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Cómo los robots pueden transformar realmente el papel de los arquitectos

El gerente de construcción de Boston Dynamics, Brian Ringley, ve oportunidades invaluables para la robótica que tienen poco que ver con la automatización de la construcción e instalación de edificios.

Traducción de “Beyond the Master Builder: How Robots Can Really Transform the Role of the Architect” publicado en Architects

“La mayoría de los arquitectos tienden a ver la robótica como algo muy lejano en el futuro. ¿Crees que esto está provocando que se queden fuera de la conversación? “

Recientemente me hicieron esta pregunta durante una charla en un programa de arquitectura. Mi respuesta, sobre la que me extenderé aquí, fue que la automatización y la robótica ya existen dentro de la disciplina, pero se han manifestado de manera diferente a lo que la gente suele imaginar. El modelado de información de construcción ha estado automatizando constantemente aspectos del diseño arquitectónico durante años. A pesar de su impacto en las tareas diarias de diseño y documentación, BIM no ha logrado que los arquitectos tengan un control significativo sobre el proceso de entrega del edificio. La conversación de la que los arquitectos no deberían querer ser excluidos se convierte entonces en: ¿Cómo podemos aplicar de manera más efectiva las tecnologías de automatización y robótica que existen hoy en día de una manera transformadora para la entrega de proyectos y la generación de ingresos?

El papel de la automatización y la robótica en la arquitectura

Para comprender mejor el enfoque de la disciplina para la integración de la robótica en la práctica, los arquitectos pueden reflexionar sobre su propia educación. A los estudiantes de arquitectura a menudo se les presentan conceptos de automatización industrial y robots autónomos a través del mito del “maestro constructor”, un precursor histórico de los arquitectos de hoy que supervisaron no solo el diseño sino también la construcción de edificios y estructuras. La narrativa implícita aquí, que el destino de la profesión es recuperar dominios disciplinarios que se especializaron y separaron hace décadas, incluso siglos, se manifiesta en el discurso contemporáneo como una fijación en el control directo de las tareas de construcción, logrado robóticamente o con otros medios de automatización industrial. e impulsado por datos contenidos dentro de un modelo de diseño digital. Estos entregables legibles por máquina son diferentes de los conjuntos de dibujos tradicionales en que no requieren un trabajador calificado para traducir la intención del diseño en una acción construida. En cambio, pasan por alto a los comerciantes como un medio para recuperar la “artesanía” y centralizar el conocimiento de la construcción para, en teoría, dictar la intención del diseño de manera más directa y profunda en el proceso de entrega del edificio.

Este enfoque de archivo a campo, desafiante incluso para las pocas organizaciones integradas verticalmente que actualmente son capaces de ejecutarlo, no es factible de implementar en el actual modelo de entrega de diseño-licitación-construcción en silos y aversión al riesgo prevaleciente. Además de ser categóricamente engañosos, los contratos de AIA prohíbe a los arquitectos utilizar “medios y métodos”: este enfoque distrae y pierde el mayor potencial de la robótica en el campo de la arquitectura, como las oportunidades para expandir los servicios profesionales y los modelos de ingresos basados ​​en medios autónomos de recopilación de datos en el lugar de trabajo. Resulta que los datos son tanto el elemento vital como la limitación inherente de BIM. Los desafíos de obtener valor de BIM más de una década después de su adopción en toda la industria continúan centrándose en la incapacidad de procesar y suministrar datos en las cantidades y formatos correctos a las partes interesadas adecuadas en el momento adecuado.

 “El enfoque de archivo a campo… no es factible de implementar en el actual modelo de entrega de diseño-licitación-construcción en silos y aversión al riesgo que prevalece en la actualidad.

La administración remota de la construcción y los arquitectos de telepresencia en el lugar de trabajo no son propietarios del sitio de construcción ni operan principalmente dentro de él, por lo que es comprensible que luchen por acceder a los datos del lugar de trabajo que necesitan para aumentar sus modelos de diseño con las condiciones de construcción. Las prácticas de administración de la construcción de Hamstrung (CA) desconectan a los diseñadores de los profesionales del sitio de construcción: por lo general, solo una pequeña cantidad de arquitectos visitan el sitio de trabajo periódicamente, mientras que el resto de la oficina permanece fijo en computadoras estacionarias.


Si bien cualquier lapso de comunicación tiene resultados indeseables, el verdadero peligro de una cultura de diseño en silos es su contribución a las nociones equivocadas de cómo fluye la información. Los métodos de entrega basados ​​en modelos se basan en la premisa de que la inteligencia requerida para la entrega de un edificio está contenida de manera integral dentro del modelo de diseño, cuando de hecho gran parte de la inteligencia requerida para la construcción de un edificio proviene de los comerciantes en el sitio. Si bien tiene la intención de ejercer la intención de diseño más profundamente en la entrega del proyecto, un proceso de entrega lineal en realidad obstaculiza las oportunidades de colaboración productiva entre arquitectos y comerciantes. Cuando la intención del diseño se presenta como un conjunto de información fija, sin la capacidad de acomodar comentarios o adaptarse a las condiciones del sitio.

Esta descentralización del conocimiento no es un impedimento para la entrega de edificios, sino un requisito inviolable. La entrega exitosa depende de la amplia experiencia en el campo; Cuando la inteligencia descentralizada no se adapta a la tecnología de entrega, la comunicación ascendente tiene que nadar contra la corriente de un flujo de datos lineal. Este esfuerzo es costoso y contribuye a la insuficiencia de la información de construcción en el modelo, lo que dificulta la documentación de diseño eficaz y complica la transferencia del propietario.

Del diseño lineal: entrega a un circuito de retroalimentación de campo

¿Cómo reducen los arquitectos la fricción de los datos ascendentes para reducir el costo de un ciclo de retroalimentación de datos efectivo con el campo? Pueden comenzar con un lugar de trabajo conectado de manera más sólida. Múltiples desarrollos paralelos durante la última década (dispositivos móviles en cada bolsillo, redes de borde 5G y LTE, sensores baratos y portátiles e inteligencia artificial bien entrenada) han hecho que la automatización no solo de la captura remota de cantidades sin precedentes de datos del sitio, sino también su cárguelo en plataformas de seguimiento de proyectos basadas en la nube para que el análisis sea más fácil que nunca. La necesidad de esta infraestructura de datos se ha visto exacerbada por COVID-19 ya que las restricciones de densidad de personal han aumentado la cantidad de personas que requieren telepresencia en el lugar de trabajo y acceso remoto a datos. Lo que le falta a esta infraestructura de datos, pero ha sido habilitado colectivamente por desarrollos tecnológicos recientes.

arquitectos
©Foster + Partners

Ingrese a la robótica móvil ágil, la pieza que falta en una pila de tecnología de datos de campo autónoma que supera las limitaciones actuales de los sensores estáticos y drones aéreos para la captura de interiores con el fin de realizar una repetición precisa y sin supervisión de tareas a escala. (Divulgación: trabajo en Boston Dynamics , que ofrece esta tecnología con su robot Spot. Antes de unirme a Boston Dynamics, era investigador de la industria de la construcción y tuve la oportunidad de probar Spot con soluciones de la competencia). Esta nueva generación de robot terrestre, con patas en lugar de ruedas o con orugas, puede caminar sobre y alrededor de obstáculos y subir y bajar escaleras. Puede navegar con destreza en entornos de construcción activos mientras lleva hardware de sensor y software integrado que captura datos esenciales para la gestión de proyectos, como escáneres láser, cámaras de 360 ​​grados, dispositivos de imagen térmica y sensores ambientales. Detallo una selección de casos de uso a continuación.

As-builts

Un documento as-built realmente preciso, una contraparte digital precisa de lo que realmente se creó en lugar de un modelo de intención de diseño, ofrece una oportunidad particularmente atractiva para que las empresas aprovechen sus servicios expertos más adelante en el proceso de entrega (consulte “Transferencia” a continuación ) y, francamente, aprender: con demasiada frecuencia los arquitectos, en una fuga de prisa inducida por los plazos, impotencia contractual, márgenes reducidos y las múltiples capas de abstracción del mercado inmobiliario de los inquilinos finales, se mueven de un proyecto a otro sin sentido real. de si su producto funciona. Como resultado, no obtienen información para aplicar a la próxima iteración del producto.

Las construcciones de construcción industrializadas están intrínsecamente limitadas en el sentido de que representan un estado final estático, pero aumentar el modelo de información de construcción con alguna resolución de tiempo (piense en hercios pero como unidades de información de construcción) permite que estos modelos incorporen continuamente datos del lugar de trabajo de manera que los diseñadores puedan administrar la intención del diseño en relación con las realidades del lugar de trabajo. A medida que las prácticas prefabricadas se conviertan en impulsores críticos de la eficiencia de la construcción, un modelo continuamente actualizado para garantizar la compatibilidad dimensional entre los componentes prefabricados del edificio y la estructura del edificio se volverá esencial. Esto es particularmente cierto para las renovaciones comerciales, pero incluso los proyectos desde cero se desvían dimensionalmente del modelo de diseño debido a realidades imprevistas.

Traspaso

Durante el ciclo de vida completo de un edificio, los construidos ofrecen valor no solo a los arquitectos, sino también a los propietarios de edificios. Pueden permitir análisis efectivos posteriores a la ocupación y la creación de servicios adicionales en torno a la gestión inmobiliaria y de activos. A los propietarios a menudo les resulta difícil conciliar las representaciones digitales de sus activos físicos en BIM con sus activos físicos porque la industria ha asumido que la geometría 3D y los metadatos ingresados ​​manualmente son inteligibles. De hecho, los datos de activos dentro de los modelos construidos podrían lograrse mejor con tipos de datos de captura de la realidad, como nubes de puntos y fotosferas, que se pueden procesar para la interpretación semántica utilizando visión por computadora y otros modelos aprendidos (como Smartvid o Avvir), o con escaneos de etiquetas RFID o BLE que pueden correlacionarse con activos digitales a través de bases de datos en la nube (como Orbcomm ).


Cuando estos datos son capturados de forma autónoma por las máquinas, tiene la ventaja adicional de un registro digital integrado que genera confianza entre las partes interesadas. El robot de diseño de construcción de Dusty Robotics se basa en datos de BIM y / o dibujos de taller digitales, que ya son enormemente valiosos en sí mismos. Aún más emocionante, los robots podrían registrar ajustes de campo en un formato legible BIM para una retroalimentación perfecta en el modelo.

Transformar el discurso de los datos en acción

Si bien el valor de la captura automatizada de datos en los lugares de trabajo es claro, el interesado que es en última instancia responsable de financiar y controlar las operaciones de captura no lo es. La captura de datos no está explícitamente dentro del alcance de un comercio subcontratado; Si bien un contratista general obviamente se beneficiaría de ello, no existe un precedente claro para la captura rigurosa de la realidad en el lugar de trabajo a escala.

Si bien el valor de la captura de datos automatizada en los sitios de trabajo es claro, el interesado que es en última instancia responsable de financiar y controlar las operaciones de captura no lo es.

Los arquitectos no tienen la autoridad para acceder a los sitios de construcción a voluntad para administrar los equipos, y es difícil imaginar una empresa de diseño que posea una flota de robots en el lugar de trabajo en la actualidad. Por otra parte, la mera existencia de estos robots en entornos de construcción era difícil de imaginar hace solo unos años, y el establecimiento de los nuevos servicios descritos anteriormente podría transmitirse al cliente que se beneficia. Además, los robots de construcción están conectados en red, son accesibles de forma remota y, por lo tanto, se pueden compartir fácilmente entre las partes interesadas. Se pueden usar en múltiples proyectos y / o más allá de la construcción en la operación de una propiedad, justificando el costo de la inversión inicial con implementaciones durante todo el ciclo de vida del edificio.

Más amplio aún, las prácticas de arquitectura podrían agrupar recursos a través de la inversión colaborativa en proyectos arquitectónicos de mentalidad más empresarial, como la reciente formación de Spatial Syndicate . Como dijo el fundador y director ejecutivo de Base2 Corp., John Manoochehri, al describir la puesta en marcha de AEC y el intercambio de tecnología de inteligencia artificial Hypar, lo que la arquitectura necesita en este momento es fomentar una “cultura de mejora colectiva”.

Los arquitectos siempre han hablado mucho de los datos, a pesar de su acceso limitado a ellos. La tecnología permite un nivel de acceso a los datos de campo que los arquitectos nunca antes habían experimentado. La capacidad de un arquitecto para acceder constantemente a un sitio, ya sea de forma física o remota a través de ágiles robots móviles, crea una simultaneidad en las prácticas de diseño y construcción. Esto permite un ciclo de retroalimentación positiva que fomenta el diálogo productivo entre las partes interesadas y la recopilación continua de datos del lugar de trabajo para incorporarlos a un modelo de diseño, cumpliendo finalmente con las propuestas de valor de BIM. Dado que el trabajo remoto sigue siendo la norma en el futuro previsible, las soluciones discutidas anteriormente pueden transformar la conversación sobre datos en acciones significativas y, por lo tanto, transformar toda la industria de la construcción.


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Apasionado por el arte, el diseño y la arquitectura. Amante de los animales y la naturaleza. Fanático de los tatuajes y los piercings. Fundador de Ente Urbano.

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