La realidad mixta impulsa la fabricación estructural

Jul 30, 2023

Utilizando la realidad mixta, un inspector puede ver el modelo digital colocado sobre la instalación real. Foto proporcionada

La realidad mixta es uno de los avances más prometedores que impulsan la industria de la construcción. Tiene el potencial de simplificar la experiencia de diseño, construcción y operación para cada persona que participa en un proyecto. Lleva los modelos construibles y los datos que contienen más allá de la pantalla de la computadora y al mundo físico, abriendo la puerta a una verdadera colaboración y menos desperdicio.

Imagine un proyecto en el que todos los miembros del equipo tengan acceso a cascos de realidad mixta. En el taller, los equipos utilizan esta tecnología para coordinar y orquestar la fabricación. En el campo, otros acceden a los mismos modelos para garantizar una instalación precisa. Muchos de estos casos de uso ya se están implementando en la actualidad.

A través de sus auriculares, el equipo del taller fabuloso recibe una notificación de que un ensamblaje está listo para su fabricación. Acceden al modelo, lo alinean con el área de fabricación y lo ven a escala completa. Las instrucciones digitales incluidas con el modelo brindan orientación para reunir las piezas individuales y construir el conjunto completo.

Antes de comenzar la fabricación, el equipo puede verificar el modelo general con un escaneo láser 3D de la ubicación real del sitio del proyecto para garantizar la precisión. En el lugar de trabajo, los equipos de instalación ven el modelo a escala completa para visualizar la secuencia de construcción y planificar su trabajo para garantizar la seguridad y la eficiencia. Si las condiciones requieren un cambio en la secuencia de instalación, los miembros del equipo en el taller de fabricación se ponen auriculares y son virtualmente “transportados” al lugar de trabajo para interactuar con el equipo de campo. El equipo de campo interactúa con los avatares del equipo de la tienda fabulosa y juntos, virtualmente, encuentran una solución. Luego, los modelos se actualizan y se brindan nuevas instrucciones a todos los miembros del equipo a través de sus auriculares.

Los términos realidad "mixta", "aumentada" y "virtual" a menudo se usan indistintamente, pero son tecnologías discretas. Las tres son formas diferentes de realidad extendida. Para comprender las diversas formas en que pueden beneficiar a la industria, es importante saber en qué se diferencian.

La realidad virtual es una experiencia inmersiva 100 por ciento digital. Elimina el contexto del espacio físico y lo reemplaza con un entorno 3D.

La realidad aumentada es un enfoque 2D que combina los mundos físico y digital para permitir al usuario ver información digital en el contexto del entorno físico que ocupa. La realidad mixta, como su nombre indica, es un híbrido 3D de lo digital y lo físico, donde las dos realidades coexisten y el usuario puede interactuar con cada una.

La realidad mixta superpone objetos 3D entre objetos reales y permite a los usuarios interactuar con ambos. Foto proporcionada

La industria de la construcción ha dado grandes pasos al pasar del modelado de información de construcción (BIM) 2D al 3D. La mayoría estaría de acuerdo en que trabajar a partir de un modelo construible completamente desarrollado y rico en datos crea un valor tremendo. La realidad mixta amplía el valor de esos datos y crea nuevas oportunidades para aprovechar BIM en todo el proyecto.

Ver el modelo superpuesto al entorno físico permite a las personas percibir las relaciones espaciales, las distancias y los tamaños tal como deben aparecer cuando se termine el proyecto. Sin realidad mixta, la interpretación del contenido digital y su traducción a objetos del mundo real depende en gran medida de la comprensión espacial de cada uno. Esta forma de trabajar no sólo requiere trabajadores altamente calificados, lo que se complica por la actual escasez de mano de obra en la industria, sino que también deja lugar a errores que a menudo conducen a mala calidad, sobrecostos y retrasos en los cronogramas.

La realidad mixta saca el modelo de la pantalla para que las personas puedan participar e interactuar con él en una escala uno a uno. Al usar un visor de realidad mixta, un fabricante puede visualizar e interactuar con un modelo 3D rico en datos en el taller, aislar y extraer conexiones del modelo para verificar la precisión e identificar componentes faltantes u otras desviaciones. Durante la fabricación, la realidad mixta puede garantizar que los detalles se alineen con el método de ensamblaje preferido del equipo de montaje, antes de que las instrucciones de fabricación se envíen a producción.

La realidad mixta puede parecer un concepto lejano que aún no ha encontrado su camino, pero los primeros en adoptarlo han estado experimentando con él durante años. Consolis, uno de los mayores fabricantes de elementos prefabricados de Europa, fue uno de los primeros en probar la realidad mixta.

En aquel momento, Consolis estaba considerando un sistema basado en láser para el control de calidad de las barras de refuerzo, pero el láser tenía un coste prohibitivo y era difícil de utilizar. Consolis, curioso sobre el potencial de la realidad mixta para reemplazar los flujos de trabajo tradicionales y optimizar la producción de jaulas de barras de refuerzo, exploró una prueba piloto de concepto en 2016. Utilizando Trimble Connect para HoloLens en la fábrica, un equipo de cuatro personas fabricó una jaula de barras de refuerzo sin ningún conocimiento previo. de construcción de barras de refuerzo. Usaron HoloLens para colocar la barra de refuerzo y completar casi 50 pasos en secuencia, usando un comando de voz para pasar de un paso al siguiente hasta llenar la jaula.

Esto hizo posible que trabajadores sin experiencia previa fabricaran la jaula y la entregaran al sitio rápidamente. A través del proyecto piloto, el equipo de Consolis descubrió un sólido argumento comercial para la realidad mixta. Específicamente, podrían usarlo para evitar errores costosos en la producción y realizar con precisión el control de calidad.

La realidad mixta emula escenarios de la vida real. La experiencia 3D que proporciona la realidad mixta ilustra el tamaño, las dimensiones y las proporciones, por lo que es mucho más fiable que los modelos 3D en una pantalla plana.

Quizás su mayor beneficio es que la información se retiene y permanece en 3D completo durante todo el proyecto. Debido a que la información 3D no es ambigua, las malas interpretaciones y los errores son raros.

Gran parte del desperdicio en la construcción proviene de problemas de comunicación, y no es de extrañar, considerando la cantidad de partes involucradas en cada proyecto. La realidad mixta podría hacer que esos problemas sean cosa del pasado. Foto proporcionada

Aunque la industria crea modelos 3D muy detallados, todavía se dedica una gran cantidad de tiempo a finalizar los dibujos 2D debido a las adiciones manuales necesarias para que sean completamente comprensibles. Crear un dibujo 2D en el que la información se corresponda perfectamente con un modelo 3D requiere tiempo y precisión. Trabajar en 3D desde el principio, utilizando la realidad mixta para visualizar el modelo lo más cerca posible de la realidad, acelera el proceso de diseño y, en definitiva, todo el proyecto.

La realidad mixta permite a las partes interesadas del proyecto iterar sobre conceptos de diseño en 3D, colaborar con otros mientras están inmersos en el diseño, superponer diseños en el mundo real para la detección y visualización de conflictos y utilizar modelos en el mundo real como guía de instrucciones durante la producción real. Las pruebas sobre el terreno con realidad mixta pueden detectar errores antes del montaje.

La realidad mixta y los modelos construibles abordan muchas de las principales ineficiencias en el diseño y la construcción actuales y sin duda tendrán un impacto significativo en la industria en los próximos años.

Más allá de la realidad mixta, las aplicaciones potenciales de la realidad extendida abarcan la arquitectura, la ingeniería, la construcción, la minería y los servicios públicos. En ingeniería civil y servicios públicos, las empresas están utilizando la realidad aumentada en exteriores para visualizar, explorar y colocar modelos 3D georreferenciados sobre o bajo tierra. Los equipos están utilizando la realidad extendida para localizar servicios públicos enterrados y visualizar diseños antes de comenzar el trabajo.

En la minería, los trabajadores se sumergen e interactúan con gemelos digitales de minas a cielo abierto mientras están sentados en sus escritorios a miles de kilómetros de distancia. Información importante, como volúmenes de existencias, movimientos y leyes del mineral, y ubicaciones casi en tiempo real de maquinaria y camiones, se puede superponer en un mapa espacial del sitio de la mina para poder verlo usando auriculares de forma remota. Un gerente en Toronto puede sumergirse en un gemelo digital casi en vivo de una operación en Australia occidental.

Los avances tecnológicos han reducido la barrera de entrada y han puesto la realidad mixta a nuestro alcance. Las herramientas de realidad mixta son cada vez más fáciles de usar y, en los próximos años, los auriculares serán lo suficientemente pequeños y cómodos para usarse todo el día y brindarán acceso manos libres a información en tiempo real.

Jordan Lawver es administrador de cartera de realidad mixta, Trimble Buildings, Trimble Inc., 935 Stewart Drive, Sunnyvale, CA 94085, 408-481-8000, building.trimble.com.