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Tomás Zegard: “La automatización del diseño estructural permite responder rápidamente a cambios en la arquitectura”
Tomás Zegard, Ingeniero Civil
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Tomás Zegard es Ingeniero Civil de la Pontifi cia Universidad Católica de Chile, MSc y PhD de la "University of Illinois at Urbana-Champaign" (UIUC). Actualmente es profesor asistente de departamento de ingeniería estructural y geotécnica de la PUC. Ha trabajado en una empresa de arquitectura e ingeniería especializada en rascacielos y proyectos de gran tamaño. Y desde su experiencia en la academia y en la empresa privada, lo invitamos a participar de nuestro especial.
¿Cuál es el nivel de introducción de la automatización de la ingeniería estructural en el mercado chileno y latinoamericano?
Depende de si por automatización estamos hablando del proceso de diseño, o del proceso constructivo.
En el caso de proceso de diseño, empresas de diseño estructural de mediano y gran tamaño están en constante desarrollo de herramientas que ayuden a diseñar más rápido o de forma automática. No creo poder dar nombres de empresas específi cas, pero conozco de casos en que se han desarrollado herramientas que utilizan la interfaz de programación (API) de los programas de análisis estructural para automatizar el diseño de muros, dibujo de enfi erraduras, creación o actualización del modelo BIM, y generación de las cargas y los patrones de carga.
En el caso del proceso constructivo, la automatización se suele dar por dos caminos: prefabricados, y manufactura robotizada. El primero, tiene presencia en Chile, pero a menor escala que en otros países más desarrolla-
dos. No tengo datos para avalar mi hipótesis, pero esto se podría deber a dos componentes: (1) Chile es un país pequeño donde las economías de escala que los grandes países tienen no aplican directamente, y (2) la prefabricación de componentes resulta más atractiva en la medida en que la mano de obra es más cara. El segundo punto podría cambiar con el auge del precio de la mano de obra en construcción de los últimos años.
¿Cuáles son los benefi cios cualitativos y cuantitativos para las ofi cinas de ingeniería?
Rapidez, estandarización, menos espacio para errores, y un cambio en la composición de la planta de la ofi cina estructural clásica. Esto último se refi ere a un cambio en la proporción de ingenieros y dibujantes, ya que la tarea de estos últimos se presta más fácilmente a la automatización desde el modelo de ingeniería, lo que presenta una oportunidad para las empresas, porque pueden reducir las horas de dibujo (más barato), producir modelos BIM o dibujos CAD más rápido, de forma más confi able. Al mismo tiempo se requiere de un nuevo rol de desarrollador o programador que permita crear, y más importantemente, mantener las herramientas de automatización creadas.
En el caso de los componentes prefabricados, el tiempo de análisis y diseño se puede reducir gracias a que los posibles casos de solicitación se suelen acotar. Esto resulta en un número fi nito de situaciones que llevan a un diseño más veloz; similar a como ocurre en el diseño de placas colaborantes (deck), que es rápido “Los incentivos están, pero creo que sólo las medianas y grandes empresas tienen los recursos para comprar una solución existente, o desarrollar la propia”
porque se puede utilizar tablas del fabricante que consideran las distintas situaciones posibles (luz y solicitación).
Adicionalmente, la automatización del diseño estructural permite responder rápidamente a cambios en la arquitectura. Con el auge del diseño arquitectónico paramétrico, la capacidad de actualizar el diseño estructural de forma sistemática y veloz es clave para poder explorar nuevos diseños y opciones de estructuración.
¿Es rentable automatizar’, ¿qué ganan los clientes?
La mejora más tangible es una reducción del tiempo de desarrollo del proyecto.
¿Cuáles son los beneficios para los revisores estructurales?
Respecto a la automatización del proceso de diseño: menos errores o discordancias en los modelos BIM, planos CAD, y libro de cálculo.
Respecto a la automatización del proceso constructivo: Una reducción del abanico de diseños posibles, que como se explicó anteriormente, acelera el diseño. Esto tiene el mismo efecto en la fase de revisión. Es decir, se acelera la revisión.
¿Cómo un revisor estructural revisa un proyecto automatizado?
En mi opinión personal: igual que
como se revisa un proyecto no automatizado. Pero otra persona podría estar en desacuerdo.
¿Hay benefi cios para los mandantes?
Menor tiempo de desarrollo del proyecto: menos horas de ingeniería y de construcción. En el caso de una automatización integrada con la arquitectura, se puede explorar un número mucho mayor de diseños y estructuración.
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?
No lo creo.
¿Se resisten al cambio?
No lo sé.
¿Es un problema del software (homologación) o sencillamente no quieren innovar porque no hay incentivos?
Podría ser. No tengo datos para avalar mi hipótesis, sólo mi experiencia propia. En base a ello, creo que opciones de software existen. Los incentivos están, pero creo que sólo las medianas y grandes empresas tienen los recursos para comprar una solución existente, o desarrollar la propia.
¿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.
Algunos proyectos completados, otros propuestos, y conceptuales donde se utilizó la automatización del diseño estructural en algún grado son: SOM CITIC Financial Centre, SOM Tianjin CTF Financial Centre, SOM Polestar Tower Gothenburg, SOM Hangzhou Greenland Towers.
¿Se aplica en estos procesos machine learning e Inteligencia artifi cial?
Sí. N&C
