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Ficha Proyecto I.E. 2019-2020



Iniciativa Design Thinking para la automatización e incorporación de IoT al modelo BIM-EDU de la ETSI Caminos

Coordinador(a): ANTONIO ALFONSO ARCOS ALVAREZ
Co-coordinador(a): MARCOS GARCIA ALBERTI
Centro: E.T.S.I. DE CAMINOS CANALES Y PUERTOS
Nivel: Nivel 2. Proyectos promovidos por otros colectivos de profesores de la UPM
Código: IE1920.0409
memoria >> ejecución 2020
Línea: E3. Aprendizaje Basado en Retos - Design Thinking
Palabras clave:
  • Aprendizaje Servicio (ApS)
  • Desarrollo de TIC's
  • Design-Thinking
  • Máster
  • Objetos 3D
  • Trabajo en Equipo/Grupo
Miembros de la comunidad UPM que lo componen
Nombre y apellidos Centro Plaza *
ALEJANDRO ENFEDAQUE DIAZ E.T.S.I. DE CAMINOS CANALES Y PUERTOS L.D. PRF.CONTR.DOCT.
JESUS MARIA ALONSO TRIGUEROS E.T.S.I. DE CAMINOS CANALES Y PUERTOS TITULAR UNIVERSIDAD
ANTONIO ALFONSO ARCOS ALVAREZ E.T.S.I. DE CAMINOS CANALES Y PUERTOS TITULAR UNIVERSIDAD
MARCOS GARCIA ALBERTI E.T.S.I. DE CAMINOS CANALES Y PUERTOS L.D. PRF.AYUD.DOCTOR
Angela Moreno Bazán E.T.S.I. DE CAMINOS CANALES Y PUERTOS OTROS UPM
Oscar Galao Malo Centro fuera de la UPM OTROS NO UPM
Rubén Muñoz Pavón Otro centro de la UPM OTROS UPM
* La plaza que se muestra corresponde a la ocupada en el momento de la convocatoria
(para PDI/PAS de la UPM, en el resto de casos no se especifica).
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

En los dos últimos cursos en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos se han realizado avances notorios en la implantación de enseñanzas de la Metodología BIM. Mediante la impartición de la asignatura “Metodologías BIM de Proyecto para la construcción inteligente” del Master ICCP se establecen las pautas iniciales que derivan, en el caso de los estudiantes que opten por ello, en desarrollos de Trabajos Fin de Máster referidos a esta metodología. Adicionalmente en el curso pasado se desarrolló el PIE (con lacolaboración de alumnos que desarrollaban el TFM) “Iniciativa Design-Thinking para la generación de un modelo BIM educativo BIM-EDU de la ETSI Caminos”.

El PIE correspondiente al año lectivo actual aprovecha las sinergias existentes entre asignatura y Trabajos Fin de Máster. Mediante este proceso se promueve el desarrollo del fruto obtenido por el PIE predecesor el cual dio lugar al Modelo tridimensional BIM de la ETSICCP. Se explora la ampliación de dicho modelo tanto en su área de afección como en el volumen de información albergado afectando a exteriores de la escuela y diferentes metodologías de gestión acordes a las necesidades de dichos espacios. En lo referido la información atribuible y ampliable en el interior de la escuela encontramos un gran abanico de posibilidades de desarrollo en términos de instalaciones y equipamiento realizando un inventario y dotando de la posibilidad de gestión de los mismos.

El desarrollo de este nuevo PIE implica la elaboración de nuevas líneas de investigación imposibles de desarrollar sin el modelo en estado avanzado. El gran volumen de información y la gran amplitud abarcada permite incorporar el factor de la toma de datos en tiempo real lo que implica una sensorización de numerosos parámetros en diferentes partes de la escuela que unidas al modelo BIM desarrollado permite una gestión que no solo alberga información estática si no que también es consciente del estado real y actual en el momento en el cual se realiza la gestión. Esto permite actuar sobre diferentes sistemas en función de las variables sensorizadas, lo que puede suponer un ahorro económico afectando a equipos electrónicos y o mecánicos.

Modelo e información recogida cada vez van adquiriendo mayor dimensión por lo tanto surge la necesidad del desarrollo de metodologías que alberguen BIM y BIG DATA. Como consecuencia de esta necesidad se elabora la línea de investigación enfocada a la consecución de la vinculación entre modelo BIM y base de datos mySQL aprovechando la estructura ya existente en la ETSICCP para diferentes tareas de gestión y que optan por este formato en términos de bases de datos. Mientras que el modelo es capaz de representar los datos en tiempo real de los parámetros sensorizados, la base de datos permitirá albergar dicha información y realizar un registro histórico de los mismos.

La creación y desarrollo de un modelo de BIM-EDU constituye por sí mismo una experiencia del tipo Design-Thinking pues su objetivo principal es la generación de una solución para satisfacer necesidades de personas/empresas (alumnos/institución educativa) que mejorará los procesos de utilización (alumnos y profesores) y los procedimientos de gestión (profesores gestores). Las características colaborativas de los entornos BIM garantizan la co-creación y el trabajo en equipo característicos del Design-Thinking.

Con la elaboración de este modelo se realiza sin duda un servicio a la comunidad (a la comunidad educativa en este caso) por lo que esta experiencia participa también de la tipología del Aprendizaje_servicio (ApS).

OBJETIVOS DEL PROYECTO

El objetivo principal es el de continuar la senda marcada por el PIE predecesor y contribuir al desarrollo del modelo tridimensional BIM en términos de amplitud y elementos modelados. Un mayor volumen de modelo elaborado implica una mayor cantidad de parámetros albergados y por tanto una elaboración de gestión BIM que afecte a más ámbitos.

A su vez, el hecho de incorporar el factor tiempo real mediante sensorización es de vital importancia. Este hecho permite dotarnos de un modelo tridimensional BIM vivo capaz de monitorizar y reflejar de manera gráfica cualquier parámetro que se desee monitorizar, desde asistencia de personas, temperaturas o humedades pudiendo así obrar y gestionar en consecuencia de ello. Se incorporará pues la conexión de modelo con la sensorización gracias a la implementación de tecnologías del ámbito IoT

De forma paralela, el BIG DATA se presenta como un elemento crucial en infraestructuras de tipo educacional como es el caso de la ETSICCP. La gran cantidad de información que se relaciona a un edificio de estas características es sumamente grande, referida a términos de gestión de alumnado, de profesorado, de taquillas, de aulas o de equipos. El hecho de permitir reflejar cualquier parámetro que afecte a cualquiera de los procesos mencionados de forma real y a su vez almacenarlo en una base de datos que realice un registro histórico es muy interesante para la gestión a presente y futuro.

Por último, se desea reflejar todo este trabajo, que conlleva tareas de programación y manejo avanzado de software BIM, de una manera sencilla e intuitiva mediante página web propia que permita beneficiarse de estos avances basados en la metodología BIM a entidades o personas que no tengas conocimientos sobre ella. Es importante y somos plenamente conscientes que la gestión de una infraestructura como la de ETSICCP afecta a numerosas personas con diferentes perfiles y para las cuales esta nueva metodología no deba suponer barrera de ningún tipo.

CONTRIBUCIÓN A LA MEJORA DE LA CALIDAD

La realización de este PIE promueve en los alumnos que lo realizasen el desarrollo de competencias transversales tales como la creatividad (al trabajar sobre un modelo tridimensional de su entorno de aprendizaje), la capacidad para resolver problemas que benefician a su propio entorno educativo y el trabajo colaborativo (distribución de roles BIM y coordinación entre los compañeros implicados en las diferentes partes del modelo BIM+edicativo).

También favorecerá la incorporación en los currícula de los alumnos las competencias transversales relacionadas con prácticas de responsabilidad social al prestar un servicio a la comunidad educativa y las competencias del uso y generación de nuevas tecnologías.

Por último, el trabajo en un proyecto real sobre un sistema del que se forma parte y al que se puede favorecer, mucho más allá del puro proyecto teórico sin más finalidad práctica que el aprendizaje, ha de generar una motivación en el alumnado y un conocimiento de la capacidad de influencia sobre el medio a través de sus capacidades.

ALCANCE Y PÚBLICO OBJETIVO AL QUE SE DIRIGE

Titulación/es Grado:
Titulación/es Máster: MASTER UNIVERSITARIO EN INGENIERIA DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS
Nº de Asignatura/s: 2
Centro/s de la UPM:
  • E.T.S. DE ING. DE CAMINOS CANALES Y P.
  • FASES DEL PROYECTO Y ACCIONES QUE SE VAN A DESARROLLAR

    En la siguiente tabla se especifican las tareas en las que se descompone el Proyecto de Innovación, así como las fechas en las que están previstas realizarlas y las personas encargadas de ellas. La supervisión de todas las actividades quedará a cargo del Coordinador del Proyecto.

    TAREA

    PERIODO

    PARTICIPANTES

    1. Planificación de trabajos

    Enero de 2020

    AAA + MGA + AMB + JAT+RMP

    2. Estudio de mercado de equipos para sensorización

    Febrero a Marzo 2020

    Becario + RMP+Alumnos

    3. Instalación de sensores en infraestructura

     

    4. Desarrollo de programación informática vinculante entre BIM y base de datos MySQL

    Abril a Junio 2020

     

    5. Desarrollo de programación informática vinculante entre BIM y sensorización de parámetros

    Septiembre de 2020

    Alumnos TFM

     

    Becario

     

    AAA + MGA + AMB + AED + JAT + RMP

    6. Desarrollo de vinculación entre modelo BIM, sensorización en tiempo real y base de datos

    Octubre a Noviembre 2020

    Becario

     

    AAA + MGA + AMB MFC+ AED + SSD

    7. Testado de desarrollos elaborados

    Diciembre de 2020

    Becario

     

    AAA + MGA + AMB MFC+ AED + JAT + SSD

    RECURSOS Y MATERIALES DOCENTES

    Los recursos básicos para la realización de este BIM+educativo son los que están disponibles en forma de hardware y software en el laboratorio de CAD+BIM del departamento de Ingeniería y Morfología del Terreno de la ETSI Caminos.

    SEGUIMIENTO Y EVALUACION

    Para comprobar la evolución del proyecto y realizar el seguimiento se han establecido una serie de hitos. Cada uno de ellos, con una fecha concreta, establece un resultado tangible que se puede comprobar y por lo tanto verificar el progreso del proyecto. Serán el coordinador y el co-coordinador los encargados de verificar el cumplimiento de los hitos y realizar el seguimiento de las tareas contactando semanalmente con cada uno de los integrantes. Se prevé, como mínimo, una reunión de todo el equipo al inicio del proyecto y una segunda a finales de febrero para verificar la viabilidad del BEP desarrollado.

    Entre marzo y junio se prevén 3 reuniones igualmente espaciadas para valorar el trabajo de los alumnos de los TFM colaborativos.

    A principios de septiembre se plantea otra reunión global para dar inicio a la puesta en servicio del BIM+educativo en fase de pruebas.

    Al menos una reunión global adicional para el análisis de los resultados de esta puesta en servicio a finales de noviembre.

    PRODUCTOS RESULTANTES

    Al ser esta una actividad del tipo Design-Thinking centrada en la obtención de una solución práctica de amplia utilidad y de carácter innovador, el producto es el centro de toda la actividad a desarrollar y será la automatización y sensorización mediante IoT del modelo BIM+educativo de la ETS de Ingenieros de Caminos, C. y P. Será este BIM+edicativo una base de datos, ahora dinámica y actualizada en tiempo real,  integrada en un modelo virtual tridimensional con la todos los datos educativos que faciliten el uso y la gestión de esta institución educativa.

    MATERIAL DIVULGATIVO

    1.- Presentación del trabajo en un congreso de innovación educativa.

    2.-Presentación del trabajo en la página web de la unidad docente:

    http://www2.caminos.upm.es/Departamentos/imt/Expresion_grafica/UD_EG_BIM.html

    3.- Difusión del proyecto a través de las redes sociales apropiadas

    Además se estará abierto a participar en seminarios y jornadas de intercambio que se organicen en el contexto de nuestra universidad.