research, development and innovation in construction. francisco javier cervigon ruckauer

8/20/2019 Research, Development and Innovation in Construction. Francisco Javier Cervigon Ruckauer

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Module 2. Research, Development and Innovation in Construction

Introduction to Sustainable Construction

Elena Blanco Fernández

This topic is published under License:

Creative Commons BY-NC-SA 4.0

Master in European Construction Engineering

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Introduction to R+D+i in construction


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DEFINITIONS

Research Development Innovation

R+D+i


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According to Spanish National Act (Real Decreto Legislativo 4/2004)

DEFINITIONS

Research: original planned inquiry which pursues to discover new knowledge

and a greater understanding in the scientific and technological field.

Development: implementation of the outcome of the invest

igation or any other

type of scientific knowledge for the manufacture of new materials or

products or for the design of new processes or production systems, as

well as to the substantial technological improvement of materials,

products, processes or pre-existing systems.

Innovation: technological innovation is the activity whose result is a

technological breakthro

ugh on obtaining new products or production

processes or improvements of existing ones. Products or processes

whose characteristics or applications, from the technological point of

view, differ substantially from previously existing ones will be

considered new.


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Others:

Basic research: experimental or theoretical work undertaken primarily to achieve new knowledge of

the underlying foundation of phenomena and observable facts. (1)

Applied research: original investigation undertaken to achieve new knowledge. It is, however,

directed primarily towards a specific practical aim or objective. (1)

Development: systematic work, drawing on existing knowledge gained from research and/or practical

experience, which is directed to producing new materials, products or devices, to installing

new processes, systems and services, or to improving substantially those already

produced or installed. (1)

Innovation: the renewal and enlargement of the range of products and services and the associated

markets; the establishment of new methods of production, supply and distribution; the

introduction of changes in management, work organisation, and the working conditions and

skills of the workforce. (2)

(1) Frascati Manual: proposed standard practice for surveys on research and experimental development, 6th edition.

OECD (2002)

(2) Green Paper on Innovation. European Comission (1995).

DEFINITIONS


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R+D+i IN CONSTRUCTION

The terms 'Basic research' vs. 'Applied research' and 'Applied research' vs.

'Development' can be difficult to distinguish in many occasions.

The terms 'Development' and 'Innovation', in some cases, are also of dubious

distinction.

It is very infrequent to undertake 'basic research' in the field of construction

In the academic environment (universities, research centres) will mainly do

'Applied research' and ‘Development‘.

Companies of the construction sector may undertake directly ‘Development'

(occasionally) and 'Innovation' (most often).

The term ‘Innovation' is relative to a place, time and application field: what inSpain is considered innovation now, maybe in Japan has been fully implanted in

many companies in other sectors from years.

But... where is the limit between 'innovation' and 'modernisation' in a company?


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GENERAL OBJECTIVES OF R+D+i

Develop equipment, tools, technologies, and processes that facilitate us

work.

Develop medical treatments that improve quality and life expectancy.

Reduce the effects of natural disasters.

Do not compromise the development of future generations in the planet

(the long-term sustainability of human being).

Know better the world that surrounds us.


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Source: European Commission(http://ec.europa.eu/research/horizon2020/pdf/press/horizon2020-presentation.pdf)

GDP growing in 2010 with respect to previous year

(%)

A v e r a g e i n v e s t m e n t i n R & D

b e t w e e n 2 0 0 4 - 2

0 0 9

( t h o u s a n

d s o

f m i

l l i o n s o

f €

)

GENERAL OBJECTIVES OF R+D+i


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Increase the productivity of processes.

Find materials or construction processes that improve sustainability.

Improve security both for workers and potential users.

OBJETIVES OF R+D+i IN CONSTRUCTION


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STAKEHOLDERS

Universities and research centres: Place where more resources (staff, material, space) are engaged in

research and development.

It is where most of the knowledge arises.

Companies:

They can do research and development by themselves with ownresources (is not very common in the construction industry), or

delegate these tasks to universities and research centres, or a

combination of both (some tasks are made by the company and others

by the universities/research centres).

Public bodies: They fund research.

Society:

The final beneficiaries of research results.


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…AND PEOPLE

University:

Senior researchers: in universities, combine both research and lecturing. In

research centres they are mainly involveds in research (rarely, lecturing).

Plan and supervise the work performed by a junior researcher. They are

PhDs and have been previously junior researchers. Juniors researchers: in universities, are usually Master students, PhD

students, or young PhD researchers. In research centres they are regular

employees involved in research (but may have a Master level or a PhD).

They can make tests by themselves or can be helped from a laboratory

technician.

Laboratory technicians: are those who help junior researchers to conduct

trials in laboratory or field, but do not analyse results, or take decisions.

These people are used when the researcher needs to perform many tests

and does not have time, or when the use of test devices can be delicate

and required an specialised technician to employ the equipment.


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Construction company:

Engineers: those who design new prototypes or processes and decide in

what and how introduce innovations. Usually belong to the R+D+i

Department of the company.

Employees of the company: staff who manufacture prototypes or apply

new processes, under the instructions of the engineers.

Public entities:

Promoters: detect needs in society or in the productive fabric, and

propose lines of research funding.

Supervisors: they audit regularly to companies or researchuniversities/centres that meet milestones marked on the research project

checking that money is managed according to the initial plan.

…AND PEOPLE


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TASKS OF JUNIOR RESEARCHERS

Search for information (‘state of the art'): it´s the starting point of any inquiry. The aim isto detect possible improvements in the current state of the technical knowledge on a

certain subject.

Laboratory tests: to find out how materials, components or prototypes behave.

Field test: to determine how a material or prototype behaves in real conditions.

Numerical simulations: are 'virtual tests' carried out with a computer. Softwareincorporating physical models (formulas) that reproduce physical phenomena are used.

They are useful to enhance the understanding of a phenomena or to predict values of

different environments without using costly real tests.

Analysis of results: once that results are obtained, researchers must analyse them and

draw some conclusions; they can confirm or refute a 'hypothesis‘.

Writing scientific articles and participate in conferences: used to make public the results

of the research. Articles are reviewed by experts in the field. Not everything is published,

only the best.

Teach: practical classes generally; theoretical class more rare. From time to time.


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Módulo 2. Investigación, Desarrollo e Innovación en la Construcción

Introducción a la Construcción Sostenible

Elena Blanco Fernández

Este tema se publica bajo Licencia:

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Introducción a la I+D+i en laconstrucción


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DEFINICIONES

Investigación Desarrollo Innovación

I+D+i


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Investigar: realizar actividades intelectuales y experimentales de modo

sistemático con el propósito de aumentar los conocimientos sobre

una determinada materia.

Desarrollar: acrecentar, dar incremento a algo de orden físico, intelectual o

moral.

Innovar: mudar o alterar algo, introduciendo novedades.

DEFINICIONES

Según el diccionario de la RAE (Real Academia Española de la Lengua)


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Investigación: indagación original planificada que persiga descubrir nuevos

conocimientos y una superior comprensión en el ámbito científico y

tecnológico.

Desarrollo: aplicación de los resultados de la investigación o de cualquier otrotipo de conocimiento científico para la fabricación de nuevos materiales

o productos o para el diseño de nuevos procesos o sistemas de

producción, así como para la mejora tecnológica sustancial de

materiales, productos, procesos o sistemas preexistentes.

Innovación: se considerará innovación tecnológica la actividad cuyo resultadosea un avance tecnológico en la obtención de nuevos productos o

procesos de producción o mejoras sustanciales de los ya existentes. Se

considerarán nuevos aquellos productos o procesos cuyas

características o aplicaciones, desde el punto de vista tecnológico,

difieran sustancialmente de las existentes con anterioridad.

DEFINICIONES

Según el Real Decreto Legislativo 4/2004


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Investigación básica: Trabajo experimental o teórico llevad a cabo principalmente para adquirir

nuevos conocimientos relativos a los fundamentos que subyacen en fenómenos y hechos

observables.(1)

Investigación aplicada: Investigación original llevada a cabo para adquirir nuevos conocimientos. Está,

sin embargo, dirigida principalmente hacia la consecución de un objetivo o propósito claro.(1)

Desarrollo: Trabajo sistemático, que se apoya en conocimientos obtenidos mediante investigación o

experiencia práctica, dirigido a producir nuevos materiales, productos o dispositivos, a

instalar nuevos procesos, sistemas y servicios, o para mejorar sustancialmente

aquellos ya producidos o instalados. (1)

Innovación: La renovación o ampliación del rango de productos y servicios y los mercados

asociados; el establecimiento de nuevos métodos de producción, suministro y distribución;la introducción de cambios en la gestión, organización del trabajo y las condiciones de

trabajo y habilidades del personal.(2)

(1) Frascati Manual: proposed standard practice for surveys on research and experimental development, 6th edition.

OECD (2002)(2) Green Paper on Innovation. European Comission.

DEFINICIONES

Otras:


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Investigación básica:

“Dos físicos identifican dos nuevas partículas subatómicas detectadas tras la

colisión de electrones y positrones”

Investigación aplicada:

“Varios investigadores tratan de determinar si un excesivo contenido enmanganeso durante el proceso de galvanización puede provocar la aparición

de fisuras a corto plazo”

Desarrollo:

“Varios ingenieros desarrollan una nueva mezcla bituminosa con partículas de

oxido de titanio que permite eliminar los gases de los tubos de escape de

vehículos en los dos primeros metros de la capa de aire”Innovación:

“Una empresa constructora introduce, por primera vez dentro del sector de la

construcción, en su sistema de gestión la metodología just-in-time.”

DEFINICIONES

Ejemplos ‘ficticios’:

d ó l ó bl


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I+D+i EN LA CONSTRUCCIÓN

Los términos ‘Investigación Básica’ vs. ‘Investigación Aplicada’, ‘Investigaciónaplicada’ vs. ‘Desarrollo’ pueden ser de difícil distinción en muchas ocasiones.

Los términos ‘Desarrollo’ e ‘Innovación’, en ciertos casos, son también de

dudosa distinción

Será muy difícil que se realice ‘investigación básica’ en el ámbito de la

construcción

En el ámbito académico (universidades, centros de investigación) se realizará

principalmente ‘Investigación aplicada’ y ‘Desarrollo’

Las empresas del sector de la construcción podrán realizar directamente ellas

‘Desarrollo’ (ocasionalmente) e ‘Innovación’ (más frecuentemente) El término ‘innovación’ es relativo al lugar, al momento y al campo de

aplicación: lo que en España es innovación ahora, puede que en Japón esté

totalmente implantado en multitud de empresas de otros sectores desde hace

años.Pero…¿Dónde estaría el límite ente ‘innovar’ y ‘modernizar’ una empresa?

I d ió l C ió S ibl


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Desarrollar equipos, herramientas, tecnologías y procesos que nos faciliten

el trabajo

Desarrollar tratamientos médicos que nos mejoren la calidad y esperanza de

vida

Reducir los efectos de catástrofes naturales

No comprometer el desarrollo de generaciones futuras en el planeta

(sostenibilidad de la especie humana a largo plazo)

Conocer mejor el mundo que nos rodea

OBJETIVOS GENERALES DE LA I+D+i

I d ió l C ió S ibl


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OBJETIVOS GENERALES DE LA I+D+i

Fuente: Comisión Europea(http://ec.europa.eu/research/horizon2020/pdf/press/horizon2020-presentation.pdf)

Crecimiento del PIB en el 2010 respecto el año anterior

(%)

I n v e r s i ó n p r o m e d i o

e n I + D

+ i e n t r e e l 2 0 0 4 - 2 0 0 9

( M i l e s d e M i l l o

n e s d e € )

I t d ió l C t ió S t ibl


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Aumentar la productividad de los procesos

Encontrar materiales o procesos constructivos que mejoren la sostenibilidad

Mejorar la seguridad tanto de los trabajadores como de los futuros usuarios

OBJETIVOS DE LA I+D+i EN LA CONSTRUCCIÓN

I t d ió l C t ió S t ibl


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ENTIDADES QUE INTERVIENEN

Universidades y centros de investigación: Es en donde se dedican más recursos (personal, material, espacios) a la

investigación y desarrollo.

Es de donde surge la mayor parte del conocimiento.

Empresas:

Pueden investigar y desarrollar ellas mismas con recursos propios (noes muy habitual en el sector de la construcción) o bien encargar a

Universidades y Centros de Investigación que lo hagan por ellos, o bien

una combinación de ambas (algunas tareas las hace la empresa y otras

la Universidad/Centros de Investigación).

Organismos públicos: Tienen el papel de ‘financiadores’ de la investigación.

Sociedad: Los beneficiarios últimos de la investigación.



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…Y LAS PERSONAS

Universidades y centros de investigación

Investigadores seniors: En las universidades combinan la investigación con ladocencia. En los centros de investigación se dedican principalmente a la

investigación y raras veces a la docencia. Planifican y supervisan el trabajo que

realiza un investigador junior. Poseen el título de Doctor y han sido antes

investigadores juniors.

Investigadores juniors: En la universidad, son generalmente alumnos de Máster oDoctorado, o bien investigadores recién doctorados. En centros de investigación son

empleados que se dedican a investigar, aunque suelen poseer titilo de Master o

Doctor. Pueden realizar ellos mismos ensayos o bien ayudarse de un técnico de

Laboratorio.

Técnicos de laboratorio: Son los que ayudan a los investigadores junior a realizarensayos en laboratorio o campo, pero no analizan resultados, ni toman decisiones.

Se emplea esta figura cuando el investigador necesita realizar muchos ensayos y no

dispone de tiempo, o bien, cuando el manejo de equipos de ensayo puede ser

delicado y se precisa de un Técnico de Laboratorio especializado.



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…Y LAS PERSONAS

Empresa constructora:

Ingenieros: son los que diseñan nuevos prototipos o procesos y deciden enqué y cómo se van a introducir innovaciones. Generalmente pertenecen al

Departamento de I+D+i de la empresa

Trabajadores de la empresa: son los que fabrican los prototipos o bienaplican nuevos procesos, bajo las instrucciones de los ingenieros.

Entes públicos:

Promotores: Detectan necesidades en la sociedad o en el tejido

productivo, y proponen líneas de investigación a financiar. Supervisores: Vigilan periódicamente a las empresas o

universidades/centros de investigación que cumplan los hitos marcados en

el proyecto de investigación al que financian comprobando que el dinero

se gestiona según lo previsto.



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TAREAS DE LOS INVESTIGADORES JUNIOR

Búsqueda de información (‘Estado del Arte’): Es el punto de partida de cualquierinvestigación. Se detectan posibilidades de mejora en el estado actual del conocimiento

de la técnica sobre una determinada temática.

Ensayos en laboratorio: Para averiguar como se comportan materiales, componentes oprototipos.

Ensayos en campo: Para conocer cómo se comporta un material o prototipo en

condiciones reales. Simulaciones numéricas: Son ‘ensayos virtuales’ que se realizan por computador. Se

emplean softwares que incorporan modelos físicos (formulas) que reproducen fenómenos

físicos. Sirven para comprender mejor lo que pasa, o bien para ahorrarnos ensayos reales

(pueden ser muy costosos)

Análisis de resultados: finalizados los ensayos o simulaciones, hay que analizar losresultados y establecer unas conclusiones; pueden confirmar o rebatir una ‘hipótesis de

partida’

Escribir artículos científicos y participar en congresos: Sirve para hacer públicos losresultados de las investigaciones. Los artículos son revisados por expertos en la materia.

No todo se publica, sólo lo mejor.

Impartir docencia: Clase practicas, generalmente. De forma esporádica.


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