Reducción de las operaciones

03.05.2024   |   Frankfurt/Oder   |   Alemania

El uso creativo de la materia prima es uno de los aspectos esenciales de la construcción en madera, que no deja de ofrecer al sector nuevos materiales y sistemas de construcción. En vista de las nuevas áreas de negocio y los nuevos actores del mercado, el interés por el desarrollo de novedades es especialmente alto en estos momentos, por lo que cabe esperar recibir innovaciones que nos sorprendan. Una de estas sorpresas podrá comprobarla todo aquel que visite la nueva planta de producción de Fráncfort del Óder de B&O Bau GmbH, una empresa alemana con sede en el municipio alemán de Bad Aibling. El equipamiento suministrado por WEINMANN Holzbausystemtechnik, que merece la pena ver por contar con una estación de armazón totalmente automática, cuatro puentes multifunción, un puente de soplado, y tres hileras de mesas de trabajo y de giro, no será lo único sorprendente, ya que el protagonista es el producto que circula por la línea de producción. La diferencia la marca la propia estación de armazón, que es uno de los varios equipos únicos desarrollados durante las conversaciones que mantuvieron con WEINMANN durante la planificación, según explica Michael Schäpers, director de desarrollo de B&O Bau. La estación está equipada con un robot y procesa listones que se ensamblan en una BEAMTEQ B-660 de la nave vecina y que se colocan mediante un almacén totalmente automático. Lo extraordinario de este proceso es que, gracias a un software especial, el robot no solo coloca construcciones de marcos de madera, sino que también une listones: una vez colocados, dos clavadoras de ejes unen el nuevo listón con el anterior. De esta forma, se consigue un componente macizo resistente de madera KVH vertical, y sus cordones superior e inferior no se encuentran por encima de la madera vertical, sino que se colocan en los lados del componente como paneles de CLT delgados. Los topes colocados de forma sucesiva en los cordones garantizan que el componente tenga las dimensiones exactas en toda su longitud. En función de los requisitos de la estática, se pueden instalar pilares de sostén de mayor resistencia (de acero o BauBuche) entre las maderas verticales; las ventanas y puertas no se cortan como en otros sistemas de construcción maciza, sino que se utilizan dinteles para salvar los huecos, lo que permite ahorrar recursos. En palabras de Michael Schäpers: "Solo así se puede conseguir un proceso de producción continuo y que permita hacer un uso eficiente de los materiales, como ocurre en la industria automovilística. Ahorro tiempo de mecanizado, no pierdo tiempo eliminando los restos ni tengo que correr con los gastos que conlleva, y no tengo que pagar el material de los orificios".

Construcción en serie de edificios de madera de 5 a 8 plantas

El hecho de que en B&O Bau se evite utilizar maderas horizontales en el núcleo de carga estático de las paredes deja entrever que la empresa apunta alto con la construcción de paredes. De hecho, su principal interés es la construcción de edificios de entre cinco y ocho plantas, y para ser exactos, la construcción económica de edificios de varias plantas de alta calidad con un método en el que se utilice (casi) exclusivamente la madera. La unión entre las paredes y los techos se realiza in situ con una especie de inducido de anillo de hormigón armado mezclado a pie de obra. La alta calidad de los componentes de madera se consigue, entre otras cosas, gracias a la elevada precisión mecánica y al uso de una estructura de paredes de doble revestimiento. Los componentes macizos y las construcciones de marcos de madera fabricados de forma alterna se combinan al final de la primera fase de producción: los componentes macizos hacen de elemento de carga y las construcciones de marcos de madera hacen de elemento aislante. En su recorrido por la línea de producción, los componentes pasan por otras instalaciones nuevas, como un WALLTEQ M-300 insuFILL con un mecanismo de limpieza que garantiza que la superficie de apoyo del panel de aislamiento esté limpia tras cada elemento. Otro equipamiento especial es el "mecanismo de retroceso", que devuelve al depósito la mayor parte del material aislante residual que se queda en los conductos de soplado. De esta forma, se aumenta la precisión del proceso de pesaje, en el que el material aislante devuelto se pesa de nuevo, y el "retroceso" simplifica el cambio de material aislante, ya que este se queda únicamente en un tramo corto de los conductos. En función de las necesidades del cliente, en la planta de Fráncfort del Óder se introduce material aislante de celulosa o de fibras minerales por soplado. Los cuatro grandes depósitos de material aislante de B&O Bau, incluido el sistema de suministro de paquetes de material aislante, son de fabricación propia. Al final de su proceso de fabricación, ambos elementos se "encuentran" en una mesa de giro. Colocados uno encima del otro, pasan a la línea tres en una mesa de trabajo móvil, donde se atornillan ambos revestimientos; los grupos atornilladores modificados con tornillos de 200 mm de longitud son otro elemento exclusivo de la línea. El proceso de fabricación termina con la instalación de la membrana impermeabilizante de la fachada, la colocación y fijación a máquina de los listones y el entramado de listones con dos puentes multifunción, y, por último, el montaje de la fachada.

Proveedores de gama completa en toda Alemania

La empresa bajo la que se concibió es tan polifacética como la construcción de una pared. Activo desde hace 30 años en el sector de la remodelación, y desde hace 15 en el de la construcción en madera y la construcción híbrida con madera, el grupo familiar B&O cuenta actualmente con dos divisiones principales: B&O Service y B&O Bau. B&O Service se encarga de los servicios, como el mantenimiento de complejos residenciales (incluidos las reparaciones y los servicios de avería), mientras que B&O Bau ejerce de contratista general de proyectos de construcción "llave en mano". Como tal, la empresa se hace cargo de la construcción de edificios nuevos y elevaciones, de la sobreedificación en aparcamientos y de llevar a cabo remodelaciones, entre las que se incluye un número cada vez mayor de remodelaciones en serie, que considera un "mercado con un crecimiento significativo". B&O Bau cuenta con aproximadamente 750 empleados, de los cuales 350 son profesionales artesanos, en centros repartidos por toda Alemania. Estas sociedades regionales se hacen cargo de la captación de clientes y ofrecen asistencia a su clientela del sector de la vivienda durante todo el proyecto a través de una persona de contacto local. A las partes interesadas, entre las que se incluyen sociedades de construcción residencial, promotores de proyectos o inversores, les ofrecen una amplia gama de productos de distintos tipos de calidad, en la que se incluyen también torres de aparcamiento de madera de BauBuche, por ejemplo. De la planificación de los proyectos se encargan planificadores internos o externos del grupo especializados en el tipo de construcción en cuestión. Los componentes para la construcción provienen, por un lado, de empresas asociadas externas, cuyos elementos de madera continuarán utilizándose en los proyectos correspondientes. Y, por otro lado, el grupo produce cada vez más en sus propios centros, como ocurre con los módulos de baño en Croacia. Además, también está previsto que empiecen a fabricar sus propios techos en Bad Aibling. Con ello se busca intensificar la experiencia de fabricación de la empresa, y forma parte de un cambio de rumbo hacia la implementación de una construcción modular en la que se optimicen los costes. Desde que terminó la construcción de la planta de Fráncfort del Óder, todos los proyectos en fase avanzada pasan también por un proceso en el que se comprueba su compatibilidad con el sistema de construcción modular del grupo.
Este nuevo sistema permite incorporar una oferta muy interesante a la cartera del grupo: "El cliente dispone de su edificio de forma mucho más rápida y económica que con cualquier otro método de construcción", explica Michael Schäpers. "Y con una calidad muy alta".

Un sistema modular para la construcción en serie

Para conseguirlo, no basta con disponer de un sistema de pared asequible. Solo es posible llevar a cabo este cambio de rumbo combinando un uso mínimo de los recursos y una producción automatizada de componentes altamente estandarizados con un proceso digital ampliamente automatizado que permita reducir operaciones enteras a través de un modelo BIM creado con Revit y AutoCAD. "El sistema se basa en el rendimiento de los perfiles montados en la pared, que está claramente definido, para decirme inmediatamente después de finalizar el diseño, por ejemplo, qué listón de la pared soporta una carga del 23 % y cuál soporta una del 89 %", explica Michael Schäpers. En pocas palabras, una gran parte de los datos de referencia estáticos se indica automáticamente y solo es necesario comprobarlos. "Nuestras herramientas de cálculo estático también nos permiten ser extremadamente eficientes con el material, por lo que no nos sobra ni un milímetro de madera en la pared". Para ello, se utiliza un sistema de producción ampliamente estandarizado y una amplia biblioteca digital que contiene todos los componentes y la información del sistema de construcción; se trata de una tarea ingente del proyecto que requirió mucho esfuerzo y conocimientos. El software de planificación puede utilizar los datos generados principalmente en las sociedades regionales para calcular también, por ejemplo, las propiedades térmicas de la cubierta seleccionada del edificio, de modo que el especialista en física de la construcción pueda consultar directamente la planificación para obtener una valoración de la física del edificio. Este proceso digital integral también incluye tareas de otros sectores, como la instalación eléctrica: si en el modelo 3D del diseño se incluye una toma de corriente, el esquema de circuitos se actualiza automáticamente en segundo plano, mientras que en el sistema CAD se crea un orificio para la toma y una plancha de fibras de yeso compatible con la norma vigente con las guías de cables. La preparación del trabajo se reduce en gran medida gracias a estos procesos; Schäpers habla de una reducción de un 95 %, es decir, de unos 30 a hasta dos días por edificio. "Mientras que el responsable encargado de la preparación del trabajo diseña cada edificio desde cero en su propio proceso de planificación individual, en B&O Bau nos basamos en gran medida en el diseño acabado y la biblioteca para la planificación de elementos". El potencial de ahorro de todo el proyecto es enorme: Michael Schäpers calcula que puede ser de hasta un 50 por ciento. Pese a tanta estandarización, el sistema modular es flexible, por lo que pueden llevarse a cabo soluciones muy personalizadas. Dado que el sistema de carga, el aislamiento y la fachada forman un sistema de varias capas, el núcleo de carga (formado normalmente por listones de 12,5 cm de espesor) puede reforzarse con secciones de mayor tamaño en función de la estática. El cliente, que puede ver el edificio de antemano en el modelo BIM, tiene la opción de elegir una fachada o un aislamiento diferentes del sistema modular, por lo que dispone de toda una serie de sistemas de pared y techo, núcleos del edificio e información contrastada entre los que elegir en la planificación. Esta flexibilidad también viene acompañada de otras ventajas. Por ejemplo, permite almacenar el CO2 de forma permanente en el núcleo macizo de un edificio de uso reversible; además, la fachada puede renovarse fácilmente al final de su vida útil y el aislamiento puede sustituirse en cualquier momento por nuevos materiales para satisfacer requisitos más exigentes. En la producción, el modelo de tres capas presenta la importante ventaja de que los elementos de marco de madera pueden pasar por la instalación sin necesidad de reequipamientos en edificios de poca altura en los que la superficie útil está distribuida de forma eficiente (el grupo también cuenta con soluciones para estos últimos). Lo mismo ocurre con los elementos de marco de madera en la remodelación en serie, que actualmente representan la mayor parte de los pedidos en la planta de Fráncfort del Óder. Desde el punto de vista de la tecnología de producción, no existe ninguna diferencia en cuanto al aislamiento de los edificios nuevos, aunque preparar la planificación de un proyecto de remodelación utilizando un escaneado del edificio existente, una nube de puntos 3D y un modelo digital del edificio es más complejo. Para compensar las desviaciones de las medidas, el edificio existente se reviste también con una capa aislante de 30-40 mm de espesor, que garantiza que la cubierta modular pueda montarse con exactitud.

Equipamiento ideal para volúmenes elevados

En combinación con la línea de producción de Fráncfort del Óder, el sistema modular también proporciona las prestaciones necesarias para abarcar proyectos de gran envergadura. Según B&O Bau, la capacidad de producción actual de su planta es de 25 000 m2 al año, pero el hecho de poder fabricar elementos de doble revestimiento en un solo turno y con unos tiempos de ciclo de 40 minutos (y de unos 20 minutos en el caso de los elementos de marco de madera) parece indicar que aún hay margen para mejorar. Michael Schäpers considera que la instalación puede aumentar su capacidad hasta los 200 000 m2 anuales funcionando a plena carga, y cree que es muy posible optimizar aún más los tiempos de ciclo y que es probable que se implemente un segundo turno en un futuro previsible. En vista de los resultados probados de este sistema altamente eficiente y de las ventajas que ofrece en cuanto a costes, tiempo y calidad, cabe suponer que el número de unidades que maneja la planta de Fráncfort del Óder aumentará rápidamente. Esto también se debe a que alrededor del 95 % de los proyectos realizados por B&O demuestran ser compatibles con el sistema modular en la comprobación de compatibilidad. Dado que la dimensión modular es de 12,5 cm, no es de extrañar, ya que estos cambios de las dimensiones no influyen en los proyectos de gran envergadura.

Encontrar soluciones gracias a una buena colaboración

Con la planta de Fráncfort del Óder, B&O Bau ha logrado algo que, para Michael Schäpers, es casi un milagro en retrospectiva: "En unos dos años, hemos creado un sistema de construcción radicalmente nuevo y su consiguiente planta de producción". La idea surgió en una reunión directiva en 2021, cuando el socio Dr. Ernst Böhm sugirió hacerse cargo del proceso de producción en el futuro: "Ya entonces era previsible que la demanda de viviendas asequibles solo podría satisfacerse optimizando ampliamente los procesos. Por lo tanto, estaba claro que el desarrollo de la construcción de edificios de varias plantas evolucionaría hacia la industrialización y, si queríamos formar parte de ella, teníamos que abrir el camino y marcar nuevas tendencias en la planificación y la producción". Michael Schäpers, que, como ingeniero especializado en tecnologías de la madera, había pasado varios años diseñando maquinaria pesada, inició el desarrollo del nuevo sistema modular con una hoja de papel en blanco y visitando a fabricantes de componentes y maquinaria (inicialmente con poco éxito). La opción que le ofreció WEINMANN de combinar una estación de armazón con un robot fue lo que le llevó a pensar en fabricar un elemento de pared macizo a partir de listones: "La máquina puede hacerlo a gran velocidad, lo que nos permite ser muy eficientes con el uso de una serie de materias primas asequibles, conseguir una capacidad de carga muy elevada e incorporar un proceso continuo en el que todas las máquinas están integradas a través del puesto de control de la producción MES de granIT". En WEINMANN estaban abiertos a optar por nuevos desarrollos: "Y así fuimos trabajando en la instalación punto por punto hasta terminar el diseño de la máquina". Para ello, B&O Bau utilizó inicialmente la oferta de asesoramiento de SCHULER Consulting: "Fue muy útil para empezar, ya que prácticamente partimos de cero. Sin embargo, en vista de nuestros requisitos tan específicos, iniciamos enseguida la fase de planificación en colaboración con los departamentos de desarrollo y llegamos al diseño actual rápidamente. Trabajamos juntos por igual y encontramos una solución óptima para cada tarea. Como ingeniero especializado en tecnologías de la madera, no hay nada ahora mismo que me preocupe de las máquinas de nuestra planta. WEINMANN también demostró estar muy bien preparada para abordar aspectos como el mantenimiento preventivo y la supervisión preventiva de grupos". Implementar los procesos de producción en la nueva planta llevó tiempo, y se empezó en 2022 con un sistema de tolva y mucho trabajo manual, lo que permitió formar al personal y que se familiarizaran con el nuevo producto. La producción en serie no se puso en marcha hasta principios de este año. "Dos meses y medio después de la puesta en marcha, hemos alcanzado un porcentaje consistente del 90-95 % en todas las áreas, y el ciclo objetivo se ha reducido considerablemente, por lo que podemos fabricar en tan solo 15 minutos un muro de carga que tardaría 40 minutos en fresarse en una línea convencional y de 4 a 6 horas con un método artesanal, y eso es algo de lo que todos los implicados podemos estar orgullosos".