Diseño para la fabricación modular automatizada con Brave Control Solutions [transcripción del podcast].

Bienvenidos a todos. Mi nombre es John McMullen. Y soy el Director de Marketing aquí en MBI. Hoy me acompaña Brent McPhail de Brave Control Solutions. Brent está aquí para hablar más sobre el potencial de la automatización en la industria de la construcción, y cómo puede beneficiar específicamente a la industria de la construcción modular. Brent, bienvenido de nuevo al podcast.

Brent McPhail

Gracias, John. Me alegro de estar de vuelta.

John McMullen

Para quienes no escucharon nuestra conversación anterior, hábleme brevemente de usted y de Brave Control Solutions.

Brent McPhail

Claro. A grandes rasgos, tengo una empresa llamada Brave Control Solutions y desarrollamos soluciones automatizadas para fabricantes. Históricamente, hemos construido una gran cantidad de equipos para la industria automotriz para la fabricación, así como algunos alimentos y bebidas y, la industria en general. Hace unos tres años, empezamos a dar un giro hacia la automatización para la construcción. Y como cualquiera que haya escuchado este podcast ya sabe, es la próxima ola del futuro para la industria de la construcción modular y fuera de sitio. Así que hemos desarrollado una serie de soluciones y sistemas para el mercado de la construcción offsite.

John McMullen

La última vez que hablamos, nos referimos a la automatización en general y a las evidentes ventajas potenciales para la construcción modular. Pero la automatización plantea importantes retos, sobre todo en el caso de los edificios, ¿verdad?

Brent McPhail

Sí. Brevemente, creo que en un podcast anterior nos centramos en lo que llamamos Fabricación Copo de Nieve. De nuestra experiencia en la automatización tradicional para los fabricantes, y luego en la automatización de la construcción, una de las cosas que aprendimos pronto fue esta pequeña analogía rápida de la que hablé, que es la historia del F 150. El F 150 es un equipo muy complicado. El F 150 es un equipo muy complicado. Sin embargo, nunca se construiría una fábrica sin conocer todos y cada uno de los componentes que van a ir en ese F 150. Si nos fijamos en la industria de la construcción, y en lo que llamamos Snowflake Manufacturing (fabricación en copos de nieve), antes de construir tu primera fábrica, ya has diseñado un nuevo edificio para que funcione en esa fábrica. Aunque hay muchos paralelismos entre los dos sectores, la construcción offsite presenta algunos retos únicos y significativos que tenemos que abordar de forma específica.

John McMullen

¿Cuáles son algunos de los obstáculos específicos a los que se enfrentan las empresas de automatización en los proyectos de construcción?

Brent McPhail

Un obstáculo específico sería el reto de la flexibilidad. Debido a la naturaleza de la forma en que construimos estos Snowflakes, tenemos que construir una automatización que sea capaz de reaccionar tan rápido como reacciona la demanda del consumidor. Cuando llega un nuevo edificio, cuando un arquitecto diseña un nuevo tipo de edificio, tenemos que asegurarnos de que podemos aprovechar tantas herramientas como podamos para cambiar nuestra fijación y hacer que nuestros sistemas robóticos puedan adaptarse para gestionar esa flexibilidad. Una de las cosas de las que queremos hablar hoy es de este término que circula por ahí: diseñado para la fabricación. Lo oigo decir, pero cuando se quiere diseñar para la fabricación automatizada se añade una capa adicional a un tema con el que los arquitectos ya están luchando en la industria modular.

John McMullen

¿Qué ideas se le ocurren para que el diseño y la automatización se encuentren a medio camino?

Brent McPhail

Básicamente, en una situación perfecta, lo que haríamos es adoptar la industria de la construcción offsite para que todo fuera exactamente igual. Así no habría variabilidad, todos los edificios serían iguales. Entonces podríamos utilizar nuestras metodologías de automatización tradicionales que utilizamos para, por ejemplo, fabricar coches. Por supuesto, eso no es posible. Por otro lado, la industria de la construcción vendría a mí y me diría: "Brent, necesitamos que fabriques una máquina que sea 100% flexible, como un replicador de Star Trek que pueda hacer cualquier cosa que pidamos". Eso está muy lejos en el futuro, así que tampoco es posible. Para llegar a un punto intermedio, tenemos que encontrar esa zona en la que haya suficiente flexibilidad en el producto para que los consumidores lo compren y los arquitectos puedan seguir construyéndolo, pero también que no haya tanta flexibilidad como para que podamos diseñar sistemas automatizados que funcionen en ese entorno.

John McMullen

Entendido. Parece que los profesionales del diseño, y los arquitectos en particular, necesitan un cambio de mentalidad. ¿Qué sugieres?

Brent McPhail

Sí. Lo que yo diría es que el reto que veo venir es que cuando oigo el término "diseño para la fabricación" por ahí, creo que lo que está pasando ahora mismo es que los arquitectos que están trabajando en la industria modular, son conocedores de esto. Son gente inteligente. Lo que están haciendo es bajar a la planta y preguntar al enmarcador, o al soldador, oye, este último proyecto que diseñé, ¿por qué estáis invirtiendo más horas en montarlo? Una ventaja que tienen es que ese tipo es increíblemente flexible y es increíblemente resistente. Así que si no hacen el mejor trabajo de diseño para el proceso de fabricación, todavía pueden lograr ese proceso, sólo, ya sabes, hacer el trabajo de alguien un poco peor. Y esa es la situación en la que estamos ahora. Los seres humanos tienen la flexibilidad para tomar el relevo, los arquitectos tienen el tiempo para empezar a aprender lo que tienen que hacer para ayudarles a que el diseño para la fabricación.

Cuando pasamos al siguiente paso, que es el diseño para la fabricación automatizada, los robots son increíblemente flexibles, pero no se adaptan muy bien sobre la marcha a las situaciones. Si no tenemos en cuenta el diseño para la fabricación de esa célula robótica en ese momento, entonces tenemos que traer a los seres humanos para compensar la holgura de los robots son. Imagínense las inversiones que ha hecho una empresa para instalar robots en un sistema y luego tener que volver a utilizar a un humano para que se encargue de todo, porque el robot no tiene esa capacidad de adaptación sobre la marcha. Es muy frustrante. Y nosotros, como diseñadores robóticos, lo que intentamos impulsar y lo que intentamos decir es que, chicos, si trabajáis con el diseñador robótico para ayudaros a crear los requisitos de flexibilidad de vuestro sistema, tendréis algo que podréis diseñar dentro de esos parámetros para poder sacar el máximo partido de vuestro sistema automatizado. Es mucho más fácil, pero requiere muchas conversaciones al principio.

John McMullen

Eso parece. ¿Cuál sería el proceso para aplicar este tipo de cambios a corto plazo?

Brent McPhail 

Así que lo que hemos estado haciendo es que nosotros, mi empresa en concreto, ya sabes, vamos a través de este proceso de solución en la que definimos los requisitos. Así que lo que eso significa, y lo que esto es impulsado por es que, ya sabes, hay un montón de gente inteligente, arquitectos, específicamente, que están haciendo muy malas decisiones en este momento. Y así que la pregunta que tienes que hacer es, ¿por qué una persona inteligente que ciertamente no quiere hacer su trabajo más difícil, o cualquier otra persona en esta organización tienda más difícil hacer una mala elección, y la razón es, porque no pueden verlo. Así que cuando usted piensa acerca de, ya sabes, la fabricación de automóviles tradicionales, no hay nadie que, ya sabes, no estás diseñando un coche para trabajar en una fábrica, que nunca se ha hecho antes. Incluso cuando Elon Musk está haciendo sus fábricas, que todavía está utilizando técnicas que han existido durante 50-60 años de automatización. Así que tienes este diseñador que está en la industria automotriz que viene, y él sabe que para que él consiga sobre las piezas situadas en todos los huecos y todo correcto, hay un montón de trabajo detallado que sucede detrás de las escenas. Detrás del panel de la puerta, si se quita el panel de la puerta, se ve todo tipo de pasadores de localización y agujeros y cosas para que los robots se agarren.

Bueno, los arquitectos no lo ven porque ese no es su pasado. Y porque no tenemos un sistema preexistente que se lo muestre. Así que lo que hacemos es tratar de obtener los detalles necesarios para el proyecto en el alto nivel. Y así los mínimos y máximos, algunos de los básicamente las reglas de negocio o las reglas de diseño, ese es el punto de partida. Y luego lo que pasa es que tenemos que hacer un concepto de una máquina a un nivel muy alto que podemos poner en un gemelo digital o modelo digital para que podamos simular de manera que el arquitecto puede ahora darnos una mejor retroalimentación, ya que estamos diseñando esta máquina.

Una vez que la máquina se ha acordado para trabajar dentro de los parámetros que se dan, entonces lo que pasa es que el arquitecto tiene ahora la capacidad de verlo, él tiene la capacidad de hacer un diseño, para ponerlo en este entorno virtual y probarlo y probarlo y ver cuáles son las limitaciones del robot ver donde usted sabe, una limitación o robot, por ejemplo, sería un alcance. Así que has, has decidido que quieres poner dos estructuras a pocos centímetros de distancia, mientras que el robot podría ser un pie y medio de ancho. Y así, si no puede llegar dentro de esa zona, no puede realizar esa tarea. Y entonces eso significa que ese sistema automatizado va a ser en lugar de 100% completamente automatizado, va a tener que tener algún componente de intervención manual. Bueno, si usted no puede ver eso, y no se puede visualizar que no se puede hacer una mejor elección de diseño. Y lo que estamos descubriendo es que los arquitectos lo miran y dicen: "Bueno, no tengo que poner esa pieza estructural allí, podría ponerla aquí y tendría el mismo efecto de lo que estoy tratando de lograr". Pero desde el punto de vista de la automatización, les da otra pieza de ese rompecabezas que puede automatizarse más completamente.

Así que les damos ese entorno. Y es en las primeras etapas. Así que es una especie de ya sabes, lo contrario de un buen diseño realmente, pero pero es donde estamos en este momento, debido a esta naturaleza temprana es que les damos la capacidad de ensayo y error, su diseño en un entorno virtual en lugar de ensayo y error y en el suelo real. Hay maneras de hacerlo mejor en el futuro. Pero esta es la fase en la que nos encontramos ahora mismo y estamos viendo que funciona bastante bien.

John McMullen

¿Cómo ha sido ese proceso de comunicación con los arquitectos con los que ha estado? ¿Han disfrutado con el proceso? ¿Han visto este producto y han dicho "oye, aquí hay mucho potencial"? ¿Cuál es, ¿cuál es la retroalimentación que has recibido hasta ahora?

Brent McPhail

Sí. Así que generalmente lo que pasa es que conocen el desafío, conocen el problema. Y todos sabemos que está sucediendo ahora mismo. Y es, no tenemos generaciones para esperar por esto, cierto. No podemos transmitir este conocimiento tribal. Así que conocen el problema. En general, lo que ha sucedido es que hay una falta de comunicación, porque los chicos de fabricación están sentados aparte de los chicos de arquitectura, que están sentados aparte de los chicos de automatización. Así que lo que realmente estamos presionando es para tener esa conversación por adelantado.

Ahora los fabricantes nos guían y nos indican cómo fabricar la máquina en la primera fase del proceso, los mínimos y los máximos. Y los arquitectos no están necesariamente involucrados en eso. Y entonces lo que pasa es que, cuando los arquitectos se involucran, no se dan cuenta de las limitaciones de la máquina. Y por lo que están ocupados haciendo su diseño. Y así terminamos con una máquina que es capaz de funcionar, digamos, 80% 70%, automatizado y el resto tiene que ser hecho fuera del sitio, bueno, entonces eso va a facilitar la reunión con el arquitecto, el arquitecto se sentará y dirá: Bueno, si ustedes tenían que mostrarme estas reglas antes de tiempo, entonces yo habría sido capaz de, ya sabes, tomar mejores decisiones de diseño. Y así, a medida que avanzan en su próximo proyecto de su próximo proyecto, la calidad de la cantidad y la calidad de lo mucho que pueden automatizar sube.

Así que eso ha sido históricamente lo que hemos estado viendo hasta ahora. Ahora que somos conscientes de ello, nuestro objetivo es reunir a todos los interesados para que puedan ver lo que ocurre, enseñarles a utilizar las herramientas y que puedan empezar a mejorar sus diseños. Pero para ser honesto, hay una activa casos de negocios en marcha, donde muchas veces cuando nos involucramos, un edificio ha sido vendido, ya está parcialmente diseñado. Y entonces la gente está tratando de luchar para fabricarlo. Así que ya sabes, no es que yo no creo que es la gente no lo están haciendo mal. Es algo que no saben. Y algunos de ellos es sólo impulsado por el mercado, impulsado por los negocios. como todo está trabajando en paralelo, en lugar de usted sabe, nadie tiene tiempo para alinear todo en el orden perfecto. Así que eso es sólo un proceso iterativo que que pasamos.

John McMullen

Le he preguntado por la aplicación de estos cambios a corto plazo. ¿Y qué hay del otro lado? ¿Cuál es el ideal al que aspiran? ¿Cuál es la solución a largo plazo?

Brent McPhail

La solución a largo plazo pasa por un par de cosas. En primer lugar, a medida que aprendemos y seguimos desarrollando aplicaciones, podemos hacer que nuestros robots hagan cada vez más cosas. Todavía es muy pronto. Así que, a largo plazo, habrá menos limitaciones. Pero realmente no veo un punto en el que eliminemos todas las limitaciones. Así que la parte que me gustaría cambiar, supongo, en una especie de más largo plazo a medida que conseguimos a través de esto es que, en lugar de nosotros dando el arquitecto sandbox que puede probar su diseño y ver si pasa o no, tenemos que integrar con los sistemas de datos con los modelos BIM, tenemos que integrar con una especie de las herramientas que están utilizando para tomar sus decisiones de diseño de la misma manera que lo harían, ya sabes, desde un punto de coste o un punto de lista de materiales, tenemos que construir en las limitaciones de diseño del sistema automatizado en ese punto. Ahora, la razón por la que eso está tan lejos es la misma que en la que estamos ahora. Es sólo que hay, hay un montón de bolas en el aire. Y eso es un montón de trabajo integrado. Así que creemos que tenemos una solución a corto plazo en este momento, que es una herramienta visual que ayudará a los arquitectos a diseñar mejor una vez que se ha establecido. Pero creo que a largo plazo tenemos que encontrar la manera de no necesitarla. ¿Cómo limitamos sus opciones en el momento del diseño para que funcionen con la automatización?

John McMullen

He aquí un divertido experimento mental. Hemos tenido la suerte de ver cómo muchas otras industrias evolucionaban hacia la automatización durante el siglo pasado, usted mencionó los automóviles, y ahora estamos llegando al punto en el que estamos automatizando la construcción de edificios. Hábleme de la construcción modular dentro de 50 años, ¿cómo funciona?

Brent McPhail

Sí, así que dentro de 50 años va a ser casi imposible para mí predecir porque creo que la tasa de cambio de nuestra tecnología, es, es exponencial. Pero es una pregunta interesante. Así que puedo hablar de donde puedo ver este tipo de, ya sabes, el modular va, y lo que yo diría es que, lo que he encontrado es, ya sabes, con las innovaciones tecnológicas, siempre tendemos a sobreestimar en el corto plazo, lo que su impacto va a ser. Pero creo que subestimamos su impacto a largo plazo. Creo que Brave está a la cabeza en el desarrollo de esta tecnología, pero sé que no somos los únicos. Y sé que a medida que el mercado exige que habrá más empresas como valiente en los próximos tres a cinco años que están saltando con su propia versión de su CAD el producto fab o su, ya sabes, tipo de herramientas de diseño gemelo digital.

Así que lo que va a empezar a suceder es que vamos a ver un montón de cambios muy rápidamente, lo que creo es que en la fabricación tradicional, hay un movimiento para empezar a ir hacia un modelo descentralizado. Y lo que la industria de la construcción modular está haciendo en este momento es que son una especie de seguir el camino de la fabricación tradicional, que es un modelo centralizado, grandes fábricas, el bombeo de productos, y luego enviar el producto. Y, ya sabes, siempre hay un debate de, ya sabes, 3d volumétrica frente a 2d, ¿envías o no envías allí, pero creo que lo que va a pasar es que la beta va a empezar a cambiar. Y como usted ve, las personas que están poniendo, ya sabes, 500 1000 2000, subdivisiones de casas, y luego se mueven, ya sabes, después de un año o dos para el siguiente sitio, y hacen lo mismo una y otra vez. Pero va a haber una demanda de una fábrica más móvil, modular que no sólo proporciona flexibilidad en los productos que puede producir, pero proporciona flexibilidad y donde se puede establecer.

Y así tengo esta visión de los camiones de transporte que son plataformas que se conectan entre sí que tienen una estructura que forma una especie de nuestra cama de la fábrica, y las materias primas de entrada en los camiones de transporte, y luego escupimos el producto que queremos, justo localizado en el lugar de trabajo. Así que eso es una especie de mi en algún momento de tiempo en eso. Quiero decir, tenemos la tecnología para hacerlo en este momento, no sé si tenemos, no tenemos el mercado para ello. Pero creo que a medida que los costos de vivienda suben, y la escasez de mano de obra aumenta, ya sabes, eso cambia el juego. Así que podemos tener tres 510 años, ya que estamos empezando a construir este tipo de aplicaciones y la forma más descentralizada.

John McMullen

Bueno, me encanta la idea de la fábrica móvil, sé que algunos de nuestros otros miembros, alquilar espacios, ya sabes, no tienen una fábrica centralizada, alquilan edificios, crean módulos, cerca del lugar de trabajo, pero me gustó mucho la idea de uno que se pone en las camas de camiones y te lo llevas donde lo necesites. Voy a ser honesto, sin embargo, estaba un poco esperando que me dijeras que en 50 años, tendríamos replicadores de Star Trek, porque estoy realmente esperando eso.

Brent McPhail

Lo haremos, pero es difícil cuantificarlo. Y es ciertamente difícil para la gente entenderlo. Pero cuando hablo de este tipo de fabricación en nuestra discusión tradicional, ya sabes, se ha hablado, se ha hablado de que en este modelo descentralizado, lo que vas a terminar es una fábrica donde sólo la entrada de materias primas. Y por lo que las materias primas, si usted está, usted sabe, el uso de tecnologías de impresión 3D, y que la impresión 3D, en muchos sentidos, nuestra máquina volumétrica 3D es en realidad sólo una impresora 3D. Simplemente no utiliza el tradicional, ya sabes, alambre fundido o láser para formar la galería. Básicamente, sólo utiliza, ya sabes, una metodología en la que toma los datos CAD, ensambla el accesorio ensambla el producto, y luego facetas juntos utilizando otros robots.

Así que en cierto modo, que es un replicador muy, muy, muy, muy cruda de Star Trek, es a medida que avanzamos, y empezamos a decir, está bien, vamos a poner el vidrio en esta fábrica, vamos a poner la madera en esta fábrica, vamos a poner el acero en esta fábrica, y vamos a empezar a hacer ventanas y estructuras y estas otras cosas, pero es sólo una especie de materia prima en y el tipo de producto. Pero, obviamente, estamos muy lejos de eso. Pero creo que ese es el futuro de la fabricación. Ya sabes, en términos generales,

John McMullen

Me encanta. Quizá algún día nos calentemos un té Earl Grey con él. Estoy segura de que mis amigas lo conseguirán.

Brent McPhail 

¡Ja! Sí, exacto.

John McMullen

¿Qué deben hacer hoy los profesionales del diseño y los fabricantes para prepararse para este futuro que se nos viene encima?

Brent McPhail

Sí, así que en realidad, hemos tocado un poco, donde creo que tenemos que tipo de reunir a las partes antes. Así que sin duda hay una mirada más colaborativa que queremos tener en el diseño de la máquina, el diseño del producto, ya sabes, como yo, como he hablado de los arquitectos, que realmente, hasta este punto, sólo se han centrado realmente en, ya sabes, la estética, la estructural, la utilización del espacio, ya sabes, el caso de negocio, pero ahora hay este diseño para el componente de fabricación que están trabajando con el lado modular. Y sólo va a profundizar a medida que tenemos, ya sabes, tenemos más restricciones, con los sistemas robóticos que van a requerir más opciones. Así que sin duda hay un enfoque de colaboración.

La otra cosa que creo que tienen que hacer los profesionales del diseño es aceptar que hay un cambio de paradigma. No se trata de un cambio menor en nuestra forma de construir. Es un cambio importante. Así que creo que es fácil para nosotros decir simplemente las palabras Sí, sí, sabemos que va a cambiar, sabemos que esto es lo que va a pasar, y estamos bien con él.

Pero eso son sólo palabras, en realidad, se trata de un cambio de paradigma monumental en la forma en que vamos a fabricar edificios. Y así que no sé si hay realmente una llamada a la acción allí, aparte de que es más como, abróchate la correa de la barbilla y prepárate porque es un gran cambio. Es un gran cambio. Y, y luego creo que sólo tener un afán de estar en la parte delantera de esa ola, a la derecha. Así que hay mucha frustración, mucho dolor, muchos errores ocurren en la parte delantera de esa ola, pero hay un montón de emoción y un montón de oportunidades allí también.

John McMullen 

Creo que hay muchas oportunidades. Sólo es cuestión de cómo y cuándo lleguemos a ellas. Cuénteme en qué está trabajando BCS ahora. Y lo que está en proyecto.

Brent McPhail

Sí. Así que desde que, ya sabes, nos mojamos los pies en 3d, volumétrico, hemos seguido perfeccionando diferentes aplicaciones de fijación. Así que en lugar de sólo la soldadura, ahora tenemos una aplicación que está haciendo un poco de atornillado, clavado, pegado. Estamos trabajando en el clinchado, que es un conformado de metal y algunos tipos diferentes de técnicas de soldadura. Así que estamos haciendo un poco de desarrollo de aplicaciones allí.

Estamos haciendo un poco de consultoría con una serie de clientes que una cosa que no tocamos es que mientras que el diseño para la fabricación es una especie de desafío actual que estamos enfrentando, hay otro desafío en la fabricación, que es lo que yo llamo la estructura organizativa de fabricación. Y eso es otro tema tal vez para un podcast futuro, pero muy rápidamente, eso es sólo, ya sabes, la fabricación no sólo sucede. Y así que tenemos que preparar a nuestros clientes que no sólo está construyendo un sitio de trabajo de construcción bajo un techo, hay una filosofía completamente diferente en la forma en que fabricamos dentro de una organización. Y eso es algo diferente.

Así que estamos haciendo un poco de consultoría allí, tenemos una máquina interesante en este momento que estamos construyendo, que es hacer el corte de tubos de cobre, procesamiento, y fascinante para ayudar a un contratista de plomería. Así que les ahorrará mucho tiempo con sus bromas. Y entonces la volumétrica estamos trabajando en algunos proyectos, que no es necesariamente 3d volumétrica. Ahora, utilizando el mismo concepto, el mismo tipo de precisión flexible, metodología de fabricación automatizada para trabajar con el tipo cilíndrico de los objetos, y en el, al objeto. Así que, quiero decir, muchas cosas han cambiado dentro de valiente en los últimos, ya sabes, tres años y medio a partir de, ya sabes, no estar involucrado en la industria de la construcción, a la construcción de sistemas para la industria de la construcción a ahora, ya sabes, el desarrollo y la innovación de nuevos tipos de sistemas para resolver los desafíos que, ya sabes, ni siquiera éramos conscientes incluso en nuestro radar hace tres años. Así que son tiempos muy, muy emocionantes para mí y mis ingenieros.

John McMullen

Parece que hay mucho potencial ahí. Estamos muy contentos de tenerlos como miembros. Muchas gracias, Brent, Realmente aprecio su tiempo hoy.

Brent McPhail

Bueno, muchas gracias. Yo también aprecio tu tiempo. Sabes, me encantan estos podcasts porque siempre es un buen momento para sacar mis pensamientos que están nadando en mi cabeza. Tengo que sentarme y organizarlo, así que es muy agradable para mí. Gracias.

John McMullen

Estoy deseando volver a hablar con ustedes. Mi nombre es John McMullen y este ha sido otro episodio de Inside Modular: El Podcast de la Construcción Modular Comercial. Hasta la próxima.