Congreso Europeo sobre Eficiencia Energética y Sostenibilidad en Arquitectura y Urbanismo (EESAP 9) y Congreso Internacional de Construcción Avanzada (CICA 2). Lunes: 10 de Septiembre Ponencia: Estrategias tecnológicas para la adopción de la impresión en 3D en el sector de la construcción. Jose Antonio Chica. TECNALIA

2. ESTRATEGIAS TECNOLÓGICAS PARA LA
ADOPCIÓN DE LA IMPRESIÓN 3D EN EL SECTOR
DE LA CONSTRUCCIÓN
Dr. José Antonio CHICA
División de Construcción Sostenible
TECNALIA

3. Índice
IMPRESIÓN 3D EN
CONSTRUCCIÓN
CLAVES PARA LA ADOPCIÓN
DE LA IMPRESIÓN 3D
ESTRATEGIA
TECNOLÓGICA
EVOLUCIÓN DEL
MERCADO
CONCLUSIONESCEMENTO Y
HORMIGÓN E
IMPRESIÓN 3D

4. IMPRESIÓN 3D EN LA INDUSTRIA
DE LA CONSTRUCCIÓN

5. UNStudio Named Winner of
Landmark Melbourne
Skyscraper Competition

6. ¿Qué es la impresión 3D o fabricación aditiva by STRATASYS?
3D printing starts with a digital file derived from computer aided
design (CAD) software. Once a design is completed, it must then
be exported as a standard tessellation language (STL) file,
meaning the file is translated into triangulated surfaces and
vertices... All design files, regardless of the 3D printing technology,
are sliced into layers before printing. Layer thickness – the size of
each individual layer of the sliced design – is determined partly by
technology, partly by material, and partly by desired resolution…

7. La impresión 3D constituye ya una alternativa real a los sistemas actuales de fabricación
de prototipos en la fase de diseño y de moldes para la prefabricación de componentes
complejos o singulares de construcción.

8. En cuanto a las dimensiones y grado de complejidad de las piezas a imprimir en 3D los
sistema robóticos, por ejemplo, la tecnología de los robot de cables, permite abordar los
retos que se nos presentan.

9. La cuestión clave a abordar es, por tanto, si las prestaciones en servicio de los productos
imprimidos en 3D pueden cumplir las exigencias del sector de la edificación. En cuanto a
los metales, podríamos estar cerca de contar con soluciones comerciales.

10. CLAVES PARA LA ADOPCIÓN DE
LA IMPRESIÓN 3D

11. Las características intrínsecas de la impresión 3D apuntan a su orientación a productos de
alto valor añadido y/o a la transformación digital de los procesos desde el diseño hasta la
fabricación y puesta en obra.

12. La optimización topológica ofrece la síntesis imprescindible para lograr la competitividad de
los productos fabricados mediante impresión 3D: material, proceso y producto.

13. El desarrollo de materiales específicamente orientados a su empleo en procesos de
Impresión 3D, ofrecerá propuestas de valor aún más singulares, capaces de ofrecer
prestaciones nos sólo mecánicas sino, por ejemplo, de aislamiento térmico.

14. ESTRATEGIA TECNOLÓGICA

15. Cualquier estrategia
tecnológica ha de
abordar de manera
conjunta el trinomio:
MATERIAL –
PROCESO -
PRODUCTO

16. Relevancia Estratégica
Industria de la Construcción 4.0 y agenda
estratégica de Euskadi y PCTI
La actividad industrial de la C.A. de Euskadi repunta un 5,5% en noviembre de 2016 y un sector
tan relevante como la “maquinaria y equipamiento” un 4,3%.
Este sector puede aprovecharse de una evolución de la Industria de Construcción de nuestro
entorno más cercano, en España son 35.137 las empresas fabricantes de productos de la
construcción y ofrecen empleo a 337.341 personas y en Europa, según la European Construction
Industry Federation FIEC, la industria de la construcción contribuye hasta el 28% del empleo
industrial de la UE28, hacia aplicaciones con elevado grado de personalización y tiradas medias
asociadas a procesos lean diseño-fabricación basados en tecnologías de fabricación aditiva o
impresión 3D.
En junio de 2015 el departamento de Desarrollo Económico y Competitividad del Gobierno Vasco
decidió poner en marcha un espacio de colaboración público-privada denominado “Grupo de
Pilotaje” con presencia de cinco tipos de agentes para liderar el despliegue de la Estrategia de
Fabricación Avanzada, una prioridad RIS3.

17. ▌
Relevancia Estratégica
… y en Europa
“The introduction and wide diffusion of new
production technologies and processes
(including in traditional industries) such as
advanced connectivity solutions, flexible
automation and robotics, additive manufacturing,
zero-defect manufacturing, combined and hybrid
technologies together with holistic resource-
efficient approaches, will help ensure the
industrial leadership of Europe… The
development of co-creation design,
manufacturing and service platforms will
significantly reduce the time to market, while
boosting Europe’s Competitiveness”

18. Cada vez son más frecuentes las noticias e iniciativas sobre aplicación de la I3D en
proyectos de edificación que ofrecen la posibilidad de imprimir “in – situ” los edificios ...
barracones…

19. Cada vez son más frecuentes las noticias e iniciativas sobre aplicación de la I3D en
proyectos de edificación que ofrecen la posibilidad de imprimir “in – situ” los edificios ...
“low –cost”…

20. …¿qué recorrido pueden tener estas iniciativas?... Un recordatorio de la historia.
“In 1899, Thomas Alva Edison founded a concrete company that produced high-quality
Portland cement... In the 1910s, he successfully cast house prototypes by pouring the
concrete in a single shot… However, the casting molds were very complicated to assemble as
they were composed of more than 2,300 pieces; consequently, only a few houses were built.”

21. Sin embargo, la adopción del concepto de prefabricación a la impresión 3D puede ser la
alternativa para el desarrollo del negocio de la Industria de la Construcción de nuestro
entorno económico.

22. Efectivamente, prefabricación e impresión 3D podrían ofrecer niveles de riesgo de
desarrollo tecnológico asumibles y expectativas de negocio relevantes.

23. EVOLUCIÓN DEL MERCADO

24. Empresas de nueva creación, start-up tecnológicas, son las que están proponiendo los
primeros productos y servicios a los “early-adopters” del sector.

25. Con relación a los materiales para la fabricación aditiva varios
estudios de mercado de BBC Research apuntan hacia los 650
millones de dólares de cifra de negocio en el horizonte de 2019.
Aunque el impacto en construcción no se especifica se
preve alcanzar los 148 millones de dólares en bienes de
consumo no asociados a automoción, a aeronáutica o a salud.
En cualquier caso, supondrán crecimientos de dos dígitos
porcentuales desde la situación actual hasta 2019.
Mercado de los
materiales para
Impresión 3D

26. SmarTech Publishing, en su investigación sobre la impresión 3D en la
construcción, ha anunciado que este sector superará los $40 mil
millones de dólares en 2027.
Mercado de la
Impresión 3D en
Construcción

27. CEMENTO Y HORMIGÓN E
IMPRESIÓN 3D

28. El desarrollo tecnológico de la industria del cemento y del hormigón y de la industria de
prefabricación ofrecen un marco inspirador para la implantación de la Impresión en 3D.
La Ciudad de la Justicia de Córdoba, recibe el prestigioso
premio Architizer A+Awards 2018. Ha sido galardonada con
el premio del voto popular en la categoría de “Institutional-
Government & Municipal Buildings”
· Destacan los 9.000 m2 de fachada de GRC, fabricada y
suministrada por PREHORQUISA
- Fuente: ANDECE

29. En cuanto a los medios de producción asociados a la impresión 3D o fabricación aditiva, la
propuesta “Contour Crafting” desarrollada por la University of Souther California ofrece el
desarrollo tecnológicamente más elaborado, frente a otros ejemplos más virales que
podemos encontrar en las redes sociales.

30. No obstante es relevante considerar propuestas en las que la interacción persona-robot se
establecen como opción intermedia, por ejemplo mediante el robot ERO, en cuyo desarrollo
ha colaborado Atlas Copco.

31. El reto pendiente es el armado estructural u otras estrategias para la consecución de
prestaciones mecánicas y estructurales competitivas con las tecnologías de prefabricación
actuales.

32. CONCLUSIONES

33. Los estudios de mercado y las previsiones en general son muy prometedoras
para la Impresión 3D en Construcción:
• Aunque, actualmente, la tecnología de impresión 3D se debe entender como
establecida en nichos muy definidos, con pequeños volúmenes de
facturación e infraestructuras de fabricación de capacidad limitada.
• Según BCG, hasta el inicio de 2018, solo se han identificado unos 40
proyectos piloto y prototipos a gran escala, completados, en todo el mundo, y
el valor total de estos resultados se estima en menos de “$100 million (in an
industry with annual revenue of $10 trillion globally)”.

34. Retos para la competitividad de la Impresión 3D en la Industria de
Construcción:
• La tecnología de impresión 3D debe de demostrar su competitividad en
relación con las tecnologías actuales de construcción “in-situ” y de
prefabricación o construcción “off-site”.
• Por otro lado, existe aún reto tecnológico para la impresión en 3D de
soluciones estructurales.

35. La impresión 3D y su aplicación al sector construcción debe considerarse no
solo en términos tecnológicos sino que, a pesar de lo incipiente de su
implantación, en términos de una correcta conjunción de:
• materiales con prestaciones en servicio mecánicas y/o estructurales,
• procesos compatibles con las tecnologías de prefabricación, y, siempre, en
• productos de alto valor añadido

36. La impresión 3D como motor de la transformación digital de la Industria de la
Construcción:
• Innovación en producto, personalizado, mediante el empleo de modelos
digitales, BIM, para el incremento del valor añadido de la industria de
fabricantes de productos de la construcción.
• Innovación en los procesos, Industria 4.0., para reducir costes de
operación, para establecer nuevos canales de relación con los clientes o
con los usuarios.
• Innovación en el modelo de negocio, la innovación crucial para la
sostenibilidad en el nuevo entorno digital, p.e. co-diseño del prefabricador,
involucración del usuario final…

37. ESTRATEGIAS TECNOLÓGICAS PARA LA ADOPCIÓN DE LA IMPRESIÓN 3D EN EL SECTOR DE LA CONSTRUCCIÓN
http://blogs.tecnalia.com/inspiring-blog/2016/03/15/impresion-3d-en-construccion/
Dr. José Antonio CHICA
Joseantonio.chica@tecnalia.com
División de Construcción Sostenible
TECNALIA
www.tecnalia.com