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PEP[Lab], el primer laboratorio de prototipado experimental piloto en construcción sustentable será construido en la UBB

Este laboratorio estará habilitado para replicar condiciones industriales a bajo costo, además de avanzados sistemas de testeo para evaluación de procesos, costos y diversos atributos funcionales y operativos.

El Laboratorio de Prototipado PEP[Lab], que se instalará en dependencias de la Universidad del Bío-Bío, se enmarca en el proyecto Centro Interdisciplinario para la Productividad y Construcción Sustentable, CIPYCS liderado por la UBB a través de uno de los cuatro nodos (Nodo Sur), y tendrá el desafío de instalar uno de los cuatro laboratorios a nivel de país, con una infraestructura construida de 1240 m2, que incluye dos líneas de prototipado; una para productos base madera y derivados, y otra para productos base hormigón que utilizarán tecnologías de diseño y fabricación asistida por computador del tipo CAD-CAM, robótica 3D, sistemas CNC, entre otras tecnologías disponibles.

Este laboratorio estará habilitado para replicar condiciones industriales a bajo costo, donde su equipamiento permite realizar pruebas de concepto y prototipado desde soluciones a escala laboratorio hasta primeros lotes de producción de nuevos elementos, productos, procesos y soluciones constructivas en madera, hormigón, elementos reciclados y productos híbridos más complejos, además de avanzados sistemas de testeo para evaluación de procesos, costos y diversos atributos funcionales y operativos.

En este contexto Alexander Opazo Vega, académico del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental, y uno de los responsables del área de Calidad y Resiliencia Estructural, resalta la relevancia del laboratorio PEP Lab, en su vinculación Universidad- Empresa. “Muchas veces cuando uno conversa con empresarios y profesionales de la industria de la construcción surgen varias ideas relacionadas con el desarrollo de nuevos elementos o sistemas constructivos más sustentables, con potencial de prefabricación y que sean resilientes frente a sismos y vientos intensos. Hasta ahora, la universidad podría colaborar principalmente en los diseños conceptuales y prototipos básicos construidos en condiciones idealizadas de laboratorio, quedando muchas incógnitas sin resolver en miras de una futura implementación en condiciones reales en planta o terreno”, acota Opazo.

Y agrega, este laboratorio permitirá acompañar a las empresas y profesionales en toda la etapa de desarrollo de sistemas constructivos, ya que contiene instalaciones de primera línea para el prototipado en condiciones reales, minimizando los riesgos para la innovación desde el punto de vista de la empresa.

Sin duda, destaca Opazo, para el área de Calidad y Resiliencia Estructural es fundamental la implementación de PEP Lab. “Su infraestructura permitirá generar prototipos de alta calidad resistente, de muros, losas o uniones constructivas basados en materiales derivados del hormigón o de la madera. Además, la integración de procesos automatizados en línea, potenciará la industrialización y garantizará sistemas constructivos más confiables y con muy poca dispersión en su desempeño estructural”, asegura el académico.

En términos similares se refiere Víctor Rosales Garcés, académico del Departamento de Ciencias de la Construcción, y responsable del área de Construcción en Madera quien observa una alta obsolescencia en las empresas y baja capacidad para innovar, lo que requiere actualizar permanentemente a las personas y profesionales que se desempeñan en el área de la construcción.

Uno de los aspectos que promoverá el laboratorio, inserto en la génesis del proyecto CIPYCS, es la metodología de trabajo colaborativa, la cual es crucial para los cambios tecnológicos que se producen en la industria de la construcción; cambios que cada vez se producen en forma más acelerada, y que nos llevan a pensar en un modelo bidireccional Universidad - Empresa, como una forma de mantener al día el conocimiento en I+D, desarrollar mejores prácticas y la forma de adaptarse a los cambios”, resalta.

Y complementa que para su área esto derivará en una serie de líneas de trabajo que actualmente han fijado para la madera tanto en desarrollo de sistemas constructivos de bajo impacto ambiental, como evaluaciones prestacionales y de seguridad, junto con la automatización costo-efectiva para aumento de la productividad, subraya Rosales.

El proyecto CIPYCS está gestionado a través de cuatro nodos, a lo largo del país, y esperan lograr sus objetivos desde 2017 al 2024, y se desarrolla bajo el alero del Programa de Fortalecimiento y Creación de Capacidades Tecnológicas Habilitantes para la Innovación, de la Dirección de Centros Tecnológicos de la Corporación de Fomento de la Producción CORFO, con el objeto de ayudar a reducir brechas priorizadas por los Programas Estratégicos Construye 2025 e Industria de la Madera de Alto Valor.

Valor agregado de CIPYCS

CIPYCS, -indica el Dr. Ariel Bobadilla, académico UBB y responsable del Nodo Sur-, se crea con el desafío de activar la demanda por innovación de las empresas del sector construcción de edificaciones, con foco en la productividad y sustentabilidad, mediante el desarrollo de una cartera de nuevos servicios de alta utilidad productiva.

Y complemente con lo anterior –el Dr. Bobadilla- que se busca mejorar la productividad de las obras y sustentabilidad del proceso edificatorio a lo largo de todo el ciclo de vida. “Son los dos más grandes desafíos que enfrenta el sector actualmente, uno de los sectores con más baja tasa de innovación de la industria nacional en estos momentos”, subraya.

En este contexto CIPYCS viene a superar un problema estructural importante de la industria: la falta de capacidad para realizar pilotajes experimentales, esto es de espacios apropiados para realizar trabajos de prototipado en ambiente similares a los industriales, pero controlados. Espacios donde junto con las empresas poder testear, probar y optimizar productos hasta alcanzar las funcionalidades deseadas antes de enviar a producción industrial. Reduciendo así de manera importante los riesgos de fracasos, que es lo que verdaderamente inhibe la innovación y explica sus bajas tasas.

Para eso CIPYCS se atreve con una nueva apuesta para innovar en Chile: la de innovación basada en prototipado y experimentación, estrategia que ofrece el mejor balance beneficio / costo de inversiones en investigación con la cual esperamos dar un salto importante en el mejoramiento de la productividad y competitividad de la industria”, sella el académico.

Brazo robótico

Dentro de este Laboratorio se contará con el primer brazo robótico fruto de un proyecto adjudicado en el concurso del Fondequip: “Robot para construcción impresa con hormigones, polímeros y bio-polímeros”, donde se han apalancado recursos para la compra de equipamiento con foco en la industrialización y prototipaje.

Así a partir el año 2018, se invierte en la compra de un brazo robótico industrial marca Kuka R-120 de cuatro tramos, con alcance de 2,5 mts de radio y 120 kg de carga axial sobre riel de desplazamiento de 10 mts con control centralizado programable, para la construcción impresa con hormigones, Polímeros y Bio-materiales.

Este robot permitirá a la industria desarrollar edificación impresa en 3D, estudiar su mayor eficiencia y versatilidad de diseños, como también experimentar otras tareas robóticas en la construcción” comentó Guillermo Sandoval responsable de su conducción.

Por su parte el Dr. Rodrigo García, docente e investigador del Departamento de Diseño y Teoría de la Arquitectura en la Universidad del Bío-Bío, comentó que las tecnologías que automatizarán el rubro de la edificación revolucionarán los procesos actuales de construcción. “Queremos apoyar e impulsar la construcción impresa en 3D que está surgiendo en diferentes partes del mundo, pero que aún está en proceso de consolidación, a través del Laboratorio de prototipo, al alero del proyecto CIPYCS”, enfatiza el académico.

En tanto la Dra. Claudia Muñoz, especialista en tecnología del hormigón se refirió al desarrollo de las mezclas cementicias para una construcción optima en impresión 3D. “Esta tecnología permitirá desarrollar nuevos componentes y sistemas constructivos en plazos breves, con menor impacto ambiental, menor accidentabilidad laboral, mayor eficacia y versatilidad”, indicó la investigadora de la Universidad del Bío-Bío.

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