Repensar el futuro de la producción: la automatización puede ayudarnos a vivir y trabajar mejor

Resulta inevitable que la humanidad necesite, desee y exija cada vez más. También es cierto que cada día tenemos menos: menos recursos naturales, menos espacio y menos mano de obra cualificada de lo que el mundo necesita.

Sin embargo, en contraste con la escasez de recursos y de trabajadores cualificados, la población mundial sigue creciendo (hasta unos 10,000 millones de personas en 2050) y la pobreza se reduce en los países en vías de desarrollo. En 1990, menos de una cuarta parte de la población mundial tenía unos ingresos suficientes como para considerarse clase media. En la actualidad el porcentaje casi alcanza el 50 % y cada día se suman a este grupo 400,000 personas.

La mejora del nivel de vida es una buena noticia, pero ¿cómo impacta el consumo en la construcción, el diseño, la ingeniería y la fabricación? Cada año hay más personas que desean, demandan y necesitan cosas, ya se trate de teléfonos móviles, coches, comida o vivienda.

Según la empresa de estudios sociológicos Statista, conforme crezca la población mundial y aumente la superficie urbanizada, el sector de la construcción necesitará erigir en las grandes ciudades una media de 13,000 edificios al día durante todo 2050. Y esto es solo una parte de los billones de euros que deberán invertirse en todo el planeta para construir nuevas infraestructuras. Además, el mundo no es estático, las infraestructuras existentes necesitan mantenimiento y mejoras constantes. Es preciso que todo, desde edificios y puentes hasta frigoríficos, se construya y fabrique para soportar el paso del tiempo, y no para acabar en un vertedero a una velocidad alarmante

La construcción genera casi un tercio de los residuos de todo el mundo, y se prevé que esta cantidad sea el doble en 2025. Sorprende que mientras los procesos de fabricación consiguen ser cada día más eficientes, las cadenas de suministro continúen fomentando el despilfarro: alrededor del 70 % de las piezas de repuesto fabricadas nunca llegan a utilizarse. Queremos tener cada vez más, pero eso nos lleva a derrochar componentes, espacio en almacenes y mucho dinero.

Repensar la automatización

¿Qué pasará si la humanidad no reconsidera sus métodos de fabricación? Por una parte, la población en general y la clase media en particular no dejan de crecer; por otra, los efectos del cambio climático son más evidentes que nunca y asistimos a una reducción de los recursos naturales y de la mano de obra cualificada. ¿Cómo se puede preservar la vida con un impacto negativo menor (y sin deshumanizarnos)? Se trata de un desafío logístico y creativo de primer orden, aunque, al mismo tiempo, supone la mejor oportunidad que hayan tenido nunca diseñadores y fabricantes.

El imparable crecimiento conlleva más presión, pero al conciliar una demanda cada vez mayor (debida a la evolución demográfica) con una capacidad de respuesta cada día menor (por ser más limitados la mano de obra, la cualificación y los recursos naturales), vamos siendo conscientes de que reconsiderar el futuro de la automatización puede indicarnos un camino nuevo y mejor.

Ya no basta con limitar los residuos y mejorar la eficiencia del antiguo modelo de automatización que solo buscaba optimizar los procesos. Los problemas que debe afrontar el planeta son de mucho mayor calado y será necesario idear un nuevo modelo de automatización que priorice la creatividad y la colaboración entre el ser humano y la máquina.

Este nuevo modelo nos brinda la oportunidad de hacer algo mejor, que cause menos desigualdad, menos contratiempos para las empresas y menos estragos en el medioambiente y en las distintas comunidades del planeta. Debemos encontrar nuevos procesos de construcción y fabricación que disminuyan los residuos y obtengan mejores resultados. Y debemos proporcionar a los trabajadores oportunidades profesionales más novedosas y atractivas.

Podremos conseguirlo cuando los humanos y las máquinas nos ayudemos mutuamente a crear, cuando aprendamos el uno del otro. El trabajo estará mejor planteado y será más innovador. La convergencia entre fabricación y producción hará que los robots salgan de las fábricas, que se trasladen de la línea de producción a la obra en construcción. Por su parte, la impresión en 3D no se limitará a los prototipos; la fabricación aditiva es cada día más frecuente en los procesos productivos de los sectores aeroespacial y automotriz.

Lo más importante es que con estos planteamientos las ideas no se ven limitadas. La libertad creativa es total para idear nuevos productos, edificios y ciudades, más eficientes y duraderos.

GM se suma al diseño generativo

La evolución de General Motors (GM) es un buen ejemplo de este nuevo enfoque. El gigante de la automoción ha sido un pionero desde que el primer vehículo salió de sus instalaciones. En la actualidad las líneas de montaje de algunas de sus plantas producen un coche por minuto, fruto de una compleja sincronización industrial que coordina más de 30,000 elementos perfectamente integrados.

El volumen de producción ya no es un reto para GM y por eso la empresa ha diseñado una hoja de ruta para elaborar vehículos eléctricos y eliminar definitivamente las emisiones en un futuro próximo. Ahora necesitan producir automóviles más ligeros y resistentes, y para conseguirlo hay que mejorar la eficiencia y reducir la complejidad de sus elementos mecánicos. La innovación en el diseño y en los procesos de producción conlleva menos residuos y unos productos de más calidad que soportan mejor el paso del tiempo.

Para lograrlo, GM ha implantado una tecnología de diseño generativo de Autodesk que ha transformado por completo el diseño y fabricación de componentes. Este proceso permite a los ingenieros de la empresa fijar ciertos parámetros, como el modo de conexión entre las piezas o la carga máxima que pueden soportar, para determinar con rapidez las alternativas más adecuadas.

En el centro tecnológico de GM en Michigan el diseño generativo ha ayudado a los ingenieros a rediseñar el anclaje del asiento. Es un componente sencillo, pero han conseguido que pese un 40 por ciento menos, resista un 20 por ciento más y esté formado por una única pieza en lugar de ocho. Esto, además de aligerarlo, reduce el número de proveedores, la complejidad, el trabajo y, en definitiva, produce un vehículo de menos consumo y menor huella ecológica.

Para GM, repensar la automatización no consiste solo en mejorar parcialmente una pieza concreta o aumentar la eficiencia simplificando los componentes, consiste en provocar un salto cualitativo que transforme los procesos, los vehículos, la cadena de suministro y el proceso industrial en su conjunto.

El diseño generativo a escala urbana

La automatización y el diseño generativo también pueden llegar a revolucionar el sector de la edificación. La constructora holandesa Van Wijnen está especializada en la construcción de viviendas de bajo coste y balance energético nulo. A pesar de las nobles intenciones de la empresa, el 2 por ciento de margen que manejaba no era suficiente para asegurar su viabilidad. Por suerte, el diseño generativo les ha ayudado a adoptar unos procesos más eficientes y automatizados que minimizan los residuos y abaratan los costes.

La empresa etiquetó con metadatos algunos elementos de la construcción para desarrollar un esquema modular de vivienda que puede configurarse de múltiples formas. A partir de ciertos condicionantes, como la superficie de parcela, las vistas, el potencial de energía solar, los costos o los beneficios, el diseño generativo permite a los proyectistas de Van Wijnen explorar 15,000 opciones distintas para diseñar la urbanización perfecta.

El resultado es un sistema de construcción modular de funcionamiento análogo al de una línea de montaje de la industria automovilística, con el que Van Wijnen ha conseguido adaptar los proyectos residenciales a los nuevos procesos constructivos. El diseño generativo produce menos residuos, genera viviendas energéticamente más eficientes, optimiza la distribución adecuándola a las necesidades de los usuarios e incrementa los beneficios de la empresa.

La automatización y la resistencia a sismo

Mediante estas estrategias pueden conseguirse resultados sorprendentes, sobre todo para la seguridad de las comunidades más vulnerables. En Colombia, Autodesk colabora con Build Change, una organización sin ánimo de lucro. Su objetivo es automatizar la elaboración de estudios técnicos previos, la obtención de recomendaciones constructivas y la adaptación de los proyectos a las múltiples zonas sísmicas del país para que la próxima generación de viviendas tenga un mejor comportamiento frente a los terremotos.

Millones de colombianos viven en zonas de elevada densidad urbana próximas a alguna de las fallas geológicas más activas del planeta. Mediante la automatización de los procedimientos de adaptación de las viviendas, la organización ha conseguido cambiar no solo la forma de trabajo de los proyectistas, sino el mismo objeto de su trabajo: el tiempo que antes se dedicaba a diagnosticar los problemas se emplea ahora en solucionarlos. Por ejemplo, Build Change ha conseguido, gracias al empleo de Revit y Dynamo, de Autodesk, reducir el tiempo necesario para obtener las recomendaciones constructivas de casi una semana a menos de tres horas.

La automatización cambia cómo trabajan las personas, pero también cómo viven. GM produce vehículos de menor consumo para combatir el cambio climático, Van Wijnen proporciona viviendas ecológicas a un precio asequible y Build Change construye en menos tiempo edificios residenciales con mejor comportamiento en caso de terremoto.

La automatización también hace que las empresas aventajen a su competencia. Pero lo más importante es que impulsa nuevas ideas que permiten avanzar a la humanidad. Mejores ciudades, mejores edificios, mejores objetos, mejor trabajo: repensar el modelo de automatización es una gran oportunidad para mejorar la situación actual y dar respuesta a más con menos.