Oportunidades de innovación
Colby Swanson es socio de Momentum Innovation Group y ejecutivo residente en ADL Ventures.
La innovación existe para cambiar positivamente el statu quo, impulsar el progreso y crear nuevo valor, algo que el sector de la construcción necesita desesperadamente. Nuestro sector se enfrenta a una coyuntura crítica: escasez de mano de obra cualificada, estancamiento de la productividad, aumento de los costes y calidad desigual. La complejidad de los retos exige una colaboración convergente -entre disciplinas (ingeniería, arquitectura, ciencia de los materiales, finanzas, cadena de suministro, etc.) y entre sectores (construcción, fabricación)- en la que la agilidad empresarial se combine con profundos conocimientos técnicos y experiencia empresarial ejecutiva para impulsar la innovación en la construcción a nuevas cotas. Debemos mirar más allá de las prácticas tradicionales y adoptar la innovación inspirada en la construcción industrializada ("CI").
El informe McKinsey de 2019, citado a menudo, Construcción modular: From Projects to Products, afirma sucintamente que un cambio de la construcción tradicional in situ (proyectos) a la prefabricación fuera de la obra (productos), cuando se diseña correctamente, podría proporcionar hasta un 12% de mejora en la productividad y remodelar la cadena de suministro y valor de la construcción tal y como la conocemos. La realidad es más matizada, por lo que he reformulado su lema "De proyectos a productos" y lo he sustituido por "De proyectos a sistemas y procesos de construcción". La diferencia estriba en una definición más amplia de "producto" que incluye tanto un sistema de construcción (de componentes) como procesos envolventes que permiten la configurabilidad, la repetibilidad y la escala.
El sector de la construcción, a menudo considerado resistente al cambio, está maduro para una revolución. El cambio hacia "sistemas y procesos de construcción" no es meramente teórico; ya está tomando forma de manera notable. Desde casas impresas en 3D que se levantan en días (100 home subdivision 3D printed homes by ICON and Lennar) hasta rascacielos modulares que se montan como LEGOs (461 Dean St en Brooklyn consta de 32 pisos modulares, diseñados por SHoP Architects), el futuro de la construcción se está desplegando ante nuestros ojos. Pero, ¿qué significa esto para el proyecto medio? ¿Cómo pueden afectar estas innovaciones a la forma en que diseñamos, construimos y habitamos nuestros espacios?
Teoría del cambio. Imagen por cortesía de ADL Ventures.
A la hora de plantearse dónde innovar en el creciente espacio de la CI, resulta útil tener una teoría del cambio clara que proporcione una hoja de ruta centrada en cómo se espera que se produzca el cambio. ADL Ventures, una empresa de desarrollo de riesgo que ha creado ocho empresas, utiliza la TdC para orientar las decisiones sobre dónde la innovación tiene el mayor potencial de impacto y éxito. Hay otro artículo que desentrañar en esta TdC, pero la definición básica de cada intervención se describe por orden de prioridad en la imagen como 1) Creación de sistemas, 2) Agregación de la demanda y 3) Modernización de la capacidad.
En las próximas secciones, profundizaremos en ejemplos concretos de innovación en la construcción y la fabricación que están desplazando cada vez más la construcción fuera de las obras. Exploraremos cómo estas tecnologías y enfoques innovadores están abordando los retos a los que se enfrenta el sector, desde la escasez de mano de obra hasta los problemas de sostenibilidad. Estamos en los albores de una nueva era de la construcción, en la que la imaginación y el ingenio convergen para construir un futuro mejor.
Innovación en sistemas de construcción
El revolucionario enfoque de citizenM en la construcción de hoteles se centra en su innovador producto y proceso de hotel modular de una habitación. Reconociendo las ineficiencias y los elevados costes asociados a la construcción tradicional, se atrevieron con la modularización, con el objetivo de crear una experiencia estandarizada y de alta calidad en las habitaciones que pudiera reproducirse en todo el mundo (12 hoteles modulares que representan 3.000 llaves). Esta concentración en un único tipo de habitación les permitió racionalizar el diseño, la producción y el montaje.
Para lograrlo, citizenM se asoció con fabricantes de módulos (Polcom, CIMC) para producir estas habitaciones compactas (8'x26') pero confortables, dando prioridad a la funcionalidad y las comodidades esenciales. Este enfoque racionalizado eliminó los adornos innecesarios, lo que les permitió fabricar módulos con una precisión excepcional en varias fábricas externas. Estos módulos totalmente amueblados se transportan y montan in situ como si fueran bloques de construcción, lo que reduce drásticamente el tiempo de construcción (un 40% más rápido que la construcción in situ), el coste (un 10% de ahorro en comparación con la construcción in situ) y los trastornos. También les permitió reducir el proceso de lista de comprobación de 2 meses a 2 días. Este proceso, basado en la simplificación tanto del producto como del proceso, ha permitido a citizenM expandirse rápidamente, ofreciendo alojamientos de lujo asequibles en ubicaciones urbanas privilegiadas, al tiempo que establece un nuevo punto de referencia en cuanto a eficiencia y sostenibilidad en el sector hotelero.
La nave no tripulada de SpaceX "Just Read the Instructions" y el cohete Falcon 9 son remolcados a puerto. El cohete aterrizó con éxito en la nave 8 minutos y medio después de su lanzamiento el 29 de febrero de 2024. Se trata del undécimo vuelo de este cohete y del tercer aterrizaje en esta nave no tripulada. Puerto Cañaveral, Florida, EE.UU. 03/02/2024.
El cohete Falcon de SpaceX es un testimonio del poder de combinar la innovación de productos y procesos para revolucionar toda una industria. En cuanto al producto, el diseño reutilizable del Falcon desafió el modelo tradicional de cohete prescindible, reduciendo drásticamente los costes de lanzamiento (67 millones de dólares del Falcon frente a los más de 350 millones del Delta IV Heavy de ULA) y aumentando la accesibilidad al espacio. Esta innovación se complementó con un enfoque implacable en la optimización de procesos, con SpaceX integrando verticalmente su fabricación, racionalizando la producción y siendo pionera en la iteración y las pruebas rápidas. Este enfoque holístico no sólo ha perturbado a los gigantes aeroespaciales establecidos, sino que también ha impulsado una nueva era de innovación espacial y democratización del acceso al espacio.
Agregación de la demanda Innovación
Hay dos grandes ejemplos de agregación de la demanda en el sector de la CI: Sears Mail Order Homes y la red de distribuidores de casas prefabricadas HUD. Puede que hoy no lo parezca, pero desde 1908 hasta 1940, Sears ofreció y vendió unos 85.000 kits de casas como parte de su famoso catálogo Sears. Al aprovechar su vasta red de venta por catálogo, pudieron llegar a un público masivo y ayudaron a hacer más accesible la propiedad de la vivienda en todo el país (y en particular en las zonas rurales). Los kits estandarizados incluían madera precortada, todos los demás materiales (ventanas, puertas, elementos de fijación, etc.) e instrucciones necesarias para agilizar el proceso de construcción y reducir la dependencia de mano de obra cualificada.
Aunque Sears no fue la primera en ofrecer casas en kit, su audaz enfoque, que combinaba una amplia distribución, producción en serie y componentes estandarizados, contribuyó a dar forma al moderno paisaje suburbano del siglo XX.
El ejemplo más moderno e innovador de agregación de la demanda es la computación en nube. Proveedores como Amazon Web Services y Microsoft Azure agrupan las necesidades informáticas de particulares y empresas de todos los tamaños en una infraestructura compartida. En lugar de que cada entidad tenga que construir y mantener sus propios y costosos centros de datos de hardware, pueden alquilar recursos informáticos a la carta desde la nube. La escala masiva de los proveedores de la nube les permite lograr importantes economías de escala en la compra de hardware, la gestión de los centros de datos y el desarrollo de software. La agregación de la demanda en la computación en nube ha industrializado la industria de TI, democratizado el acceso a potentes recursos informáticos desde las nuevas empresas hasta las grandes, permite una fácil flexibilidad de ampliación (o reducción) de la demanda y reduce significativamente el coste para los usuarios finales.
La nave no tripulada de SpaceX "Just Read the Instructions" y el cohete Falcon 9 son remolcados a puerto. El cohete aterrizó con éxito en la nave 8 minutos y medio después de su lanzamiento el 29 de febrero de 2024. Se trata del undécimo vuelo de este cohete y del tercer aterrizaje en esta nave no tripulada. Puerto Cañaveral, Florida, EE.UU. 03/02/2024.
Modernización de la capacidad
En primer lugar, por "capacidad" entendemos tanto la capacidad de producción de componentes de CI como el desarrollo de la mano de obra de CI necesaria para gestionar y dirigir estas instalaciones. Aunque en este artículo no vamos a abordar el tema de la mano de obra, cabe señalar que la oportunidad de innovar en este ámbito es enorme si tenemos en cuenta que en las próximas décadas tendremos que formar a millones de nuevos trabajadores de la construcción basados en CI para que se ocupen de la ingeniería, el diseño, la adquisición, la fabricación, el funcionamiento y el ensamblaje de la futura economía de CI: oportunidades de océano azul.
En la fábrica es donde se produce una parte significativa de la eficiencia de la industrialización en el sector de la construcción; las otras áreas son la ingeniería inicial del producto y el montaje in situ del edificio. Un error común que observo entre los inversores y las fábricas existentes es querer invertir primero en una instalación, o peor aún, en una instalación altamente automatizada, sin antes perfeccionar los sistemas de construcción y asegurar una cadena de suministro estable (agregación de la demanda). Hoy en día existen enormes ineficiencias de capital en las actuales fábricas externas. Por lo general, la creación de valor y las economías de escala en la fabricación sólo se producen en una pequeña parte de la fábrica, ya que la mayoría de las operaciones consisten básicamente en construir bajo un mismo techo (y llamarlo fabricación) o fabricar productos de construcción que se diseñaron para su uso in situ (frente a su uso fuera de las instalaciones).
Sólo después de que el producto y la demanda se hayan resuelto lo suficiente es el momento de diseñar, optimizar y, a continuación, automatizar el proceso de montaje de la fabricación a la planta. De nuevo, la mayoría de la gente quiere pasar directamente a la automatización, pero este es el ÚLTIMO paso.
Un área innovadora que hay que tener en cuenta a la hora de diseñar y fabricar con mayor eficacia son los elementos de fijación. La industria automovilística aprendió hace muchos años que para acelerar la producción necesitaba eliminar remaches y tornillos caros y pesados. El secreto para ensamblar rápidamente coches más resistentes y ligeros reside en cómo se ensamblan. Antes se necesitaban pesados sistemas de fijación. Hoy en día, los pesados sistemas de fijación mecánicos se han sustituido por cintas de muy alta adherencia y superpegamentos, así como por fijaciones de plástico y velcro de conexión rápida. Las fijaciones modernas son más rápidas, ofrecen mejores prestaciones y ahorran costes totales de montaje. Mientras que las fijaciones mecánicas concentran la tensión en sus puntos de conexión, la cinta distribuye esta tensión sobre un área mucho mayor, mitigando las fracturas por tensión y los fallos.
Aún mejor es utilizar menos componentes para ensamblar. La prensa giga de Tesla se inventó para fundir en una sola pieza todos los bajos traseros de su vehículo Modelo Y. El rediseño de esta pieza se redujo a una sola pieza. Al rediseñar esta pieza para reducirla a un proceso de un solo paso, se eliminaron alrededor de 370 piezas más y se redujo enormemente el tiempo de ensamblaje, soldadura y/o fijación.
Estamos empezando a ver materiales de construcción diseñados pensando en la CI. Productos de mayor formato, como la madera laminada en cruz (CLT), los paneles de contrachapado macizo, los elementos prefabricados de hormigón, los SIP y los materiales aislantes avanzados (VIP, aislamiento de aerogel)... muchas de estas tecnologías de CI cuestan más que los productos básicos de materiales de construcción de la competencia, pero cuando se tienen en cuenta los costes totales de producción e instalación, los productos basados en la CI salen ganando siempre.
El sector de la construcción se encuentra en una encrucijada. Adoptando los principios de la construcción industrializada, aprendiendo de otras industrias y aprovechando las tecnologías digitales, el sector puede hacer frente a sus principales retos. Esta transformación promete un futuro de mayor productividad, mejor calidad, control de costes y un entorno construido más sostenible, asequible y resistente.
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en una isla para ricos? La respuesta es, por supuesto, sí.
el equipo de Signature Building Systems y KOH Architecture.
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