¿Puede la FIM resolver la 'cuestión modular'?

Aug 24, 2023

El modelado integrado fabricado, o FIM, ofrece una forma innovadora de utilizar la tecnología digital para lograr una nueva economía de escala adecuada para el entorno del mundo construido. Un problema importante que pretende resolver es la cuestión modular. En resumen, mientras los proyectos de construcción se lleven a cabo como una serie de 'burbujas', gracias a datos fragmentados y cadenas de suministro, los mismos problemas surgen una y otra vez.

La construcción externa se ha promocionado durante mucho tiempo como el futuro de la industria de la construcción, desde finales de la década de 1960. Promete tiempos de construcción más rápidos, menos desperdicio y mayor eficiencia. Sin embargo, a pesar de las aparentes ventajas, las fábricas de construcción externas nunca han cumplido estas promesas.

Sin embargo, en los últimos años ha habido un resurgimiento del interés en esta área, como parte de un movimiento más amplio de tecnología de la construcción. Esto ha llevado a importantes inversiones en nuevas fábricas que afirman hacer las cosas de manera diferente. De hecho, es justo decir que el mundo de la construcción modular ha disfrutado de una especie de epifanía, respaldada por grandes inversiones de empresas de capital de riesgo que buscan beneficiarse de la reactivación del concepto. Estas inversiones han sido impulsadas por una visión de la construcción como la próxima gran oportunidad para la disrupción digital. Con el desarrollo de las herramientas de TI y automatización, parecía el momento adecuado para el cambio, y los gobiernos estaban igualmente entusiasmados y colaboraron para crear incentivos. Por un tiempo pareció que una transformación largamente esperada estaba a punto de suceder.

Entonces, ¿qué salió mal? ¿Por qué somos testigos de una gran cantidad de empresas modulares que se declaran en quiebra o solicitan la protección por bancarrota del capítulo 11? ¿Qué pasó con la revolución del entorno construido que aparentemente estaba en las cartas, y cómo podría FIM volver a encarrilarla?

El ascenso y la caída de Katerra fue solo el comienzo. Pronto, más y más inversores se unieron a la fiebre del oro, atraídos por las posibles recompensas que se ofrecían a la empresa que finalmente lograba crear la 'fábrica de construcción del futuro'. Desafortunadamente, estos enfoques se han derrumbado una y otra vez, dejando a los profesionales de la industria aún luchando con la cuestión modular aún sin resolver. ¿Cómo puede algo aparentemente tan lógico en el papel seguir siendo frustrado por la realidad? Y si la construcción manual está desactualizada, es lenta e ineficiente, ¿por qué se adelanta repetidamente a la construcción externa?

En la búsqueda de una solución, un buen lugar para comenzar es comprender a fondo el problema. En este caso, las empresas se enfrentan a una serie de problemas, que normalmente se resumen en los siguientes:

Quizás el mayor problema en el campo de cualquier automatización, especialmente en la construcción, es la necesidad de escala. Las líneas de montaje efectivas solo funcionan bien en condiciones estandarizadas y repetitivas. Por lo tanto, para que cualquier proyecto sea rentable, debe tener muchos proyectos en trámite.

Construir fuera del sitio significa esencialmente construir un edificio dos veces: una vez en la fábrica y luego nuevamente en el sitio. Eso implica financiar una fábrica grande y espaciosa, equipada con líneas de ensamblaje de alto costo, incluso antes de que llegue el primer proyecto encargado. Los costos iniciales son enormes y el retorno de la inversión no está claro. Esto nos deja una vez más frente a un requisito de escalabilidad.

Los costos de transporte son otro desafío importante. El transporte de edificios modulares, especialmente los volumétricos, desde la fábrica hasta el sitio de construcción es extremadamente costoso y requiere mucho tiempo. Pero cuanto más cerca esté su organización del destino de la construcción, más pagará en mano de obra, alquiler de fábrica y transporte.

No todos los edificios son iguales. Dado que la mayoría de los edificios no están diseñados para la fabricación, la mayoría de los proyectos recibirán permisos basados ​​en diseños espaciales en lugar de modelos de fabricación. Eso significa que se necesita una reelaboración completa para que coincida con la estandarización de la construcción fuera del sitio, lo que requiere mucho tiempo y costos adicionales.

FIM presenta un enfoque generativo que puede ayudar a resolver el dilema modular y aumentar la escalabilidad y la rentabilidad de las fábricas de construcción modular a través de la automatización de la planificación inteligente. A medida que los conceptos de inteligencia artificial (IA) inimaginables en el pasado se revelan a diario, el uso de los principios FIM puede desbloquear gran parte del potencial tan esperado de la construcción modular.

FIM ofrece estandarizar el proceso de construcción utilizando un kit inteligente de piezas que se pueden adaptar a (casi) cualquier diseño. Usando efectos de red inteligente, los planes de construcción optimizados para cadenas de suministro inteligentes pueden admitir la personalización masiva. En lugar de limitar los diseños a diseños fijos, el enfoque busca estandarizar solo lo que debe ser estándar, al mismo tiempo que permite la libertad de diseño donde sea necesario. En lugar de soluciones puntuales fragmentadas para el diseño, como en el BIM clásico, FIM promete crear una plataforma unificada que respalde los intereses y actividades de todas las partes interesadas y donde el diseño y la fabricación estén vinculados en todo momento.

FIM puede ayudar a los arquitectos e ingenieros a crear diseños optimizados para la fabricación desde el principio. El uso de IA generativa para hacer coincidir la intención del diseño y las restricciones del mundo real significa que los diseños se pueden traducir fácilmente en componentes de construcción modular de manera transparente, sin tener experiencia directa en lo que respecta a todos los datos de fabricación. Eso les permite centrar sus esfuerzos en lo que realmente importa: la calidad del diseño, en lugar de un juego interminable de ping pong con reguladores, fabricantes y otras partes interesadas.

El uso de IA generativa para hacer coincidir la intención del diseño y las restricciones del mundo real significa que los diseños se pueden traducir fácilmente en componentes de construcción modular de manera transparente

Combinando el poder de la IA con la creatividad de los diseñadores humanos, FIM comienza definiendo los requisitos de diseño y las limitaciones de un proyecto. Luego, estos requisitos se ingresan en la plataforma, que utiliza IA generativa para crear una gama de opciones de diseño que cumplen con los requisitos. Luego, los diseñadores pueden seleccionar las opciones que mejor se adapten a sus necesidades y refinarlas aún más. Este proceso permite a los diseñadores explorar una amplia gama de opciones de diseño de manera rápida y eficiente, reduciendo el tiempo y los costos involucrados.

FIM también incorpora los principios de DfMA en el proceso de diseño, asegurando que los diseños estén optimizados para la fabricación desde el principio. Esto significa que pueden traducirse fácilmente en componentes de construcción modular, lo que reduce los costos de producción y aumenta la eficiencia.

Mientras tanto, las fábricas modulares pueden aumentar su escalabilidad y rentabilidad al respaldar múltiples proyectos que comparten atributos similares y luego optimizarlos para sus instalaciones. Además, la velocidad y la eficiencia del proceso de diseño significan que las fábricas de construcción modular pueden aceptar más licitaciones y aprobaciones, lo que aumenta aún más la escalabilidad.

Hay seis verticales principales donde FIM busca mover BIM de un proceso fragmentado respaldado por múltiples soluciones puntuales a una plataforma uniforme. No se trata de crear blocs de dibujo y calculadoras, sino de crear un proceso de diseño informado alimentado por datos del mundo real compartidos por todas las partes interesadas.

1. Análisis de datos en tiempo real: FIM proporciona análisis en tiempo real del rendimiento estructural y térmico durante el proceso de diseño. Esto permite a los arquitectos e ingenieros tomar decisiones informadas y optimizar los diseños para un mejor rendimiento y eficiencia.

2. Iteraciones de diseño eficientes: Con FIM, las iteraciones de diseño se pueden realizar de forma rápida y sencilla. Los cambios en el diseño se pueden realizar en tiempo real y el impacto de esos cambios en el rendimiento se puede evaluar de inmediato. Esto conduce a iteraciones de diseño más eficientes y una finalización más rápida del proyecto.

3. Colaboración simplificada: FIM simplifica la colaboración entre las partes interesadas del proyecto, incluidos arquitectos, ingenieros, contratistas y fabricantes. Debido a que FIM se basa en un modelo de datos compartidos, todos tienen acceso a la misma información y pueden trabajar juntos de manera más eficiente.

4. Precisión mejorada: FIM utiliza un enfoque basado en datos que se basa en información precisa y completa. Esto conduce a un modelado más preciso y mejores predicciones de rendimiento.

5. Integración con los procesos de fabricación: FIM se puede integrar con los procesos de fabricación, lo que permite a los fabricantes optimizar sus procesos de producción y reducir los residuos. Esta integración también permite estimaciones de costos más precisas y una mejor planificación de proyectos.

6. Sostenibilidad: FIM se puede utilizar para evaluar la sostenibilidad del diseño de un edificio, incluidos factores como el uso de energía, la selección de materiales y la reducción de desechos. Esto permite a los arquitectos e ingenieros diseñar edificios más sostenibles y reducir el impacto ambiental de los proyectos de construcción.