Edificación Industrializada.

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Stanford, CIFE | 2024 Industrialized Construction Forum | Session 1 | Daryl Patterson

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Construcción Industrializada: Lecciones de 15 Años de Experiencia

Este escrito resume una presentación sobre la construcción industrializada, centrándose en los desafíos y éxitos de implementar materiales innovadores y tecnologías digitales. El orador, Darl Patterson, comparte las percepciones obtenidas de más de 15 años de experiencia, resaltando las lecciones clave aprendidas y ofreciendo predicciones sobre el futuro de la industria.

Introducción a Darl Patterson y Lendlease

Darl Patterson, un arquitecto en recuperación y consultor, comparte sus experiencias trabajando para Lendlease, un negocio integrado globalmente, durante 30 años. 1m11s

  • Su trabajo se centró en cambiar el enfoque de la industria hacia la construcción. 1m47s
  • Lendlease invirtió aproximadamente $200 millones en diversas iniciativas durante un período de 15 años, permitiendo a Darl colaborar con profesionales de primer nivel. 1m57s

El Viaje de la Madera Masiva: Éxitos y Desafíos

La exploración de materiales y sistemas de Darl alrededor de 2009 tenía como objetivo mejorar la competitividad de costos y la calidad. 2m12s

  • La madera laminada cruzada (CLT), o construcción de Madera Masiva, surgió como la solución ganadora. 2m25s
  • Traer la tecnología de CLT al mercado australiano involucró una significativa I+D, incluyendo pruebas extensas de fuego. 2m35s
  • Un edificio de condominios de nueve pisos en Melbourne demostró la efectividad de costos de CLT, superando las expectativas con solo un 3% más de costo que la construcción convencional. 2m56s
  • Lendlease completó 22 proyectos importantes a nivel global usando CLT. 3m20s
  • Un exitoso edificio de oficinas en Sídney obtuvo un margen de beneficio del 40%, ganando premios de diseño y atrayendo alta demanda de inquilinos e inversores. 3m28s
  • A pesar del éxito, un segundo proyecto, aunque parecía una copia del primero, incluyó más de 600 cambios fundamentales en el diseño, resaltando la resistencia de la industria a la replicación incluso cuando es lógica. 4m3s

Material vs. Proceso: El Cambio de Juego

El orador enfatiza que ningún material individual (CLT, concreto impreso en 3D, etc.) es un cambio de juego por sí solo. 5m0s

  • Los beneficios económicos y de sostenibilidad son significativos pero insuficientes para transformar la industria. 5m10s
  • Se desmiente el mito de la reducción de costos a través de la repetición de materiales; diseños únicos y equipos anulan los ahorros potenciales de costos. 5m26s
  • La consistencia en la fabricación es crucial para desbloquear reducciones de costos. 5m44s
  • Fabricar la estructura permite tolerancias precisas, mejorando el proceso de construcción en general. 5m51s

Integración Vertical: Complejidad vs. Margen

El intento de Lendlease de integración vertical con una fábrica de CLT, que costó $50 millones, inicialmente parecía prometedor. 6m9s

  • Sin embargo, la empresa finalmente fracasó debido a una subestimación de la complejidad involucrada, lo que llevó al cierre de la fábrica después de cuatro años y la venta del equipo con pérdidas. 6m18s
  • Si bien la integración vertical puede ofrecer control a los interesados, introduce complejidades significativas que no siempre compensan las ganancias de margen. 6m57s

La Importancia de la Agencia y la Estandarización

Lograr eficiencia en la construcción industrializada requiere agencia sobre el proceso de diseño. 7m26s

  • El desafío radica en mantener esa agencia sin integrar verticalmente el diseño, la gestión y las relaciones con el cliente. 7m34s
  • La primera fábrica, aunque equipada con excelentes equipos y personal, operaba como una tienda de fabricación a medida, ofreciendo servicios de alta calidad pero costosos. 7m54s

Fábrica de Módulos de Baño: Producción en Pequeñas Series y las Limitaciones de la Personalización

Una segunda fábrica se centró en módulos de baño estandarizados, demostrando las complejidades de escalar en producción a pequeña escala. 8m40s

  • Empezando con cuatro tipologías de módulos, la producción se expandió rápidamente a 38, dificultando la eficiencia a pesar del éxito en producir productos de alta calidad. 9m21s
  • Aunque la fábrica entregó excelentes resultados cualitativos, carecía de una ventaja de costo sobre los baños construidos en el sitio, subrayando la importancia de la estandarización para la efectividad de costos. 11m16s

Digitalización: El Camino hacia la Eficiencia

Lendlease invirtió aproximadamente $100 millones en un enfoque digital, con el objetivo de crear una plataforma que integre el diseño conceptual y la fabricación. 11m50s

  • Los primeros intentos usando gemelos digitales fueron costosos y laboriosos. 12m25s
  • Un enfoque procedimental para automatizar el diseño, generando modelos listos para la fabricación, resultó más prometedor, particularmente para estructuras usando Madera Masiva y hormigón prefabricado. 13m3s
  • Sin embargo, el alcance del proyecto resultó inesperadamente vasto, planteando dudas sobre la relación costo-beneficio. 13m51s
  • El enfoque cambió hacia automatizar a los consultores fuera del proyecto, lo que finalmente no fue el resultado deseado. 14m19s

El Papel Crítico de la Interoperabilidad y los Conectores Inteligentes

Un enfoque en la interoperabilidad entre componentes, en lugar de los componentes individuales, demostró ser altamente impactante. 15m29s

  • El desarrollo de conectores inteligentes mejoró significativamente la velocidad de ensamblaje y redujo las necesidades de mano de obra, logrando una mejora de 10 a 90 veces en el rendimiento. 16m7s
  • La oportunidad de PI reside en la interfaz entre componentes, presentando un área potencialmente lucrativa para inversiones. 17m34s

Ley de Derechos y el Camino hacia la Escala

La presentación concluye presentando la «ley de derechos», que explica que el aumento acumulativo de la producción lleva a mejoras de calidad y reducciones de costos. 18m30s

  • El orador argumenta que aplicar este principio a la construcción, combinado con conectores inteligentes, podría reducir drásticamente los costos de construcción con el tiempo. 19m19s
  • El desafío radica en alcanzar la escala necesaria para que este efecto se manifieste, potencialmente a través de colaboración a nivel de la industria. 20m17s
  • Un ejemplo de interoperabilidad en la industria de la electrónica de consumo destaca los posibles beneficios de una colaboración similar en la construcción. 20m40s

ConclusiónLa presentación de Darl Patterson ofrece valiosas percepciones sobre los desafíos y oportunidades en la construcción industrializada. Énfatiza la importancia de la estandarización, las interfaces inteligentes y la colaboración a nivel de la industria para desbloquear el pleno potencial de las tecnologías digitales y materiales innovadores para lograr reducciones significativas de costos y mejoras de eficiencia en la industria de la construcción. El enfoque debería cambiar de componentes individuales a la interacción eficiente entre ellos para verdaderamente revolucionar el sector.


Industrialized Construction: Lessons from 15 Years of Experience

This write-up summarizes a presentation on industrialized construction, focusing on the challenges and successes of implementing innovative materials and digital technologies. The speaker, Darl Patterson, shares insights gained from over 15 years of experience, highlighting key lessons learned and offering predictions for the future of the industry.

Introduction to Darl Patterson and Lendlease

Darl Patterson, a recovering architect and consultant, shares his experiences working for Lendlease, a globally integrated business, for 30 years. 1m11s

  • His work focused on changing the industry’s approach to construction. 1m47s
  • Lendlease invested approximately $200 million in various initiatives over a 15-year period, allowing Darl to collaborate with top professionals. 1m57s

The Mass Timber Journey: Successes and Challenges

Darl’s exploration of materials and systems around 2009 aimed to enhance cost competitiveness and quality. 2m12s

  • Cross-laminated timber (CLT), or Mass Timber construction, emerged as the winning solution. 2m25s
  • Bringing CLT technology to the Australian market involved significant R&D, including extensive fire testing. 2m35s
  • A nine-story condominium building in Melbourne demonstrated CLT’s cost-effectiveness, exceeding expectations with only a 3% higher cost than conventional building. 2m56s
  • Lendlease completed 22 major projects globally using CLT. 3m20s
  • A successful office building in Sydney yielded a 40% profit margin, winning design awards and attracting high tenant and investor demand. 3m28s
  • Despite the success, a second project, while seemingly a copy of the first, included over 600 fundamental design changes, highlighting the industry’s resistance to replication even when logical. 4m3s

Material vs. Process: The Game Changer

The speaker emphasizes that no single material (CLT, 3D-printed concrete, etc.) is a game-changer on its own. 5m0s

  • Economical and sustainability benefits are significant but insufficient for transforming the industry. 5m10s
  • The myth of cost reduction through material repetition is debunked; unique designs and teams negate potential cost savings. 5m26s
  • Consistency in manufacturing is crucial to unlock cost reductions. 5m44s
  • Manufacturing the structure allows for precise tolerances, improving the overall construction process. 5m51s

Vertical Integration: Complexity vs. Margin6m5sLendlease’s attempt at vertical integration with a CLT factory, costing $50 million, initially seemed promising. 6m9s

  • However, the venture ultimately failed due to underestimation of the complexity involved, leading to the factory’s closure after four years and equipment sold at a loss. 6m18s
  • While vertical integration can offer stakeholder control, it introduces significant complexities that don’t always offset the margin gains. 6m57s

The Importance of Agency and Standardization

Achieving efficiency in industrialized construction requires agency over the design process. 7m26s

  • The challenge lies in maintaining agency without fully vertically integrating design, management, and client relations. 7m34s
  • The first factory, while equipped with great equipment and personnel, operated as a custom fabrication shop, offering high-quality but costly services. 7m54s

Bathroom Pod Factory: Small Batch Runs and the Limitations of Customization

A second factory focused on standardized bathroom pods demonstrated the complexities of scaling in small batch production. 8m40s

  • Starting with four pod typologies, production rapidly expanded to 38, hindering efficiency despite success in producing high-quality products. 9m21s
  • While the factory delivered excellent qualitative results, it lacked a cost advantage over site-built bathrooms, highlighting the importance of standardization for cost-effectiveness. 11m16s

Digitalization: The Path to Efficiency

Lendlease invested approximately $100 million in a digital approach, aiming to create a platform integrating concept design and manufacturing. 11m50s

  • Early attempts using digital twins were costly and labor-intensive. 12m25s
  • A procedural approach to automate design, generating manufacturing-ready models, proved more promising, particularly for structures using Mass Timber and pre-cast concrete. 13m3s
  • However, the project’s scope proved unexpectedly vast, raising questions about the cost-benefit ratio. 13m51s
  • The focus shifted towards automating consultants out of the project, which ultimately wasn’t the desired outcome. 14m19s

The Critical Role of Interoperability and Smart Connectors

A focus on interoperability between components, rather than individual components themselves, proved to be highly impactful. 15m29s

  • The development of smart connectors significantly improved assembly speed and reduced labor needs, achieving a 10x to 90x improvement in throughput. 16m7s
  • The IP opportunity resides in the interface between components, presenting a potentially lucrative investment area. 17m34s

Rights Law and the Path to Scale

The presentation concludes by introducing “rights law,” which explains that the cumulative doubling of production leads to quality improvements and cost reductions. 18m30s

  • The speaker argues that applying this principle to construction, combined with smart connectors, could drastically reduce construction costs over time. 19m19s
  • The challenge lies in achieving the necessary scale for this effect to manifest, potentially through industry-wide collaboration. 20m17s
  • An example of interoperability in the consumer electronics industry highlights the potential benefits of similar collaboration in construction. 20m40s

Conclusion

Darl Patterson’s presentation offers valuable insights into the challenges and opportunities in industrialized construction. He emphasizes the importance of standardization, smart interfaces, and industry-wide collaboration to unlock the full potential of digital technologies and innovative materials for achieving significant cost reductions and efficiency improvements in the construction industry. The focus should shift from individual components to the efficient interaction between them to truly revolutionize the sector.

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