Qué es el Design for Manufacture and Assembly

¿Qué es el DfMA? 

El diseño para la fabricación y el montaje, conocido como DfMA, es una metodología de ingeniería pensada para optimizar la eficiencia del proceso de construcción, desde el diseño hasta la edificación, con el objetivo de reducir los costes y los tiempos de construcción totales.  

Este método se basa en dos pilares: la sencillez de fabricación de los componentes y la eficiencia de su montaje en la configuración final. 

Para alcanzar los dos objetivos, estas necesidades deben tenerse en cuenta desde las primeras fases de diseño.   

 

En el pasado, el DfMA se dividía en dos metodologías separadas: Design for Manufacturing (DFM) y Design for Assembly (DFA).  

El DFM se centraba en seleccionar procesos, materiales y técnicas de construcción económicamente convenientes y en simplificar los procesos de producción durante la fase de diseño, el momento más adecuado para resolver cualquier problema con el menor impacto en los costes. 

En cambio, el DFA, se encargaba de reducir los tiempos, los costes y las complejidades de montaje, optimizando el número de componentes y las fases de montaje y minimizando las variaciones en la calidad de la construcción. 

¿Qué factores hay que considerar para hacer DfMA?  

Para implantar eficazmente el DfMA, es crucial tener en cuenta algunos factores clave, a saber: 

Planificación Una planificación esmerada es el primer paso para aplicar esta metodología de construcción. Es esencial consultar la red de producción, o al menos la mayoría de sus actores, ya durante la fase de diseño, para identificar las áreas en la que es posible reducir los costes desde la gestación del edificio. 

Materiales Elegir materiales que permitan una construcción escalable y modular es otro elemento crucial. Las materias primas seleccionadas determinan los procesos y los medios de producción, los tiempos y los métodos de control de calidad. Desde esta perspectiva, acortar la cadena de suministro lo más posible resulta ser fundamental para la eficiencia. 

Procesos Conocer el proceso de construcción es esencial para reducir costes. Por ejemplo, la prefabricación de algunos componentes de la construcción permite gestionar en las obras unos pocos componentes monolíticos en lugar de muchos elementos separados, con lo cual se reduce la complejidad y los costes asociados. 

Estandarización Utilizar piezas o componentes estándares puede reducir significativamente los costes de los nuevos proyectos, a la vez que se mejora la gestión del inventario y el tiempo de comercialización. La “D” en DfMA es vital: si el diseño no se ejecuta bien, nunca se obtendrán los resultados deseados. 

Diseño para la fabricación y el montaje y las construcciones de madera 

Las construcciones de madera, gracias a las posibilidades de ensamblaje completamente en seco y a la precisión del corte con máquinas de CNC, son muy adecuadas para la prefabricación y la modularidad.  

La prefabricación implica realizar parte del ensamblaje de los componentes de la construcción en un lugar distinto al de su posición final, como una fábrica, para, luego, transportarlos hasta su destino y montarlos en unos pocos y simples pasos.  

Trabajar en la fábrica permite ser más rápidos y eficientes, con ventajas en los costes, la calidad del trabajo y la calidad de vida de los trabajadores. 

El enfoque de Rothoblaas hacia el DfMA 

En este contexto, Rothoblaas desarrolla en sinergia tanto soluciones para proteger los elementos de construcción, desde la fábrica hasta las obras y la finalización del edificio, como conexiones preingenierizadas, estandarizadas y escalables, basadas en unos pocos tipos de conectores similares entre sí.  

 

Estas tecnologías permiten adoptar sistemas modulares y prefabricados y, así, mejorar la eficiencia del proceso de construcción, ya que se reducen los derroches y se disminuye el riesgo de errores. 

El DfMA también depende de la posibilidad de poder aplicar el mayor número de soluciones posibles antes del montaje, como lo demuestra este estudio de caso de diseño para la fabricación y el montaje realizado por Holzbau Layh: 

Tipos de construcción prefabricada y productos para la construcción en madera con diseño para la fabricación y el montaje. 

La prefabricación se puede expresar de diferentes modos y en niveles cada vez más avanzados: veamos algunos de ellos. 

Premontaje de elementos estructurales compuestos: 

Los elementos estructurales formados por varios componentes de madera se pueden premontar en la fábrica. Un ejemplo son los forjados nervados de madera (rib panels o box panels). El montaje en seco con SHARP METAL permite transportar los forjados desmontados en contenedores y, luego, reconstruir la sección nervada al pie de la obra.  

Preinstalación de las conexiones en los elementos estructurales  

Algunos sistemas de conexión permiten preinstalar el conector en la fábrica. Gracias a las dimensiones reducidas de los conectores, se optimiza el espacio durante el transporte y se reduce el riesgo de daños durante la manipulación. Por lo tanto, la conexión de los elementos en la obra es rápida y eficaz, como en este caso, con LOCK FLOOR. 

Construcciones prefabricadas en módulos planos (o bidimensionales)  
Una modalidad avanzada de prefabricación de los edificios consiste en realizar, en la fábrica, los componentes planos, como paredes, forjados o cubiertas. Estos pueden ser transportados y ensamblados en la obra con diferentes grados de prefabricación: 

• Módulos 2D estructurales, que comprenden solo la estructura portante y, si es necesario, materiales aislantes o impermeabilizantes. 

• Módulos 2D completos, que incluyen parcial o totalmente, los acabados y los posibles componentes de los sistemas. Rothoblaas ofrece numerosos sistemas de conexión optimizados para estas aplicaciones, como el nuevo RADIAL.  

Construcciones prefabricadas en módulos volumétricos (o tridimensionales)  

El método de prefabricación más avanzado consiste en realizar los componentes volumétricos en la fábrica. Una vez colocados uno al lado del otro y superpuestos en la obra, permiten construir las habitaciones y los demás volúmenes del edificio. Estos pueden realizarse con un alto grado de prefabricación e incluir los acabados internos y externos, las instalaciones y el mobiliario. La logística y el transporte son cruciales para este tipo de edificios. Por este motivo, el sistema de conexión entre módulos también puede utilizarse como sistema de elevación y manipulación utilizando, por ejemplo, X-RAD.   

Problemas del Design for Manufacture and Assembly (DfMA) 

Uno de los principales desafíos que implica el Design for Manufacture and Assembly (DfMA) en los edificios de madera es el encuentro con el hormigón, ya sea el núcleo de hormigón o la fijación al suelo, debido al problema que supone gestionar las diferentes tolerancias de los distintos elementos.  

 

Las tolerancias de producción de los paneles de madera y de las paredes de hormigón pueden variar significativamente y, en consecuencia, crear problemas durante la instalación.  

Si las paredes de hormigón no están perfectamente alineadas y los paneles de madera no se fabrican con las tolerancias adecuadas, pueden surgir problemas tanto en el montaje como en la estabilidad estructural.  

 

Para abordar estos problemas, es esencial una comunicación clara y directa entre todas las partes implicadas, incluidos los instaladores y los responsables de las obras de cemento, para establecer tolerancias de instalación aceptables.  

 

Además, es importante desarrollar un plan de recuperación de las tolerancias para garantizar que las conexiones entre los elementos de madera y la estructura de cemento sean seguras y eficientes, con independencia de las variaciones de las tolerancias de producción. 

El enfoque DfMA de Rothoblaas también aborda este aspecto, ya que mejora la eficiencia del proceso de construcción y reduce los costes, los tiempos y el riesgo de errores. 

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