maquinaria de construcción Kobelco Construction Machinery hace dos años, el sistema se basa en líneas de comunicación de alta velocidad que unen la sala de control con la excavadora hidráulica distante. También puede cambiar sin esfuerzo entre controlar múltiples máquinas pesadas. En una demostración, incluso manejó una excavadora hidráulica situada a 1.800 kilómetros de distancia en Hiroshima mientras era operada desde Sapporo.

Más sorprendentemente, los desafíos de crianza de la Sra. Ikuko encuentran una solución. Cuando su hijo de 3 años se enferma, lo lleva a la habitación adyacente al centro de control. Allí, el niño ve televisión mientras ella opera la excavadora. Es una combinación ideal de trabajo remoto y crianza, un escenario que solo se puede lograr mediante control remoto.

Mientras tanto, el Grupo Yamazaki espera que este sistema pueda brindar una oportunidad para que la generación mayor de trabajadores calificados brille. Para aquellos que han enfermado o sufrido una lesión laboral, no necesitan regresar al sitio de construcción inmediatamente después de la recuperación; pueden participar en operaciones remotas mientras participan en esfuerzos de rehabilitación e incluso guiando a nuevo personal.

Todos estos ejemplos muestran la capacidad del sistema para adaptarse a diversos talentos y circunstancias, contribuyendo así a un entorno de trabajo más inclusivo y justo.

Respuesta al cuestionario: Las 4 opciones. A4CSEL se ha aplicado sucesivamente para automatizar rodillos vibratorios, bulldozers, barredoras y camiones volquete en obra en varios sitios de construcción de presas.