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Cómo aplicar el diseño basado en conjuntos en la construcción



La siguiente es la primera de dos publicaciones escritas para detallar los hallazgos de un estudio de caso de diseño esbelto en dos proyectos de construcción construidos en Noruega durante los años 2018/2019.


En este estudio de caso, se diseñaron dos proyectos de construcción a gran escala utilizando un marco basado en LOD creado con la intención de estandarizar el proceso a menudo caótico que es nuestro enfoque actual para el diseño de edificios.


Aunque el estudio descubrió varias ideas valiosas sobre cómo se puede lograr el diseño de construcción ajustada, la mayoría de estos hallazgos se discutirán en detalle en otra publicación. El siguiente artículo sirve como introducción teórica al tema de lograr procesos lean en la ingeniería de diseño de la construcción.


El desafío de la gestión del diseño de edificios modernos

La gestión tradicional del diseño de la construcción ha tenido problemas con un enfoque ad hoc del diseño, lo que aumenta la cantidad de reelaboración y el costo, además de reducir la capacidad de producir diseños eficientes de acuerdo con las necesidades del cliente. Aunque se han realizado muchas mejoras en el diseño de la construcción en las últimas décadas, la más notable es la del Modelado de información de construcción (BIM), estas mejoras son, en la mayoría de los casos, simplemente herramientas para los diseñadores, y no abordan el problema subyacente con el diseño de la construcción actual. es decir: la falta de un proceso ordenado de trabajo que pueda ser dirigido hacia metas claras y por ende creación de valor.

Aprendiendo de Toyota: ¿Qué es el diseño basado en conjuntos?

Una de las muchas ideas reveladas a partir de las prácticas Lean de Toyota es la forma en que diseñan los automóviles, a menudo denominada Diseño basado en conjuntos (SBD). El diseño basado en conjuntos viene con una visión radicalmente nueva sobre cómo abordar el proceso de diseño en sí. En lugar de comenzar con una suposición de cómo los diseñadores piensan que debería ser el diseño y repetir dicho diseño (cuya estrategia a menudo se denomina "Diseño basado en puntos"), los diseñadores que usan SBD adoptan el siguiente enfoque:

Definir la cantidad más amplia posible de diferentes conceptos de diseño que posiblemente podrían satisfacer el objetivo final del producto, luego desarrollar gradualmente todos los conceptos simultáneamente. Mientras se prueba continuamente el rendimiento de los conceptos entre sí, los conceptos potenciales que demuestran tener un rendimiento inferior se desechan en favor de un mayor desarrollo de los conceptos de mejor rendimiento.




A diferencia de los enfoques tradicionales basados ​​en puntos, el diseño basado en conjuntos adopta un enfoque de diseño más lento y metódico. Los gráficos anteriores pueden entenderse como dos ejes, con diferentes diseños en el eje vertical y grado de terminación de dicho diseño en el eje horizontal.





¿Cómo permite el diseño basado en conjuntos el diseño esbelto?

A primera vista, el diseño basado en conjuntos puede parecer un proceso lento y engorroso, entonces, ¿cómo produce mejores resultados que el diseño basado en puntos? Hay un par de razones:

  1. Desarrollar para probar. Durante el desarrollo, los diseños solo se desarrollan hasta el producto mínimo viable que se puede probar para métricas de rendimiento vitales relevantes para la experiencia del cliente del diseño final. Una vez que se demuestra que tienen un rendimiento inferior, los diseños se descartan rápidamente y no consumen más tiempo y energía durante el desarrollo.

  2. Objetivos claros. A diferencia del diseño basado en puntos, SBD tiene un objetivo final claro: reducir las posibles soluciones a la mejor solución (que en ese punto está casi finalizada). Por otro lado, los enfoques basados ​​en puntos no tienen tal estado final. Además, los procesos de diseño basados ​​en puntos a menudo incluyen una gran cantidad de reelaboración como resultado de suposiciones erróneas al elegir el concepto "correcto" antes de realizar cualquier prueba. El resultado final es un proceso de diseño que es imposible de gestionar hacia objetivos claros.

  3. Mejores diseños. La gran mayoría de los costos relacionados con un producto generalmente provienen de su ciclo de producción, no del proceso de diseño. Dado que SBD tiene una mayor probabilidad de producir soluciones eficientes y rentables de acuerdo con las necesidades del cliente, todo el ciclo de vida del proyecto del producto a menudo se completa de manera mucho más efectiva y a un costo menor.


¿Por qué el diseño basado en conjuntos es difícil de aplicar en la construcción?

Lamentablemente, la analogía de un automóvil del que puede construir múltiples prototipos diferentes, pruebas de eficiencia de combustible, ruido, contaminación, etc., no se traduce fácilmente en el desarrollo de la construcción. Los proyectos de construcción son grandes y únicos, mientras que los automóviles se producen en masa a un nivel en el que el costo relativamente menor de construir diferentes prototipos es insignificante. Los proyectos de diseño de construcción también ven una mayor participación del cliente, lo que influye en el proceso de diseño de varias maneras:

  1. El cliente a menudo participa en el establecimiento de un concepto base durante el inicio del proceso de diseño, lo que hace que sea menos relevante para los diseñadores probar muchos conceptos diferentes.

  2. Se espera que el proceso de diseño se complete en un corto período de tiempo, enfatizando aún más esta fase crítica del desarrollo del proyecto.

Aunque los proyectos de construcción no pueden probar múltiples diseños diferentes del mismo edificio, los principios del diseño basado en conjuntos siguen siendo relevantes para lograr un proceso de diseño esbelto. Como se describe en la introducción, el principal desafío de gestionar el diseño de la construcción es la falta de un proceso ordenado. Al entender el desarrollo del diseño como diseños cada vez más maduros según lo descrito por el pensamiento basado en conjuntos, los gerentes de diseño pueden resolver este problema al formalizar el desarrollo del diseño como una serie de pasos crecientes de madurez.


Cómo la gestión relacionada con la madurez permite el diseño basado en conjuntos en la construcción

En desarrollos recientes en la industria AEC noruega, se ha creado un intento de describir el proceso de diseño de la construcción de edificios de una manera que permita principios esbeltos de ingeniería basada en conjuntos en forma de un marco basado en LOD denominado Índice de madurez del modelo ( MMI).

El marco era un conjunto de niveles que describían los atributos de diseños de edificios cada vez más maduros (aunque aún no completos), en un esfuerzo por utilizar los niveles como hitos en la planificación. De esta manera, los diseñadores pueden evitar la trampa del diseño basado en puntos al permitir que los diseños se desarrollen gradualmente hasta convertirse en diseños completos, y los gerentes de diseño pueden (quizás por primera vez) tener una herramienta para describir sistemáticamente el diseño y el desarrollo del modelo en un forma predecible y sistemática conducente a principios sólidos de gestión de proyectos.


Se pueden establecer paralelismos entre el diseño basado en conjuntos y MMI, ya que los diseños cada vez más maduros convergen gradualmente hacia un diseño final, en lugar de forzar el diseño en función de las suposiciones hechas por los diseñadores:


Aprenda a usar MMI de manera efectiva a partir de estudios de casos

Esta publicación fue una introducción al concepto de madurez del modelo y los antecedentes teóricos de cómo se hizo utilizando los principios del diseño basado en conjuntos. Para una publicación más detallada sobre los desafíos prácticos y las experiencias del uso de MMI en estudios de casos reales, ¡esté atento a la siguiente publicación!


 

ACERCA DEL AUTOR .

Andreas es un científico galardonado del Grupo Internacional de Construcción Esbelta (IGLC) y profesor invitado en ingeniería de diseño esbelto en la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología. Con experiencia como ingeniero de diseño estructural y administrador de sitios de construcción, su mayor pasión es traducir hallazgos científicos complicados en consejos claros y prácticos para quienes realmente realizan el trabajo.


TRANSCRIPCIÓN: Areli Álvarez Lean Construction México®

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