Renzo Bastiani, Ayrton Mazo y Mariano Newton se graduaron en la Facultad de Ingeniería de la UNNE, con un Trabajo Final en el que desarrollaron AutoPort 2D, una herramienta de inteligencia artificial entrenada con 42.300 diseños estructurales que permite comparar ocho tipos de construcción de manera instantánea. El Consejo Superior de la Universidad aprobó tramitar el derecho de autor de la herramienta ante la Dirección Nacional del Derecho de Autor.
Los galpones, depósitos y fábricas son parte del paisaje cotidiano del noreste argentino. Sirven para guardar mercadería, fabricar productos, alojar maquinaria o prestar servicios. En el Gran Resistencia y en el Chaco en general, este tipo de construcciones sostiene una parte importante de la actividad productiva y logística de la región.
Para construir un galpón, los ingenieros deben elegir entre distintas formas de la estructura de acero donde cada una tiene sus ventajas y sus costos. Hay estructuras en forma de arco, de triángulo, combinaciones de acero y cemento, etc e importa la elección porque afecta directamente cuánto material se usa, el costo de la obra y cuán seguros estarán quienes trabajan adentro.
Comparar todas esas opciones siguiendo un patrón y teniendo en cuenta determinadas características, es una tarea que puede llevar semanas de trabajo. Ante ese panorama, tres graduados de la carrera de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional del Nordeste —Renzo Agustín Bastiani, Ayrton Manuel Mazo y Mariano Newton— decidieron construir una herramienta que hiciera ese trabajo de manera automática, rápida y confiable.
El proyecto forma parte del Trabajo Final de Graduación de los tres, cuyo título es “Análisis Comparativo de Tipologías de Naves Industriales”, que tuvo como asesor y guía al ingeniero (Mgtr) Alejandro R. Ruberto, Profesor Adjunto de Trabajo Final de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional del Nordeste.
La importancia del trabajo desarrollado por Bastiani, Mazo y Newton es tal, que el Consejo Superior de la UNNE aprobó en su última sesión la tramitación del Derecho de Autor, al considerarla como una producción científica inédita. La tramitación será gestionada por la Institución ante la Dirección Nacional del Derecho de Autor.
Validación del Programa. El objetivo del trabajo no solo se enfocó en el diseño de naves industriales. Los ingenieros crearon, pusieron a prueba y validaron un programa de computadora propio, capaz de automatizar todo el proceso de cálculo estructural: desde considerar tipologías tipo de estructuras de galpones, aplicar las cargas que actuarán sobre él —viento, peso propio, sobrecarga— hasta determinar qué perfiles de acero usar y qué tan enterradas deben estar las bases que lo sostienen.
Además, analizaron cómo distintas medidas del galpón —la altura de las columnas, la separación entre los marcos que lo sostienen, la inclinación del techo— modifican el comportamiento de la estructura y el costo final de la obra. Formularon recomendaciones concretas para que ingenieros y empresas puedan tomar decisiones con mayor información, menor incertidumbre y en menor tiempo.
Herramientas informáticas. El trabajo se apoyó en el desarrollo de dos herramientas informáticas propias. La primera, programada en el lenguaje Python con ayuda de IA, se encargó de calcular automáticamente la estructura de acero. La segunda, construida sobre hojas de cálculo avanzadas, se ocupó del diseño de las bases de cemento que anclan el galpón al suelo.
Ambas herramientas fueron diseñadas para cumplir con las normas de construcción vigentes en Argentina. En particular, siguieron cuatro reglamentos nacionales: el que establece cómo calcular la fuerza del viento sobre una construcción (CIRSOC 102); el que regula el diseño de estructuras de acero con perfiles de chapa doblada (CIRSOC 303); el que define los factores de seguridad mínimos que toda obra debe garantizar (CIRSOC 301) y el que rige el cálculo de elementos de hormigón armado (CIRSOC 201).
El programa ejecutó más de seis millones de cálculos estructurales y para cada galpón posible, evaluó 147 variantes de diseño y seleccionó la que usara menos acero sin sacrificar seguridad. El resultado fue una base de datos con 42.300 diseños considerados como los más eficientes dentro de los rangos analizados.
Para verificar que los resultados fueran confiables, los ingenieros contaron a UNNE Medios que compararon los cálculos de su programa con los que arrojaron dos herramientas comerciales de uso extendido entre profesionales del sector. Las diferencias encontradas fueron menores al uno por ciento, lo que confirmó que la herramienta propia funcionaba con la misma precisión que los programas de referencia.
Análisis con Inteligencia Artificial. A partir de los 42.300 diseños calculados, los ingenieros entrenaron un sistema de inteligencia artificial para que aprendiera a predecir, de manera casi instantánea, cómo debería ser un galpón dado un conjunto de parámetros de entrada.
El sistema funciona de manera similar a cómo aprende una persona: se le mostró una gran cantidad de ejemplos resueltos y, a partir de ellos, identificó patrones que le permiten responder ante casos nuevos sin necesidad de repetir todos los cálculos desde cero. Para mejorar la precisión, los autores dividieron el sistema en dos partes: una encargada de estimar las dimensiones del galpón y otra dedicada exclusivamente a calcular cuánto acero se necesita.
La herramienta resultante —denominada AutoPort 2D— permite obtener en pocos segundos una comparación entre ocho tipos distintos de estructura (podrían cagarse más), algo que de forma manual podría llevar días o semanas de trabajo. La aplicación funciona como un primer filtro para que el profesional pueda identificar rápidamente qué tipo de galpón conviene explorar antes de iniciar el cálculo detallado.
Herramienta Validada y Funcional. Bastiani, Mazo y Newton demostraron que es posible desarrollar desde cero una herramienta de cálculo estructural propia, sin recurrir a programas comerciales y obtener resultados confiables. El programa desarrollado procesó hasta treinta estructuras por minuto, lo que permitió explorar un abanico de soluciones que hubiera sido inabordable con métodos manuales.
Uno de los hallazgos centrales del trabajo fue identificar lo que los autores denominaron el «punto mínimo de seguridad». Se trata de una cantidad de acero por debajo de la cual ninguna estructura puede bajar sin exponerse a colapsar ante el viento. En la región chaqueña el viento de diseño alcanza los 45 metros por segundo —equivalente a una tormenta de gran intensidad— y su efecto de succión sobre la cubierta del galpón es el factor que más condiciona el diseño.
Este dato tiene una implicancia directa para la construcción informal: usar menos acero del que marca ese límite no es un ahorro, es un riesgo para la vida de las personas que trabajan o permanecen dentro del edificio. El trabajo aporta por primera vez una referencia numérica concreta para esa frontera de seguridad.
La herramienta de inteligencia artificial desarrollada demostró ser capaz de anticipar el resultado de un cálculo con un margen de error mínimo respecto al cálculo completo. Su valor no está en reemplazar al ingeniero, sino en permitirle comenzar con estimaciones cercanas a la solución final, reduciendo el tiempo que insumen los procesos de ajuste y verificación.