La capacidad de respuesta de la cadena de suministro es el factor diferenciador principal entre los rezagados y los líderes en la economía global altamente competitiva de nuestro tiempo. El crecimiento exponencial del comercio electrónico, que ha redefinido las expectativas de los consumidores en cuanto a los plazos de entrega, y las crecientes interrupciones en la cadena de suministro, han dado lugar a la demanda de almacenes fáciles de montar y rápidos de construir.
Las naves prefabricadas son estructuras de construcción más rápida que satisfacen las necesidades actuales de la cadena de suministro. La tecnología de naves prefabricadas es la solución innovadora que responde a esta necesidad, ofreciendo una velocidad de instalación sin precedentes en campo, con la calidad y el rendimiento que exigen los procesos logísticos de alta tecnología.
La ventaja competitiva de la construcción acelerada va mucho más allá de la simple velocidad: los sistemas de naves prefabricadas ofrecen beneficios para todo el sistema, con un impacto directo en el rendimiento, la eficiencia operativa y la competitividad. Al aprovechar las ventajas de los procesos de fabricación dirigidos por fábrica y las sofisticadas técnicas de ensamblaje, estas soluciones de construcción de vanguardia permiten a las empresas reaccionar con rapidez ante las oportunidades del mercado, expandirse rápidamente a nuevos mercados y construir las instalaciones necesarias para la cadena de suministro en tiempo récord.
¿Qué es la construcción de almacenes prefabricados?
La construcción de almacenes prefabricados es un método innovador de construcción industrial que redefine el proceso de diseño, fabricación y montaje de las instalaciones logísticas. A diferencia de los métodos de construcción convencionales, centrados en la fabricación y el montaje en obra, la construcción de almacenes prefabricados consiste en la fabricación ordenada de elementos de construcción en condiciones controladas de fábrica antes de su transporte a la obra final.
El concepto utilizado en los sistemas de construcción de almacenes de acero es la ingeniería y fabricación de precisión en las operaciones diarias. Los componentes estructurales principales, como los marcos de acero, los paneles de pared, las estructuras de techado y las características industriales especiales, se prefabrican en la planta de producción en condiciones controladas. Esto permite mantener la calidad y los plazos de producción normales, independientemente de las condiciones climáticas, y utilizar tecnologías de fabricación de vanguardia que serían poco rentables o inaccesibles en entornos de construcción convencionales.
La construcción de almacenes prefabricados es un procedimiento bien planificado con el objetivo de lograr la máxima eficiencia y minimizar el tiempo de construcción en obra. Los elementos prefabricados se entregan en obra con juntas premontadas, puntos de fijación pretaladrados y tuberías de servicios preinstaladas. Reduce en gran medida la cantidad de fabricación en campo y permite a los equipos de construcción trabajar con ensamblaje en lugar de con trabajos de fabricación complejos.
Tipos de construcción de almacenes prefabricados
La construcción de almacenes prefabricados abarca una gama de técnicas de construcción con diversas ventajas según las necesidades específicas del proyecto, los plazos y los requisitos funcionales.
Sistemas de almacenes metálicos prefabricados:
el tipo de almacén más extendido. Se utilizan componentes prefabricados fabricados con materiales de estructura de acero de alta resistencia para cumplir con las cargas, las condiciones ambientales y las necesidades funcionales preespecificadas. Los sistemas prefabricados son rentables para almacenes de gran tamaño, pero lo suficientemente versátiles como para satisfacer necesidades operativas especiales.
Planos de construcción de almacenes prefabricados modulares:
lleve el concepto de fábrica un paso más allá y construya secciones o módulos completos dentro de estructuras climatizadas. Los módulos se transportan a las ubicaciones de los edificios como unidades independientes con acabados interiores, instalación del sistema eléctrico y de equipos especializados. La construcción modular ofrece los tiempos de implementación más cortos para proyectos de construcción de almacenes prefabricados y es la solución adecuada para aplicaciones de rápido crecimiento o para la sustitución de instalaciones en caso de desastre.
Sistemas de edificios prefabricados híbridos:
combine aspectos de los sistemas prefabricados y modulares para adaptarse mejor a las secciones individuales del proyecto. Los sistemas pueden ser iguales a edificios con estructura de acero prediseñados con espacios de oficina modulares integrados, o bahías de almacén estándar con segmentos especiales diseñados específicamente a pedido para un propósito especializado.
La ventaja de velocidad de los almacenes prefabricados
Cronogramas de Proyecto Más Rápidos
La ventaja más significativa de la construcción de naves prefabricadas es la capacidad que ofrece para reducir considerablemente los tiempos de construcción tradicionales sin comprometer la calidad ni el rendimiento. Los proyectos de construcción de naves estándar son de 12 a 18 meses desde el inicio de la construcción hasta la construcción completa, y proyectos similares de naves prefabricadas están operativas en 6 a 9 meses, una mejora del 40-60% en el tiempo.
Dicha velocidad es un artefacto de la reingeniería genuina del método de construcción para permitir que la fabricación y la preparación del sitio se realicen simultáneamente. La cimentación, la instalación de servicios públicos y el trabajo en la obra permanecen sin cambios, pero los componentes de construcción prefabricados de la nave se fabrican en entornos de fábrica aislados de la intemperie. Esta racionalización simultánea de los procesos evita las dependencias en serie características de los cronogramas de construcción tradicionales.
Fabricación Durante la Preparación
Las ganancias simultáneas en la eficiencia de la producción se encuentran entre los avances más importantes en la práctica moderna de construcción de naves. La construcción tradicional consiste en la finalización secuencial de cada fase (trabajo en la obra, cimentación, marco estructural, cierre de la envolvente y acabados interiores) antes de que comiencen las fases posteriores. La construcción de almacenes prefabricados invierte el proceso tradicional, ya que permite construir simultáneamente diferentes partes del proyecto.
Durante las 4-6 semanas que dura la cimentación y la preparación del terreno, los fabricantes de almacenes prefabricados pueden comenzar a producir sistemas estructurales, elementos de pared y techo completamente diseñados, así como detalles interiores completos. Con este método de procesamiento simultáneo, la producción se desvía de la ruta crítica y los cronogramas del proyecto no pueden competir con la técnica de construcción tradicional.
Producción independiente del clima
. Los proyectos convencionales sufren retrasos incontrolables en el cronograma causados por el clima, la estación y factores ambientales que escapan al control del proyecto. La lluvia, las tormentas de nieve, las inclemencias del tiempo y los fuertes vientos pueden paralizar las obras durante semanas o días, con impactos en cascada que prolongan implacablemente las fechas de finalización del proyecto.
La fabricación de almacenes prefabricados se realiza en fábrica, con ambientes climatizados y ciclos de producción rutinarios, independientemente de las condiciones climáticas. El aislamiento climático de los constructores les permite cumplir con los plazos de entrega estándar, realizar operaciones logísticas con precisión y garantizar la finalización de los proyectos a sus clientes. Los elementos de estructura de acero que componen la mayor parte de los sistemas de construcción de almacenes prefabricados también son adecuados para la fabricación en fábrica, ya que se fabrican, procesan y terminan en las mejores condiciones durante todo el año.
Evolución hasta la cadena de suministro actual
Requisitos de cumplimiento de pedidos y comercio electrónico
Los requisitos operativos de almacén en la base han cambiado por el hipercrecimiento del comercio electrónico, con una presión inesperada por espacio para albergar mayores operaciones de cumplimiento, capacidad de última milla y capacidad de procesamiento de pedidos de alta velocidad. Los consumidores esperan la entrega el mismo día o al día siguiente de cada vez más artículos, lo que crea presión en los minoristas y socios de la cadena de suministro para construir redes ubicuas de centros de cumplimiento estratégicamente ubicados.
La construcción de almacenes prefabricados proporciona el tiempo de comercialización necesario para comprar estas valiosas redes de cumplimiento en línea. Una vez que la investigación de mercado ha identificado dónde se deben ubicar los nuevos centros de cumplimiento, las empresas no pueden darse el lujo de esperar de 18 a 24 meses para que finalice la construcción tradicional. La construcción del sistema de almacén prefabricado facilita la entrada al mercado en 6 a 9 meses, forjando posiciones competitivas y la lealtad del cliente durante los valiosos períodos de expansión.
La flexibilidad de diseño del sistema de construcción de almacén prediseñado responde a los requisitos especializados de las operaciones de cumplimiento modernas. Las estructuras de gran altura se sustentan en sistemas de almacenamiento de varios pisos y dispositivos de recuperación controlados por computadora, y los diseños de edificios de acero sin columnas evitan la intrusión de columnas en la estructura, lo que podría interferir con los equipos de manejo de materiales. En configuraciones prediseñadas, las instalaciones de servicios públicos proporcionan sistemas avanzados de gestión de almacenes, dispositivos de clasificación automatizados y sistemas de climatización, necesarios para las diversas necesidades de almacenamiento de productos.
Requisitos de resiliencia de la cadena de suministro.
Solo con las tendencias internacionales actuales se ha puesto de manifiesto la necesidad de resiliencia de la cadena de suministro y la capacidad de desplegar rápidamente instalaciones de reserva, capacidad de emergencia y operaciones distribuidas. Los plazos de construcción tradicionales permiten, en el mejor de los casos, responder a las interrupciones de la cadena de suministro, lo que hace que las empresas sean vulnerables a interrupciones prolongadas del negocio y a la pérdida de ventaja competitiva.
La construcción de almacenes prefabricados satisface estas necesidades de resiliencia mediante la capacidad de desplegar rápidamente instalaciones de reemplazo, la expansión de la capacidad de emergencia y la diversificación geográfica. Cuando desastres naturales, inestabilidad política u otros eventos imprevistos afectan a las instalaciones existentes, los sistemas de almacenes prefabricados proporcionan sustitutos operativos en cuestión de meses, no de décadas.
Requisitos de Integración Tecnológica.
Las funciones de almacén dependen cada vez más de sistemas tecnológicos sofisticados que requieren instalaciones altamente especializadas, una instalación cuidadosa y la capacidad de adaptarse a las futuras necesidades cambiantes. Los sistemas de gestión de almacenes, los sistemas automatizados de manipulación de materiales, la integración robótica y los sistemas de monitorización del Internet de las Cosas (IoT) requieren una infraestructura eléctrica, de datos y mecánica bien diseñada.
Las fases de diseño de las construcciones prefabricadas incluyen los requisitos tecnológicos desde las primeras fases de planificación para facilitar la integración de los componentes de infraestructura necesarios en la fase de producción, en lugar de la fase de instalación durante las fases de trabajo. Las estructuras de acero soportan cargas pesadas de maquinaria automatizada, y los pasillos de servicio prediseñados facilitan la instalación de sistemas tecnológicos complejos.
Rentabilidad de la construcción acelerada
Menor costo total de construcción.
Si bien la rapidez en la construcción de almacenes prefabricados ofrece una ventaja operativa evidente, la rentabilidad de estos sistemas, en la mayoría de los casos, justifica económicamente la decisión de un proyecto. El cálculo del costo total indica que los proyectos de almacenes prefabricados logran un costo total de construcción entre un 10 % y un 20 % menor que el método tradicional.
Estas economías se derivan de diversas consideraciones inherentes a la práctica de la prefabricación. La planta de fabricación permite economías de escala en la compra de material, la minimización del desperdicio de material mediante corte y moldeo precisos, y el uso óptimo de recursos que no son posibles en obra en obras normales. Los elementos de construcción de estructuras de acero, uno de los principales gastos en la construcción de almacenes, pueden adquirirse a granel y procesarse en equipos de producción en masa, ahorrando mano de obra y minimizando la pérdida de material.
El ahorro en mano de obra es uno de los principales ahorros positivos en almacenes prefabricados. La producción en fábrica concentra las necesidades de mano de obra cualificada en entornos acondicionados donde la capacidad productiva cobra mayor importancia que el potencial, en obras fragmentadas. Reducir el tiempo de mano de obra en obra minimiza los costos de gestión de obra, los edificios temporales y las prolongadas exigencias de la gestión de proyectos.
Beneficios de Financiamiento y Flujo de Caja
Los períodos de construcción reducidos típicos de los esquemas de construcción de almacenes prefabricados traen consigo gigantescas ventajas de financiamiento y flujo de caja que tienen efectos enormes en la economía del proyecto. Los proyectos de construcción programados convencionalmente tienen períodos extendidos de préstamos para la construcción de 15 a 20 meses durante los cuales los cargos por intereses se acumulan sin generar ganancias operativas.
Los proyectos de construcción de almacenes prefabricados reducen los plazos de los préstamos a 8-12 meses, lo que reduce los cargos totales por intereses y mejora considerablemente los perfiles de flujo de caja del proyecto. Las ventajas de financiamiento deberían compensar con creces cualquier mayor costo de construcción prefabricada y resultar en una mejor economía general del proyecto.
La finalización temprana permite de 6 a 12 meses de captura de ingresos antes de la construcción tradicional, con un beneficio económico adicional ya que los ahorros de tiempo son acumulativos. Para las empresas que se expanden a nuevos mercados o que cumplen con los requisitos de capacidad estratégica, los beneficios de tiempo como estos pueden ser el factor de éxito final en los proyectos.
Flexibilidad de diseño y oportunidades de personalización
Estandarización con personalización.
Uno de los mitos más extendidos sobre la construcción de almacenes metálicos es que la fabricación en fábrica limita inevitablemente la flexibilidad de diseño y la personalización. Los innovadores sistemas prefabricados ofrecen una gran capacidad de personalización sin sacrificar las ventajas de coste y plazo de los métodos de producción convencionales.
Las estructuras de almacén prefabricadas se conciben con formas sencillas, que se modifican fácilmente para extenderse a longitudes considerables y satisfacer requisitos operativos, estéticos y funcionales específicos. Las estructuras de acero ofrecen una flexibilidad inherente en cuanto a la adaptación de luces, alturas y cargas. Los sistemas de paredes, techos y disposiciones internas se pueden adaptar ampliamente sin limitar los beneficios de la producción en fábrica.
Las necesidades específicas de cada industria no son un impedimento para los sistemas de almacenes prefabricados. Los sistemas de aislamiento y barrera de vapor, específicos de las instalaciones de almacenamiento frigorífico y de distribución de piezas de vehículos, que requieren suelos resistentes y la ubicación de equipos especiales de manipulación de materiales, se integran en los diseños de almacenes prefabricados sin comprometer la eficiencia de fabricación ni la rentabilidad.
Capacidad de expansión y modificación
. La planificación de futuras expansiones es fundamental en el diseño de almacenes, ya que la actividad de expansión superará las estimaciones de capacidad. Los sistemas de construcción prefabricados para almacenes, construidos fuera de obra, son especialmente adecuados para proporcionar capacidad de expansión, permitiendo una expansión rentable de las instalaciones con la mínima interrupción de las operaciones.
Los diseños modulares de almacenes prefabricados son adecuados para la expansión mediante módulos de construcción prefabricados. Los sistemas de construcción con estructura de acero pueden incorporar juntas de expansión y conexiones para adaptarse a futuras expansiones. Esta capacidad de expansión ofrece a las empresas la flexibilidad de construir instalaciones por etapas según sus necesidades, sin los gastos ni las interrupciones que supone una sustitución completa de las instalaciones.
Control de calidad y cumplimiento de normas
Garantía de Calidad Controlada en Fábrica.
La fabricación en fábrica permite niveles de control de calidad inferiores a los que se pueden lograr con la construcción in situ. Los componentes de construcción para almacenes se fabrican en fábrica en condiciones ambientales, de temperatura y humedad controladas para garantizar un rendimiento óptimo del material y una calidad de construcción óptima.
Se aplican estrictos métodos de control, que incluyen equipos de prueba controlados por computadora, control estadístico de procesos y rigurosos regímenes de prueba, para garantizar que todos los módulos prefabricados para almacenes alcancen o superen los niveles de rendimiento requeridos. Los elementos estructurales de acero se fabrican a medidas exactas en una fábrica controlada por computadora, lo que evita errores de dimensión y juntas desalineadas típicas de la producción in situ.
La reducción de defectos en campo en fábrica reduce significativamente los retrasos en la finalización del proyecto y los requisitos de mantenimiento posteriores a las ocupaciones. Dado que los módulos premontados y probados se entregan en obra, las tareas de ensamblaje continúan sin interrupciones ni retrasos, a diferencia de las correcciones y ajustes in situ.
Cumplimiento del Código y las Normas de Construcción
. El sistema de almacén prefabricado ha sido diseñado para superar o cumplir con todos los códigos de construcción, diseño estructural y normas de seguridad aplicables. Los paquetes de diseño preaprobados agilizan el proceso de permisos, proporcionando a las autoridades de construcción ingeniería detallada, cálculos estructurales y un certificado de cumplimiento.
Esta ventaja de la preaprobación reduce los plazos de tramitación en varios meses y elimina los riesgos inherentes a los procesos de aprobación de diseños personalizados. Se adaptan a las variaciones de los códigos locales gracias a las modificaciones de diseño que mantienen la eficiencia de la fabricación y responden a los requisitos jurisdiccionales especiales.
Implementación y gestión de proyectos
- Consideraciones de la fase de planificación
Los proyectos de construcción de almacenes prefabricados bien planificados requieren una coordinación precisa del cronograma de fabricación de la planta, las especificaciones de diseño, la ubicación en el sitio y la planificación de la edificación. La planificación de la logística de transporte de los módulos prefabricados gigantes hasta su ubicación en el sitio, la disponibilidad de equipos de la planta y la accesibilidad para facilitar la conexión de los servicios públicos son factores clave.
Las preaprobaciones y aprobaciones para la construcción de almacenes prefabricados en proyectos de construcción de edificios suelen ser más rápidas que las de la construcción tradicional, a partir de paquetes de diseño preaprobados y conjuntos completos de planos de ingeniería. Sin embargo, la precoordinación con las autoridades municipales de construcción facilita los procesos de aprobación y evita interrupciones en los plazos.
- Gestión de la Fase de Ejecución
La construcción de almacenes prefabricados requiere una planificación logística compleja para coordinar la entrega de componentes con la preparación del terreno y la capacidad de montaje. La programación de la entrega de componentes debe tener en cuenta las dimensiones, pesos y secuencia de montaje para garantizar una eficiencia óptima de la construcción y minimizar el almacenamiento en tránsito en obra.
La gestión de la mano de obra de montaje se centra menos en la fabricación y más en la coordinación, en lugar de contar con equipos especializados que trabajan en el montaje de unidades prefabricadas en lugar de un complicado montaje en campo. Este tipo de transición permite una construcción más rápida y plazos de finalización más precisos.
Soluciones de construcción industrial y aplicaciones de mercado
Las aplicaciones de los sistemas de almacenes prefabricados van mucho más allá de las típicas aplicaciones de almacenamiento, abarcando una amplia gama de aplicaciones para edificios industriales en numerosos segmentos del mercado. Edificios de fábrica, almacenes de distribución, centros logísticos y almacenes especiales se benefician de la rapidez, el coste y la calidad gracias a la construcción prefabricada.
Los planos de los almacenes prefabricados contemporáneos permiten funciones multiuso que combinan la superficie del almacén con la de oficinas, salas de exposición y procesamiento de valor añadido. La flexibilidad permite a las empresas maximizar la utilización de las instalaciones, así como reducir el coste de construcción y los plazos de implementación.
La prefabricación y la coordinación con sistemas de construcción metálicos son otras ventajas de emplear un almacén de gran tamaño. Las estructuras de acero ofrecen una alta relación resistencia-peso, lo que permite que los diseños de gran luz preserven la máxima superficie útil del almacén y minimicen los requisitos de material.
Tendencias futuras en la construcción de almacenes prefabricados
Tecnologías Emergentes.
La industria de la construcción prefabricada para estructuras artificiales, como almacenes, está en constante evolución con la incorporación de tecnologías cada vez más avanzadas que aumentan la precisión de la producción, la productividad en el ensamblaje y el uso optimizado del rendimiento. Algunas de las técnicas de fabricación avanzadas incluyen la fabricación computarizada, los equipos de ensamblaje integrados robóticamente y la tecnología de medición de precisión, que facilitan un mayor control de calidad y una mayor productividad en la fabricación.
La integración de edificios inteligentes es una de las tendencias clave que definen la construcción de almacenes prefabricados. Los sensores del Internet de las Cosas (IoT), los controles ambientales inteligentes y las plataformas de mantenimiento predictivo pueden integrarse en la producción en lugar de instalarse posteriormente, optimizando el rendimiento del sistema y reduciendo el costo de instalación.
Innovaciones en Sostenibilidad.
Los problemas de sostenibilidad ambiental impactan cada vez más en los materiales y el diseño de los almacenes prefabricados. Los sistemas de envolventes energéticamente eficientes, el potencial integrado de los sistemas de energía renovable in situ y la elección de materiales sostenibles permiten que los edificios ofrezcan un alto rendimiento ambiental de forma rentable.
La eficiencia en la construcción de almacenes prefabricados se puede traducir fácilmente en objetivos de sostenibilidad en términos de menor desperdicio, uso eficiente de la energía en la producción y menor desperdicio de material. El potencial de reciclaje de las estructuras de acero se suma a las características que hacen que estos sistemas de construcción sean más ecológicos.
Para las empresas que requieren soluciones integrales para la construcción de almacenes, las construcciones prefabricadas ofrecen la opción más rápida, rentable, de máxima calidad y respetuosa con el medio ambiente. Líderes del sector, como Butler Manufacturing y Varco Pruden Buildings, siguen liderando la tendencia en la construcción de almacenes prefabricados con tecnología de diseño de vanguardia y fábricas de vanguardia. Para obtener más información sobre las tendencias globales de la construcción, puede consultar el informe de McKinsey sobre productividad en la construcción.
Conclusión
La tecnología de construcción de almacenes prefabricados revoluciona la forma en que las organizaciones gestionan la construcción de instalaciones para las funciones de la cadena de suministro en la era moderna. La integración de plazos de construcción acelerados, economía, control de calidad y flexibilidad de diseño convierte a los sistemas prefabricados en la mejor solución para el cambiante entorno empresarial actual.
El simple ahorro de tiempo (entre un 40 % y un 60 % menos de días de construcción que los métodos tradicionales) supone una ventaja competitiva que puede ser clave para el éxito o el fracaso empresarial en mercados en constante evolución. Combinado con un ahorro de costes del 10 % al 20 %, un mayor control de calidad mediante el montaje en fábrica y opciones completas de personalización, los sistemas de construcción de almacenes prefabricados ofrecen una atractiva propuesta de valor para prácticamente cualquier proyecto de construcción de almacenes.
A medida que aumenta la presión sobre la cadena de suministro y la capacidad de respuesta empresarial se convierte cada vez más en la base de la competitividad empresarial, la importancia estratégica de la construcción de almacenes prefabricados seguirá creciendo. Las empresas que comprendan estos nuevos modelos de construcción estarán en mejor posición para aprovechar la capacidad de responder con mayor rapidez a los nuevos ciclos del mercado, construir en nuevos mercados de forma más económica y garantizar la continuidad operativa en un mundo empresarial complejo y en constante expansión.
El futuro pertenece a las organizaciones que pueden operar con agilidad, creando una infraestructura legendaria donde y cuando más se necesita. La construcción de almacenes prefabricados abre las puertas al futuro, ofreciendo velocidad, calidad y flexibilidad para asegurar una ventaja competitiva duradera en el nuevo mercado en constante evolución. ¿
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