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Sincal: Automatizando todos los proyectos con desarrollos propios
SINCAL
AUTOMATIZANDO TODOS LOS PROYECTOS con desarrollos propios
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Sincal Ltda. es una empresa chilena líder en servicios de ingeniería. Especializados en el desarrollo y gestión de proyectos en ingeniería estructural y geotécnica. Y en esta oportunidad, el fundador y Gerente General de SINCAL Ltda., Gustavo Solar Guzmán, quien es Ingeniero Civil Estructural y Magíster con amplia experiencia en resolución de problemas complejos, respondió nuestra entrevista en el marco de este especial de “Ingeniería Estructural Automatizada”.
¿Cuál es el nivel de introducción de la automatización de la ingeniería estructural en el mercado chileno y latinoamericano?
Hay ciertas áreas de la ingeniería estructural en que la automatización es difícil de introducir, debido, en parte, a que los proyectos no son repetitivos y todos tienen sus particularidades. Esto se da principalmente en las estructuras industriales y habitacionales. Por otra parte, en el área vial, es decir, las estructuras tipo puente o pasarela, se da un cierto patrón repetitivo en cuanto a su estructuración. En general, en Chile, la mayoría de los puentes se basan en tableros con vigas simplemente apoyadas, una losa de hormigón armado, cepas y estribos. De esta manera, se generan buenas posibilidades de automatizar el cálculo estructural, con sus modelos respectivos, y los planos. Sin embargo, lo mencionado es prácticamente inexistente en Chile. A nivel latinoamericano, hemos observado buenas iniciativas en Perú.
¿Cuáles son los benefi cios cualitativos y cuantitativos para las ofi cinas de ingeniería?, ¿es rentable automatizar’, ¿qué ganan los clientes?
Nuestra empresa Sincal Ltda. ha logrado automatizar la producción de modelos estructurales de puentes y de modelos BIM para la extracción de planos.
La forma tradicional de trabajar, con planos cad y modelos estructurales no es un mal método, pero a veces, producto de modifi caciones en los proyectos, puede pasar que el modelo no sea una representación muy precisa de lo que hay en los planos. Por otra parte,
una modifi cación, genera varios cambios en los planos y los ajustes hay que hacerlos uno por uno, aumentando la tasa de errores y el tiempo de desarrollo.
El primer paso en la automatización es la utilización de programas BIM, como el Tekla, Revit o similares para producir un modelo 3D y extraer los planos de ahí. En caso de cualquier modifi cación, basta con ajustar el modelo y los planos se actualizan todos automáticamente. Sin embargo, aún suele ser un proceso lento el generar el modelo BIM en comparación con la forma tradicional.
De esta manera, para que el proceso sea competitivo, se vuelve necesario automatizar la producción del modelo BIM.
Este segundo paso es lo que hemos logrado implementar mediante la programación de rutinas en lenguaje Grasshopper, que es un plugin del programa Rhinoceros. https://www.rhino3d.com/ es/. Con esta poderosa herramienta, basta con defi nir parámetros (largo del puente, forma de la viga, placas de apoyo, ancho, etc.) y el programa genera un modelo en el programa Tekla Structures, desde donde se pueden extraer los planos directamente. Además, hemos logrado que en forma paralela, se cree el modelo estructural, que en nuestro caso, está hecho con el programa RFEM.
Todo lo anterior toma un lapso de unos pocos minutos.
De esta manera, el proceso consiste en producir el modelo estructural, extraer esfuerzos y calcular el puente. Luego, se genera el modelo BIM. Todo a partir de la parametrización en Grasshopper que puede interactuar directamente con los programas mencionados.
Con todo esto, hemos podido realizar proyectos de puentes en un tiempo reducido o al menos similar al método tradicional, pero con una reducción notable de errores y, además, es muy rápido incorporar las típicas modifi caciones al proyecto. La ganancia de los clientes se basa en la rapidez de las entregas y en la mínima tasa de errores, además que queda un modelo BIM en formato IFC que puede incorporarse en el proyecto federado del camino y que actualmente es un entregable, al menos para proyectos de Concesiones.
¿En cuánto plazo se pueden implementar estas mejoras?
A nosotros nos ha tomado aproximadamente un año para la implementación de las mejoras, y de hecho es un proceso que aún no termina porque habitualmente estamos incorporando más capacidades, como, por ejemplo, puentes curvos, diseño generativo, etc.
¿Cuáles son los benefi cios para los revisores estructurales?
Los entregables siguen siendo los mismos de siempre, una memoria y planos cad, sin embargo, hemos añadido el modelo BIM en formato IFC para que les sirva de apoyo para entender cómo es realmente la estructura.
Con el modelo BIM, es posible, además, visualizar el puente a través de la “realidad aumentada”, en que con un smarthpone o una tablet y el programa visualizador respectivo (hay varios gratis), se puede ver en terreno como quedaría emplazada la estructura, lo que sería de ayuda para los revisores al momento de las visitas a la zona de emplazamiento.
¿Cómo un revisor estructural revisa un proyecto automatizado?
El entregable sigue siendo lo mismo de siempre, por lo que básicamente no habría cambios en su forma de revisar. Sin embargo, a medida que continúe la implementación de esta tecnología, se dará el paso a subir el modelo BIM a la “nube” junto con el modelo estructural. De esta manera no será necesario contar con un programa específi co de cálculo estructural, ya que el modelo podrá visualizarse completamente, con sus cargas, esfuerzos, etc., a través de un portal web, permitiendo una democratización en el uso del software. Demás esta decir que previamente deberá validarse el o los motores de cálculo que podrán utilizarse.
¿Hay benefi cios para los mandantes?
Los benefi cios radican principalmente en la producción de proyectos prácticamente sin errores, permitiendo que, al momento de la construcción, no aparezcan las típicas inconsistencias u otros errores cuando los materiales ya están comprados o incluso instalados. Por otra parte, se ahorrará tiempo en el desarrollo de los proyectos.
La introducción de tecnología en etapa temprana, digitalizando y automatizando, ¿genera problemas desde el punto de vista del cambio en los procesos de revisión por parte de los revisores estructurales?, ¿qué inconvenientes se generan?
El principal problema que ha habido es que los revisores estructurales del MOP sólo admiten un programa para el desarrollo y revisión de los modelos estructurales, el SAP2000, que efectivamente es un excelente software y muy reconocido en todo el mundo. Sin embargo, no ha alcanzado el nivel de automatización y de interoperabilidad descrito en el presente artículo, dejando el desarrollo mencionado incompleto. De esta manera, se vuelve urgente incorporar el uso de otros programas, como el RFEM, Sofi stik o Midas que han logrado avances fundamentales y son referentes mundiales en proyectos de puentes.
¿Se resisten al cambio?, ¿es un problema del software (homologación) o sencillamente no quieren innovar porque no hay incentivos?
Efectivamente hemos notado una resistencia al cambio, en parte, debido a que es el programa que los revisores conocen desde la época universitaria, por lo que se requieren capacitaciones. Además, es el único programa que tienen instalado en el departamento de estructuras.
Todo esto ha traído consecuencias negativas en varios aspectos, por ejemplo, el estancamiento de desarrollos innovadores como la automatización, pero, además, nos hemos concentrado en utilizar sólo un programa de cálculo estructural que es distribuido por una sola empresa en Chile, lo que produce un claro ejemplo de distorsión del mercado, en este caso, para colmo de males, inducido a través de un organismo estatal,
lo que debiera ser evitado a toda costa.
¿Qué casos de éxito de proyectos puedes señalar que se hayan automatizado y cómo fue el proceso de todos los actores que participaron desde quien diseña, calcula, revisa, etc.?
Ya hemos producido varios proyectos automatizados, como el puente Cancura, puente Mulpun, puente Allipen, puentes colgantes Van Schowen y Augusto Grosse, etc. El proceso de quien diseña y calcula (nosotros) ha sido muy bueno debido a la rapidez y facilidad al realizar los modelos BIM y estructurales. Respecto al revisor, el entregable es el mismo de siempre a excepción del modelo estructural, que, hasta el momento, solo ha sido aceptado en puentes de un tramo, por lo que para puentes más complejos hemos tenido que hacerlos en forma manual con el SAP2000, a excepción de los puentes colgantes Van Schowen y Augusto Grosse que los modelamos con el Sofi stik.
¿Se aplica en estos procesos machine learning e Inteligencia artifi cial?
Una de las características más interesantes del Grasshopper es que cualquiera puede hacer desarrollo de componentes. Particularmente, durante la semana recién pasada, el ingeniero Diego Apellániz, quien además desarrolló las componentes grasshopper para el RFEM 5, liberó componentes de machine learning - redes neuronales, que perfectamente podrían aplicarse en desarrollos de ingeniería estructural
Por nuestra parte, aún no hemos llegado a incorporar este nivel de tecnología, pero nos hemos embarcado en el diseño generativo, con el cual, introduciendo algunos parámetros, es posible determinar un estado óptimo para algún diseño cualquiera, por ejemplo, una viga pretensada. Recomendamos la memoria de título del ingeniero civil Álvaro Riquelme de reciente publicación https://repositorio.uchile.cl/handle/2250/185619, que tuvo un impacto muy positivo dentro de la comisión examinadora, avalando este tipo de desarrollo y dando el impulso para continuar en esta senda. N&C
