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BIM For Management - BIMFM La herramienta BIM aplicada a gestión de Proyectos Complejos.

La digitalización del sector industrial es clave para impulsar la optimización de sus procesos y aumentar su productividad. La herramienta BIM permite simplificar el entendimiento del diseño, acelerar los flujos de comunicación, reducir los errores centralizando la información integrada en un único entorno que a su vez facilita la colaboración de todos los intervinientes.

Autor: Andoni Borjabaz Modrego IDOM METALS & MINERALS Octubre 2020 Ed #00

Metodología BIM BIM nace como la metodología para revolucionar la gestión y construcción en todas sus vertientes. Con BIM, el modelado del diseño 3D concebido como un simple entorno gráfico evoluciona al siguiente nivel; BIM no solo cubre la parte de diseño, sino que es una Gestión de Proyectos que relaciona también la construcción, tiempos (4D), costes (5D), sostenibilidad (6D), operación y el mantenimiento (7D), acompañando así a los activos construidos durante toda su vida útil.

Los pilares de la metodología son la centralización, integración y colaboración desde el inicio para lograr una visión verdaderamente global del proyecto. Favorece mejoras del diseño, acelera el proceso de entendimiento y productivo, dota de gran agilidad el estudio de alternativas y realización de modificaciones, todos ellos ingredientes de éxito para asegurar un resultado satisfactorio en un entorno cambiante.

La inclusión de todos los actores durante el proceso de diseño a través de flujos de trabajo digitales en una única plataforma de soporte de información permite garantizar el diseño a coste y minimizar los tiempos de obra (Integrated Project Delivery).

A su vez, la incorporación de las opiniones de los gestores evita cambios, necesidades no previstas o la introducción de requisitos tardíos, permitiendo acelerar el aprovisionamiento, mejorando la gestión de stocks, lo que beneficia el uso de los recursos, equipamiento y materiales necesarios para obtener un producto optimizado a la entrega de la planta.

Las inversiones en recursos realizadas durante el CAPEX maximizan los rendimientos y reducen los costes del OPEX, erradicando equipos de probado bajo rendimiento o coste de vida excesivo.

Ya son varios países los que han comenzado a integrar la herramienta BIM en el sector público. La eficiencia comprobada de la metodología ya supone que en muchos su uso sea de carácter obligatorio. Por su parte, el sector privado es cada vez más consciente de la necesidad de subirse al carro de la industria 4.0 como única vía para el aumento de la rentabilidad, siendo ya frecuente su requerimiento en el mercado de los servicios de diseño, ingeniería y gestión de proyectos.

Los tres ejes de la Gestión de un Proyecto

Secuencia del Proyecto como un proceso productivo

El éxito de cualquier proyecto, complejo o no, depende de forma crítica de un correcto control de las múltiples variables que afectan a los pilares de la gestión, Calidad en el Diseño (3D), Plazo (4D) y Precio (5D), los cuáles ocupan un lugar preferente en alguna de las dimensiones y usos BIM.

Las capacidades comunicativas, análisis de datos y comportamientos que nos aporta el modelo virtual, permiten experimentar y vaticinar los resultados de diferentes mejoras al proceso constructivo. Desde prever consumos para alternativas de diseño a validar flujos constructivos o adelantarse a necesidades económicas.

3D

4D

5D

Diseño

Planificación obra

Control Costes

Integración de nuevas tecnologías El objetivo es proveer un intercambio de información más accesible y visual entre plataformas, documentos y productos.

• KPI. Indicadores clave para medir el desempeño global o de un atributo en particular.

• Pasarelas de enlace entre softwares informáticos.

• IoT. Conexión de datos de monitorización de sensores in-situ con el modelo de base de datos centralizado para su actualización y consulta en tiempo real.

• Basado en BigData para la consulta y control de la información durante la ejecución del proyecto: reporte de presupuestos y avance de obra.

• Bussiness Intelligence (BI). Procesado de datos para análisis y presentación de cuadros de información.

• Reportes estructurados en formularios estándar.

Gestión de la documentación El requisito del modelo como fuente inequívoca de información, hace que la información funcional y relevante se embeba de diversas maneras en los objetos 3D que lo componen. Estas referencias cruzadas generan una sinergia que permiten el acceso a toda la información de una entidad y a cualquier aspecto que le afecte; su representación en un plano, su categoría, ubicación, características, etc. Esta interrelación convierte la gestión de activos en una potente e intuitiva herramienta para realizar los análisis de rendimientos, costes, plazos, mantenimiento preventivo y correctivo, etc.

Modelo virtual para gestión del activo. O&M – 7D Si la gestión se apoya en un GMAO (Gestión de Mantenimiento Asistida por Ordenador) habilitado para consumir la documentación del proyecto, se reduce drásticamente el tiempo de volcado de la información. Los datos se guardan estructurados e indexados con lo que la búsqueda de información se agiliza y puede realizarse de forma visual navegando, literalmente, por la planta. Esto permite estudiar y optimizar las actuaciones al ubicar los activos en su entorno real.

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Aplicación BIM para un Proyecto Complejo Potencial de la herramienta BIM Greenfield. La aplicación de la herramienta desde el inicio de un proyecto destapa todo su potencial. Permite establecer los pilares de la metodología de manera sólida y obtener el máximo rendimiento en todos sus aspectos.

Brownfield. Las ventajas de su uso en proyectos complejos, como Brownfield y Revampings, se multiplican frente a una metodología tradicional. Las interferencias de la nueva infraestructura con las instalaciones existentes condicionan de manera crítica el diseño y la posterior construcción, un problema que se ve comúnmente agravado por la insuficiente información As Built en instalaciones más antiguas.

La complejidad de un proyecto Brownfield puede residir en muchos factores como la innovación, geometrías complejas, dimensiones, densidad de instalaciones y sistemas, gestión de riesgos, accesibilidad, logística de obra y operación, número de participantes, gestión de la información, puesta en marcha, etc.

Todos y cada uno de ellos se ven simplificados mediante la introducción de la metodología, lo que justifica la inversión en Retro-BIM que adicionalmente, facilitará enormemente futuras actuaciones, al contar ya con modelos de la instalación que evitan la necesidad de realizar levantamientos en caliente (toma de datos con la planta activa o en operación).

Retro-BIM. Proyectos Brownfield complejos Consiste en convertir retroactivamente un proyecto desarrollado convencionalmente, con documentación 2D, en modelos 3D As-Built que son utilizados como base para aplicación de la metodología.

Se genera un gemelo digital que representa la instalación en su estado actual con alto nivel de detalle y fiabilidad, una base sólida de partida. Los nuevos diseños se desarrollan ya en un entorno tridimensional, teniendo en cuenta las unidades lógicas para la gestión del proyecto: no solo ingeniería, sino unidad de compra y unidad de construcción para su planificación y control.

Aporta gran precisión en el diseño, al visualizar simultáneamente el diseño de la nueva actuación sobre la parte existente. A su vez, dispone de imágenes 360º que reducen visitas a terreno durante la etapa de construcción.

Escaneado Digital Geometría. Nube de Puntos (NdP). Mediante un escaneado digital se genera la NdP, compuesta por millones de puntos posicionados tridimensionalmente, formando con exactitud milimétrica una entidad física y representando su superficie.

Tras el procesado de la NdP se definen geometrías, se modelan objetos y se crean elementos constructivos.

Atributos como metadatos. Definida la geometría, se da entidad a cada elemento incorporando atributos en forma de metadatos. Se definen y vinculan características, categorías, especificaciones, datos paramétricos, datos de ingeniería, información de codificación y estándares, etc.

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Metodología BIM para Revamping de Altos Hornos El Revamping de un alto horno es el paradigma de un proyecto complejo, siendo además un período crítico en la vida de una planta de fabricación de acero. Requiere el cierre completo de las instalaciones con su consiguiente pérdida de producción y por tanto de ingresos. Es una operación de tiempo crítico que debe planificarse hasta el último detalle para gestionar adecuadamente los riesgos.

Principales retos

Claves del éxito de un Proyecto de Revamping

Proyecto único. Un alto horno es un sistema complejo y multidisciplinar, con elevada cantidad de sistemas coexistiendo en un pequeño espacio. Es un producto único y específico, en el que su revamping requiere un diseño Ad Hoc.

El éxito depende de forma crítica de: • La calidad de su ingeniería.

• La gestión de compras.

• Control exhaustivo de la planificación.

• Fiabilidad de los diseños y su correcta integración.

• Minimización de interferencias, de diseño y montaje.

• Inducción de empresas de montaje no especializadas.

• Fiabilidad de los trabajos de pre-construcción.

Planificación y coordinación críticas. El reducido tiempo con el que se cuenta para llevar a cabo los trabajos, y la necesidad de minimizarlo aún más, obliga a que todos los trabajos, equipos y recursos, estén preparados y altamente coordinados.

Poco habitual y falta de experiencia. El número de empresas y contratistas en el mercado debidamente cualificados, con la alta capacidad y experiencia que se requiere es muy limitado, e incluso inexistente en muchas geografías.

Elevado número de participantes. La necesidad de conjuntar empresas internacionales especialistas en altos hornos, con otras nacionales con distintos grados de experiencia, así como otras locales sin conocimiento específico, requiere de un gran esfuerzo de coordinación, integración y colaboración.

Gestión de compras compleja. Las diferentes estrategias de compra para equipos propietarios, equipos convencionales y “bulk material”, principalmente, se convierten en un número muy elevado de unidades de compra que exigen un importante esfuerzo para su activación y seguimiento a lo largo de toda la cadena de suministro.

La metodología BIM es una potente herramienta que proporciona un espacio común y colaborativo de trabajo, unificando criterios y acceso a información única e inequívoca. Facilita enormemente el desarrollo de determinadas funciones de manera remota, disipando la dependencia de la escasez de conocimiento y experiencia local en algunas geografías.

Integra la cadena de suministro del proyecto como un todo, en el que se identifica cada elemento incluyendo toda su información: diseño (identificación en un plano), compras, activación, seguimiento, montaje y operación.

La habilidad y flexibilidad para probar alternativas y generar comparaciones obteniendo una simulación virtual de forma instantánea, permite evaluar su repercusión en la secuencia de construcción, aporta solidez a la toma de decisiones y precisión al control de la planificación, reduciendo el riesgo de posteriores modificaciones y retrabajos costosos.

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Implementación de BIM y Servicios de IDOM

Si bien la palabra BIM ha sido pronunciada en alguna ocasión por todos, e incluso cada vez con más frecuencia en el sector industrial, aún es muy común encontrar la concepción de que “BIM es un software o una plataforma de trabajo”, “BIM es un entorno gráfico, un render-3D para enseñar”, infrautilizando su capacidad y potencia.

Es una metodología de trabajo en un contexto colaborativo e integrado y su aplicación conlleva una transformación profunda que afecta a todos los niveles, desde los procesos de diseño y constructivos, hasta la gestión de activos.

La necesidad de implementación de la herramienta ya es un hecho inevitable tanto por obligatoriedad impuesta en muchos países como por las exigencias de un sector en

plena evolución a la Industria 4.0. Su adopción debe ser de arriba abajo, desde la Dirección General, ya que afecta a los flujos de trabajo convencionales de los departamentos PMO, mantenimiento y operación de los clientes, pero también a nivel interno, entre distintos departamentos que tradicionalmente trabajan como silos estancos de información.

La clave del éxito de su implementación conlleva un alto compromiso directivo y saber además gestionar debidamente la resistencia al cambio a nivel personal, nivel departamental y nivel organización que por seguro va a surgir.

Plantview

es una herramienta de navegación digital que integra de forma intuitiva y eficaz la información documental y la realidad física de cualquier instalación industrial. Es el primer paso para un gemelo digital.

Es un Administrador de base de datos visual vinculado a la documentación de la instalación que se puede actualizar fácilmente con otras fuentes de información, incluida la documentación, notas del personal de la planta y las bases de datos de operación.

El entorno de navegación 360º integra imágenes panorámicas, nubes de puntos 3D, documentos, videos 360º y conexiones con otras bases de datos, que se organizan de una manera muy intuitiva.

PlantView se ejecuta en una plataforma de software escalable que se puede personalizar completamente.

• • • •

Gestiona la realidad física de la planta mediante inclusión de imágenes panorámicas de 360º y escaneo láser de NdP. Indexa la documentación de la planta para un rápido acceso vinculado a la realidad física.

Permite un acceso rápido y fácil tanto a la realidad física como a la documentación de forma bidireccional.

La información es públicamente accesible a todos los usuarios.

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Experiencia y Referencias IDOM cuenta con experiencia tanto en el desarrollo de proyectos bajo metodología BIM, como en llevar acabo la implementación de la propia herramienta a nivel corporativo, de manera que acompañamos a nuestro cliente desde las etapas iniciales en que se define el plan de ejecución más adecuado tras un análisis funcional de la organización, en la definición de software y procesos según necesidad, hasta la capacitación para la aplicación de la herramienta y monitorización.

IDOM ha sido galardonada como la Empresa Líder en BIM según la Encuesta Nacional BIM desarrollada en el 2019 por la Facultad de Arquitectura y Urbanismo de la Universidad de Chile CODELCO. Implementación Metodología BIM Codelco, principal productor del mundo de cobre de mina, adquirió el compromiso de desarrollar todos sus proyectos empleando metodología BIM a partir del 2020. En este contexto solicitó a IDOM, como ingeniería y consultora especialista, asistencia para la implementación de la metodología, definición de procedimientos y flujos de trabajo necesarios para las etapas de construcción y comisionado de varios proyectos. Este trabajo servirá así mismo como prueba piloto de implantación BIM en los futuros proyectos que pueda llevar a cabo a nivel corporativo.

ACEROS AREQUIPA. EPCM de Varios Proyectos Construcción de nuevo Complejo de Acería. Modernización del Tren Laminador y Planta de Aguas. La mayor complejidad de estos proyectos es que el revamping se está construyendo mientras la planta sigue en operación. La aplicación de la metodología BIM, ha permitido, tras el levantamiento 3D de las instalaciones existentes y diseño de las nuevas actuaciones, poder acometer la construcción con un exhaustivo control y gestión de interferencias.

OPTIMUS STEEL. Modernización Laminación planta Beaumont (Texas)

Acería

y

Ingeniería de detalle e integración de los nuevos equipos.

Para ello, se realizaron diversos escaneos 3D y se desarrolló una ingeniería de integración usando el software E3D, en el que se insertaron las NdP. Esto permitió modelar los nuevos diseños visualizando simultáneamente los elementos existentes, facilitando enormemente el rutado y conexionado de los mismos.

PAUL WURTH. Ingeniería y Suministro de Equipos de Planta Tratamiento Gases de Coke El desarrollo de la ingeniería de detalle es para la planta de Arcelor Mittal South Africa en Vanderbijlpark. Es un Brownfield sin documentación de partida. Por ello, mediante un escaneado 3D y posterior inclusión de NdP, se modelaron las instalaciones existentes, sobre las que posteriormente se integraron los nuevos diseños, trabajando en un entorno en el que se pueden visualizar las interferencias y espacios disponibles.

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CONSORCIO VINCI - ASTALDI. MEP Ampliación Aeropuerto Arturo Merino Benítez, Santiago

METRO S.A. Extensión Línea 2 de Metro de Santiago

IDOM ha trabajado en el diseño de instalaciones de todas las edificaciones, así como de redes exteriores, modificación de servicios, viales, paisajismo y arquitectura. Hemos trabajado de manera colaborativa con el cliente y empresas contratistas empleando los modelos BIM para la generación de requerimientos de diseño de cada especialidad, coordinación de interferencias entre todas las disciplinas involucradas, complementando y siguiendo los flujos de trabajo definidos en el Plan de Ejecución BIM del proyecto.

El proyecto adquirió el compromiso de ampliar los alcances y usos de la metodología BIM según nuevo estándar Nacional BIM, a manera de incluir la fase de obra (proyecto As-Built y Operación y Mantenimiento), con miras a reducir costos, errores, tiempos de desarrollo.

IDOM participa como consultor especialista en BIM de la inspección técnica de obras, colaborando según experiencia en la elaboración de un nuevo proceso de licitación para la fase de obra del proyecto. Contempla además la participación como ITO en estas nuevas obras, asistiendo en la correcta ejecución de dicha metodología y el desarrollo de los procedimientos y flujos de trabajo durante la etapa de construcción.

MOP. Anteproyecto Referencial Ampliación y Mejoramiento Aeródromo La Florida, Chile.

PODER JUDICIAL DE CHILE. Diseño Centro Judiciales de Copiapó y Vallenar

IDOM colabora en el desarrollo de la terminal de pasajeros, edificios auxiliares, obras exteriores y vialidad, paisajismo, entre otros. Se utilizan los modelos BIM para la obtención de mediciones/cubicaciones de cada partida que se vinculan con la programación del proyecto, que posteriormente han permitido generar simulaciones de avance de obra mostrando la factibilidad, costo y constructibilidad del proyecto en el tiempo, además de la revisión de cumplimiento de normativa vigente del Anteproyecto Referencial. Se establecieron metodologías de trabajo colaborativo en las distintas etapas, adaptando los modelos al nuevo Estándar Nacional BIM y respetando los diseños de sustentabilidad, calidad y accesibilidad universal.

IDOM desarrolló el diseño y la Coordinación BIM, según los requerimientos de edificación definidos en la nueva ley del sistema procesal penal en Chile. Se utilizaron los modelos BIM como esquema de diseño para la extracción actualizada y parametrizada empleados en los documentos de licitación. Se generaron programas de área, se realizó diseño de anteproyecto, diseño básico y de detalle, empleando la coordinación BIM para anticipar y prever interferencias durante la fase constructiva. Con este proyecto, IDOM marcó los primeros pasos a la implementación del nuevo estándar Nacional BIM, de carácter obligatorio para todos los proyectos públicos en el año 2020.

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IDOM es una asociación de profesionales independiente que trabajan en los campos de la Ingeniería, Consultoría y Arquitectura, unidos en torno a una forma de hacer las cosas, unos objetivos comunes y al servicio de nuestros clientes.

IDOM cuenta con más de 3.800 personas en todo el mundo y es propiedad de los empleados con el 100% de su capital distribuido entre el personal que trabaja actualmente en la empresa.

Desde sus comienzos en 1957, la compañía ha atendido a Clientes en los cinco continentes, manteniendo en todos ellos el objetivo de proporcionar un servicio excelente, apoyado en un nivel tecnológico a la altura de los mejores y ofreciendo soluciones eficientes e innovadoras para resolver sus problemas.

IDOM entiende por innovación no solo la búsqueda proactiva de nuevos productos y servicios, sino también la introducción de nuevos métodos y herramientas de trabajo, nuevas tecnologías al servicio de la optimización de los procesos de gestión y, como tal, forma parte integral del modelo de negocio de la empresa.

El enfoque de la empresa hacia la innovación ha sido una estrategia de desarrollo continuo, permitiéndonos posicionarnos a la cabeza tecnológica de la digitalización industrial en pleno desarrollo actual.

Our commitment, your success

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