Re-definiendo el Concepto Geo-Ingeniería

Vivimos un momento especial en la confluencia de disciplinas que por años han estado segmentadas.  Topografía, diseño arquitectónico, dibujo lineal, diseño estructural, planificación, construcción, mercadeo.  Para poner un ejemplo de lo que tradicionalmente fueron flujos; lineales para proyectos simples, iterativo y difícil de controlar en función del tamaño de los proyectos.

Hoy, de manera sorprendente tenemos flujos integrados entre estas disciplinas que más allá de la tecnología para gestión de datos, comparten procesos.  Tal que es difícil identificar dónde termina la tarea de uno e inicia la del otro; dónde finaliza la entrega de información, cuándo muere la versión de un modelo, cuándo el proyecto se dará por terminado.

Geo-ingeniería: necesitamos un nuevo término.

Si tocara bautizar este espectro de procesos, que va desde la captura de información necesaria para un proyecto en un entorno geoespacial hasta ponerlo en funcionamiento para los propósitos con que fue conceptualizado, nos atreveremos a llamarle Geo-ingeniería.  Si bien este término ha sido en otros contextos asociado a específicas ciencias de la tierra, ciertamente no estamos en tiempos de respetar convencionalismos; más si tenemos en cuenta que la geo-localización se volvió un ingrediente intrínseco de todos los negocios, y que la visión de niveles del BIM obliga a pensar que el alcance de la Arquitectura, Ingeniería y Construcción (AEC) se quedaría corto si consideramos el límite de su siguiente paso que es la Operación.  Pensar en un alcance más amplio, requiere tener en cuenta el impacto actual de la digitalización de los procesos, que desborda la construcción de infraestructuras y se amplía hacia los negocios que no siempre tienen una representación física, que no solo se vinculan en la inter-operabilidad secuencial de datos sino en la integración paralela e iterativa de procesos.

Con esta edición en la revista le dimos la bienvenida al término Geo-Ingeniería.

El alcance del concepto Geo-ingeniería.

Por mucho tiempo, los proyectos han sido vistos en sus diferentes etapas como fines intermedios en sí mismos.  Hoy, vivimos un momento donde, por un lado la información es la moneda de intercambio desde su captura hasta el punto de disposición; pero también la operación eficiente complementa este contexto para convertir esta disposición de datos en un activo capaz de generar mayor eficiencia y portafolios ante las necesidades del mercado.

Hablamos por tanto, de la cadena compuesta por los hitos principales que agregan valor a las actuaciones del ser humano en un macroproceso que más allá de ser un asunto de ingenieros, es un tema de gente de negocios.

Enfoque de Procesos – la pauta que –hace mucho– está cambiando lo que hacemos.

Si vamos a hablar de procesos, tendremos por tanto que hablar de cadena de valor, de simplificación en función del usuario final, de innovación y búsqueda de la eficiencia para rentabilizar las inversiones.

Los procesos basados en la Gestión de la Información. Gran parte del esfuerzo inicial de los años ochenta, con a llegada de la informatización, era tener un buen control sobre la información.  Por una parte, se buscaba reducir el uso de formatos físicos y la aplicación de los beneficios computacionales a cálculos complejos; de allí que el CAD en un inicio no necesariamente cambia los procesos sino más bien los lleva a un control digital; seguir haciendo casi lo mismo, conteniendo la misma información, tomando ventaja que ahora los medios pueden re-utilizarse.  El comando offset reemplaza la regla paralela, el orto-snap la escuadra de 90 grados, el círculo el compás, el trim la plantilla de borrado preciso y así de manera consecutiva dimos ese salto que sinceramente no fue fácil ni minúsculo, solo con pensar en la ventaja de el layer que en otro tiempo implicaría calcar el plano constructivo para trabajar los planos estructurales o hidrosanitarios.  Pero llegó el momento en que el CAD cumplió su propósito en las dos dimensiones; se volvió agotador especialmente para los cortes transversales, fachadas y los despliegues pseudo-tridimensionales; así llegó modelado 3D antes que le llamáramos BIM, simplificando estas rutinas y cambiando mucho de lo que hacíamos en el CAD 2D.

…por supuesto, la gestión 3D en su momento terminaba en estáticos renders a los que se llegaba con algo de paciencia por los limitados recursos de los equipos y no vistosos colores.

Los grandes proveedores de software para la industria AEC fueron mutando sus funcionalidades en consecuencia con estos grandes hitos, que tienen que ver con las capacidades del hardware y la adopción por parte de los usuarios.  Hasta que llegó un momento que esta gestión de información fue insuficiente, más allá de exportar formatos, interconectar datos maestros y una integración referencial que se veía afectada por esa tendencia histórica del trabajo basada en la departamentalización.

Un poco de historia. Aunque en el campo de la ingeniería industrial la búsqueda de la eficiencia tiene mucha más historia, la adopción tecnológica de la Gestión de Operación en el contexto AEC fue tardío y basado en coyunturas; aspecto que hoy cuesta dimensionar a menos que hayamos sido partícipes de esos momentos.  Muchas iniciativas venían desde los años setenta, toman fuerza en los ochenta con la llegada del ordenador personal que pudiendo estar en cada escritorio, suma al diseño asistido por computadoras el potencial de las bases de datos, imágenes rasterizadas, redes LAN internas y esa posibilidad de integrar disciplinas relacionadas.  Aquí aparecen soluciones verticales para piezas del rompecabezas como la topografía, diseño arquitectónico, diseño estructural, estimación de presupuestos, control de inventarios, planificación de la construcción; todos con las limitaciones tecnológicas que no eran suficientes para una eficiente integración.  Adicionalmente los estándares eran casi inexistentes, los proveedores de soluciones adolecían de mezquinos formatos de almacenamiento y por supuesto, cierta resistencia al cambio por parte de la industria por el hecho que los costos de adopción eran difíciles de vender en una relación equivalente con la eficiencia y rentabilidad.

Pasar de esta etapa primitiva de compartir información requirió de nuevos elementos.  Quizá el hito más importante fue la madurez del Internet, que más allá de darnos posibilidades de enviar correos electrónicos y navegar en páginas web estáticas abrió la puerta a la colaboración.  Comunidades interactuando en la era del web 2.0 presionaron por la estandarización, irónicamente venido de las iniciativas open source que ahora mismo ya no suenan irreverentes y más bien son vistos con nuevos ojos por la industria privativa.  La disciplina SIG fue uno de los mejores ejemplos, llegando contra viento y marea en muchos momentos a superar el software privativo; deuda que a la fecha no ha podido ser acompañada en la industria CAD-BIM.  Las cosas tuvieron que caer por su peso ante la madurez de pensamiento e indudablemente los cambios en el mercado de negocios B2B en el combustible de una globalización basada en la conectividad.

Ayer cerramos los ojos y hoy despertamos viendo que se han vuelto intrínsecas tendencias como la geo-localización y como consecuencia no sólo cambios en la industria de la digitalización, sino una inevitable transformación del mercado de diseño y fabricación.

Los procesos basados en la Gestión de la Operación. El enfoque de procesos nos lleva a romper los paradigmas de la segmentación de disciplinas al estilo de la departamentalización de oficinas separadas.  Los equipos de topografía llegaron a tener capacidades de despliegue y digitalización, los dibujantes pasaron de ser simples trazadores de líneas a modeladores de objetos; los arquitectos e ingenieros entraron a dominar la industria geoespacial que proveía más datos gracias a la geo-localización.  Esto hizo cambiar el enfoque de pequeñas entregas de archivos de información a procesos donde los objetos del modelado son solo los nodos de un expediente que se va alimentándose entre las disciplinas de topografía, ingeniería civil, arquitectura, ingeniería industrial, mercadotecnia y geomática.

Modelización.  Pensar en modelos no fue fácil, pero sucedió.  Hoy no es difícil entender que una parcela de tierra, un puente, un edificio, una planta industrial o in ferrocarril son lo mismo.  Un objeto, que nace, crece, produce resultados e algún día morirá.

El BIM es el mejor concepto de largo plazo que ha tenido la industria de la Geo-ingeniería.  Quizá su mayor aporte a la ruta de estandarización como equilibrio entre la desenfrenada inventiva del sector privado en el campo tecnológico y la demanda de soluciones que el usuario requieren las empresas privadas y gubernamentales para ofrecer mejores servicios o producir mejores resultados con los recursos que ofrece la industria.  La conceptualización del BIM, si bien ha sido vista de manera limitada por muchos en su aplicación a las infraestructuras físicas, ciertamente tiene un alcance superior cuando imaginamos los BIM hubs concebidos en los niveles superiores, donde la integración de procesos de la vida real incluyen disciplinas como la educación, finanzas, seguridad, entre otros.

La Cadena de Valor – desde la información hasta la operación.

Hoy, las soluciones no se centran en dar respuesta a una disciplina específica.  Herramientas puntuales para tareas como modelado de una superficie topográfica o elaboración de presupuestos tienen un atractivo reducido si no pueden ser integrables a los flujos anteriores, posteriores o paralelos.  Esta es la razón que mueve a las empresas líderes en la industria a proveer soluciones que de manera integral resuelvan la necesidad en su espectro completo, en una cadena de valor difícil de segmentar.

Esta cadena, está compuesta por fases que de manera gradual van cumpliendo propósitos complementarios, rompiendo la secuencia lineal y promoviendo un paralelismo hacia la eficiencia en tiempo, costo y trazabilidad; elementos ineludibles de los actuales modelos de calidad.

El concepto Geo-ingeniería propone una secuencia de fases, desde la concepción del modelo de negocio hasta que entra en producción de los resultados esperados.  En estas diferentes fases, las prioridades por gestionar la información van disminuyendo de manera gradual hasta la gestión de la operación; y en la medida que la innovación implementa nuevas herramientas es posible la simplificación de pasos que ya no agregan valor.  Como ejemplo:

  • La impresión de planos deja de ser importante desde el momento que éstos se pueden visualizar en una herramienta práctica, como una tableta o un Hololens.
  • La identificación de las parcelas de tierra asociada en lógica de mapas cuadrante ya no agrega valor ante modelos que no serán impresos a escala, que estarán en constante cambio y que requiere una nomenclatura no asociada a atributos no físicos como condición urbano/rural o pertenencia espacial a una región administrativa.

En este flujo integrado, es cuando el usuario identifica el valor de poder usar su equipo de topografía no solamente para capturar los datos en campo, sino para modelar antes de llegar a gabinete, reconociendo que es un simple insumo que días más tarde recibirá asociado a un diseño que deberá replantear para su construcción.  Deja de aportar valor el sitio donde está almacenado el resultado de campo, mientras esté disponible cuando se necesita y su control de versionado; con lo que la coordenada xyz capturada en campo es apenas un elemento de una nube de puntos que dejó de ser un producto y se volvió un insumo, de otro insumo, de un producto final cada vez más visible en la cadena.  Por eso ya no se imprime el plano con sus curvas de nivel, porque no agrega valor al devaluarse de producto a insumo del modelo de volúmenes conceptuales de un edificio, que es otro insumo del modelo arquitectónico, que pasará a tener un modelo estructural, un modelo electromecánico, un modelo de planeación de construcción.  Todos, como especie de gemelos digitales que finalizarán en un modelo de operación del edificio ya construido; lo que inicialmente esperó el cliente y sus inversores desde su conceptualización.

El aporte de la cadena está en el valor agregado sobre el modelo conceptual inicial, en las diferentes fases desde la captura, modelado, diseño, construcción y  finalmente gestión del activo final.  Fases que no necesariamente son lineales, y donde la industria AEC (Arquitectura, Ingeniería, Construcción) requieren una vinculación del modelado de objetos físicos como tierra o las infraestructuras con elementos no físicos; personas, empresas y las relaciones cotidianas de registro, gobernabilidad, publicidad y transferencia de bienes del mundo real.

Gestión de la Información + Gestión de la Operación.  Reinventar los procesos es inevitable.

El grado de madurez y convergencia entre el el modelado de la información construcción (BIM) con el Ciclo de Gestión de la Producción (PLM), avizoran un nuevo escenario, al que se le ha acuñado Cuarta Revolución Industrial (4IR).

IoT – 4iR – 5G – Smart Cities – Digital Twin – iA – VR – Blockchain. 

Los nuevos términos resultado de la convergencia BIM + PLM.

Hoy sobran iniciativas disparando términos que debemos que aprender cada día, consecuencia del cada vez más cercano suceso BIM+PLM.  Entre estos términos figura el Internet de las Cosas (IoT), Ciudades Inteligentes (Smart Cities), Gemelos Digitales (Digital Twins), 5G, Inteligencia Artificial (IA), Realidad Aumentada (AR), por mencionar algunos.  Es cuestionable cuántos de estos elementos desaparecerán como clichés insuficientes, pensando en una óptica real de lo que podemos esperar y haciendo de lado la ola temporal en las películas post-apocalípticas que también dan esbozos de lo grandioso que podría ser… y conforme a Hollywood, casi siempre catastrófico.

Geo-ingeniería.  Un concepto basado en procesos de gestión de contexto territorial integrado.

La infografía presenta una visión global del espectro que por ahora no ha tenido un término específico, que desde nuestra óptica estamos llamando Geo-Ingeniería.  Éste entre otros ha sido utilizado como hashtag coyuntural en eventos de empresas líderes de la industria, pero que como lo dice nuestra introducción, no ha llegado a tener una denominación merecida.

Esta infografía intenta mostrar algo que sinceramente no es fácil de plasmar, mucho menos interpretar.  Si consideramos las prioridades de diferentes industrias que son transversales en todo el ciclo, aunque con diferentes criterios de valoración.  De esta forma, podemos identificar que, aunque la modelización es un concepto general, podríamos considerar que su adopción ha pasado por la siguiente secuencia conceptual:

Adopción Geoespacial – Masificación del CAD – Modelado 3D – Conceptualización BIM – Reciclado de Digital Twins – Integración Smart City.

Desde una óptica de alcances del modelado, vemos la expectativa de los usuarios acercarse a la realidad de manera gradual, al menos en promesas de la siguiente forma:

1D – La gestión de archivos en formatos digitales,

2D – La adopción de diseños digitales en sustitución del plano impreso,

3D – El modelo tridimensional y su geo-localización global,

4D – El versionado histórico de manera controlada en el tiempo,

5D – La incursión del aspecto económico en el costo resultante de elementos unitarios,

6D – La gestión del ciclo de vida de los objetos modelados, integrado a las operaciones de su contexto en tiempo real.

Indudablemente en la conceptualización anterior existen visiones diferentes, especialmente porque la aplicación del modelado es acumulativo y no excluyente.  La visión planteada es solo una forma de interpretar desde la óptica de beneficios que hemos visto los usuarios en la medida que hemos adoptado los desarrollos tecnológicos en la industria; sea esta Ingeniería Civil, Arquitectura, Ingeniería Industrial, Catastro, Cartografía… o la acumulación de todos estos en un proceso integrado.

Por último la infografía muestra el aporte que las disciplinas han traído a la estandarización y adopción de lo digital en las rutinas cotidianas del ser humano.

GIS – CAD – BIM – Digital Twin – Smart Cities

En cierta forma, estos términos dieron prioridad a los esfuerzos de innovación liderados por  personas, empresas, gobiernos y por sobre todo académicos que llevaron a lo que ahora vemos con disciplinas totalmente maduras como los Sistemas de Información Geográfica (GIS), el aporte que representó el Diseño Asistido por Computadoras (CAD), actualmente evolucionando a BIM aunque, con sendos retos por la adopción de estándares pero con una ruta claramente trazada en los 5 niveles de madurez (BIM levels).

Algunas tendencias del espectro de la Geo-ingeniería actualmente están presionadas por posicionar los conceptos Digital Twins y Smart Cities; el primero más como una dinámica de agilización de la digitalización bajo una lógica de adopción de estándares de operación; el segundo como un escenario ideal de aplicación.  Smart Cities amplía la visión a muchas disciplinas que podrían integrarse en una visión de cómo deberían ser la actividad humana en el contexto ecológico, gestión aspectos como agua, energía, saneamiento, alimentación, movilidad, cultura, convivencia, infraestructuras y economía.

El impacto en los proveedores de soluciones es crucial, en el caso de la industria AEC, los proveedores de software, hardware y servicios deben ir tras de un mercado de usuarios que espera mucho más que mapas pintados y renders vistosos.  La batalla está a la vuelta entre gigantes como Hexagon, Trimble con modelos similares de mercados que adquirieron en los últimos años; AutoDesk + Esri en busca de una llave mágica que integre sus grandes segmentos de usuarios, Bentley con su esquema disruptivo que incluye alianzas complementarias con Siemens, Microsoft y Topcon.

En esta ocasión las reglas de juego son diferente; no es lanzar soluciones para los topógrafos, ingenieros civiles o arquitectos.  Los usuarios de este momento esperan soluciones integrales, enfocadas en los procesos y no en los ficheros de información; con más libertad de adaptaciones personalizadas, con apps re-utilizables a lo largo del flujo, inter-operables y sobre todo en un mismo modelo que soporte la integración de diferentes proyectos.

Indudablemente vivimos un gran momento.  Las generaciones nuevas no tendrán el privilegio de ver nacer y cerrar un ciclo en este espectro de la Geo-ingeniería.  No sabrán lo emocionante que era ejecutar AutoCAD sobre una 80-286 mono-tarea, la paciencia de esperar que fueran apareciendo los layers de un plano arquitectónico, con la desesperación de no poder ejecutar por mientras Lotus 123 donde llevábamos las fichas de costos unitarios sobre una pantalla negro y chillantes letras naranja.  No podrán saber la adrenalina de ver por primera vez un mapa catastral cazar sobre un raster binario en Microstation, ejecutándose sobre un VAX de Intergraph. Definitivamente, no, no podrán.

Sin mucha sorpresa verán muchas más cosas.  Probar uno de los primeros prototipos del Hololens en Amsterdam hace unos años, me trajo parte de aquella sensación de mi primer encuentro con las plataformas CAD.  Seguramente ignoramos el alcance que tendrá esta cuarta revolución industrial, de la que hasta ahora vemos ideas, innovadoras para nosotros pero primitivas ante lo que implicará adaptarnos a un nuevo entorno donde la capacidad de des-aprender será mucho más valiosa que los títulos académicos y años de experiencia.

Lo que sí es seguro, es que llegará más temprano de lo que esperamos.

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