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Hardware modular "libre": productos ensamblados como mecanos

Como en cualquier otro “lenguaje” humano, el hardware modular (consultar Low-tech Magazine) usa un conjunto de piezas estándar para ensamblar infinidad de objetos, un modo barato y efectivo de conjugar estandarización con personalización.

En los sistemas modulares, los mejores creadores de productos son el equivalente a los mejores poetas de haikus; los maestros de la economía de piezas -en este caso, piezas físicas-, en definitiva. Lograr lo máximo con lo mínimo. “Menos, pero mejor“.

El hardware modular quiere aprender del software libre

Pero los productos físicos modulares (hardware modular) tiene todavía mucho que aprender. La industria ha usado, siempre con limitaciones y control centralizado, sistemas modulares para fabricar y ensamblar productos y componentes internos: bicicletas, ordenadores, o sistemas de logística se han servido de la modularidad, casi siempre procurando controlar el proceso y escondiéndolo al usuario siempre que fuera posible.

Como el sector del automóvil, el de la informática nació con el esfuerzo de artesanos y diseñadores que se sirvieron de la modularidad para que los componentes internos -motores, en el caso del automóvil; y circuitería, en informática- fueran reemplazables y fáciles de personalizar.

Innovación cerrada y guerras de estándares

Estas industrias han evolucionado como la propia Apple: desde una empresa independiente con un ingeniero que compartía sus diseños con sus amigos, Steve Wozniak, a una empresa que desarrolla impolutos productos, eso sí, completamente sellados y ajenos al usuario, que posee únicamente la “experiencia”.

(Imagen: sistema Grid Beam; listones modulares con orificios según las especificaciones)

De un modo u otro, todos hemos sufrido -casi siempre como usuarios, en ocasiones como distribuidores o fabricantes- las consecuencias de la falta de estándares o piezas y mecanismos intercambiables en productos cotidianos: muebles, vehículos, electrodomésticos, etc.

Varias tendencias convergen contra las “guerras de estándares” y prácticas de diseño industrial abusivas o exclusivistas, para combatir fenómenos como los monopolios, la obsolescencia programada o el mal diseño disfrazado de sofisticación superficial e impostada.

Productos simples, duraderos, reparables

En la vanguardia de esta tendencia por retomar la capacidad de decisión del consumidor en los productos que adquiere y usa a diario.

Además de derechos como la garantía, un creciente número de diseñadores y usuarios exigen que el diseño recupere los valores sintetizados por Dieter Rams, entre otros: que un producto sea simple, tenga calidad, pueda ser abierto y reparado, tenga escaso impacto medioambiental, etc.

Del “más y más grande” pasamos al “menos, pero mejor”, recuperando el lema con que el economista E.F. Schumacher titulaba su ensayo de 1973 sobre tecnologías que recuperaran una escala humana: Small is Beautiful. Lo pequeño también puede ser hermoso.

Cuando se cumplen 40 años de la publicación de Lo pequeño es hermoso, crear sistemas modulares -o volver a ellos, cuando ya existían- es uno de los métodos para alejar a los bienes de consumo mejor diseñados (según el concepto de “menos, pero mejor” de diseñadores como el propio Dieter Rams), de los preceptos de la sociedad de usar y tirar.

Los sistemas modulares abiertos contra la convención industrial

Pero los mejores sistemas modulares, que permiten ensamblar distintos productos de una manera sencilla, económica y accesible, sin que el producto pierda calidad, versatilidad u originalidad, se enfrentan a grandes escollos legales y conceptuales.

Las empresas dominantes tratarán de conservar el control de los sistemas de producción y distribución, así como el concepto de las economías de escala, sólo asumibles por organizaciones capaces de realizar grandes desembolsos.

(Imagen: caballete de carpintero ensamblado con listones Grid Beam)

En la era de la producción bajo demanda que propulsa lo que The Economist ya considera el inicio de la III Revolución Industrial, muchas manufacturas volverán a las ciudades más dinámicas de los países ricos. La impresión 3D y los sistemas modulares son dos de los pilares sobre los que se asienta este nuevo modo de producir y consumir, donde creadores y consumidores intercambian conocimientos, roles, opiniones.

Sistema de patentes: la perversión de una buena idea

El “hardware modular abierto” suscita tantas esperanzas a usuarios, diseñadores y productores independientes como recelos en la industria tradicional, que pone en marcha sus estrategias jurídicas, tanto en el sistema de patentes como en el mercado.

El sistema de patentes y la seguridad jurídica contribuyeron a que los mejores inventores de la era industrial tuvieran un incentivo claro para mejorar aplicaciones y productos, o crear nuevos mercados de la nada.

Con el tiempo, el sistema de patentes alumbró métodos legales de extorsión (“trolls de patentes“: empresas e individuos que inscribían ideas genéricas para denunciar a inventores futuros y ser indemnizados), o maneras jurídicamente impecables con que empresas dominantes detienen la innovación de sus competidores.

Hay ejemplos históricos de estas prácticas en todos los sectores, con especial incidencia en la electrónica, la informática y el software.

Microsoft logró su liderazgo sobre conceptos de otras empresas, pero a continuación trató de cerrar el paso a otros; y ahora es Apple quien recurre a este comportamiento con el iPhone, el iPad y la plataforma de software asociada.

Sobre crear más valor de lo que uno capture

En una entrevista a Wired, el experto en tecnología de Silicon Valley Tim O’Reilly denunciaba recientemente estas prácticas de las grandes empresas dominantes, que perjudican al consumidor final y aminoran el ritmo de innovación.

En su opinión, en la carrera por dar con el próximo producto rompedor, las empresas deberían buscar beneficios y liderazgo legítimos, pero nunca acaparar la esencia de la idea para no impedir que otros contribuyan a mejorarla, le den nuevos usos, etc. “Crear más valor de lo que uno captura”, en definitiva.

La gran esperanza: el “hardware abierto modular”

El hardware abierto toma su nombre y filosofía del movimiento del software libre, según el cual la colaboración inspira diseños consensuados y garantiza el acceso de todos, desde los más poderosos a quienes carecen de recursos para adquirir sistemas cerrados y controlados por patente.

El hasta hace poco director de Wired y ahora dirigente de una startup de hardware abierto, Chris Anderson, exponía en la revista que la revolución de los creadores y entusiastas del “hazlo tú mismo” (DIY), a los que él llama “makers” (hacedores, una especie de artesanos-hacker), lograrán colaborar de manera eficiente y crear mejores productos cuando exista un sistema de “control de versiones para las cosas”, tal y como existen en el mundo del software.

(Imagen: diseño de estantería con listones del sistema modular libre Grid Beam)

Cuando haya el equivalente a un GitHub de las cosas publicando, consultando, consolidando y modificando repositorios (“diseños”, en definitiva) de manera remota, los productos físicos se diseñarán con la facilidad del software.

El origen del hardware modular: LEGO, Meccano, Erector…

El diseño de productos de consumo modulares a partir de sistemas abiertos -con licencia para ser usados y modificados libremente por empresas intermediarias y usuarios finales que así lo deseen- avanza a partir del estudio de diseños modulares ya existentes, a menudo propietarios: las piezas LEGO y Meccano -vendidas bajo la marca Erector en Estados Unidos- son los casos más conocidos.

También son dignos de mención los sistemas Tente (ya no se fabrican; de la desaparecida empresa barcelonesa Exin), así como Rasti, K’Nex, etc.

Partiendo del mismo concepto, varias empresas y diseñadores han creado sistemas de mobiliario modular, a menudo de calidad, aunque difícil de conseguir, costoso de fabricar y transportar, y con protección intelectual, lo que impide la modificación por parte de terceros.

Diseños modulares imperecederos: estanterías Super Erecta y Tramo

Es legendaria, por ejemplo la fortaleza y calidad de fabricación de las estanterías modulares Super Erecta de Metro, en Estados Unidos. O en España, el sistema modular de estantes Tramo, que se adapta a comercios, oficinas y hogares, producido por Disseny Estudi Blanc.

Hay decenas de ejemplos, todos ellos con copias no autorizadas con una calidad muy inferior al producto original.

Varias iniciativas pretenden acabar con esta realidad: OpenStructures, Grid Beam y Contractor, entre otros proyectos, tratan de combinar la sencillez y modularidad de LEGO con el carácter abierto, inclusive y accesible a todos de Wikipedia, Linux, WordPress o Arduino.

La idea consiste en crear productos modulares de calidad, con diseño minimalista, intemporal, versátil, reparable y fácil de modificar, con piezas que crean estructuras adaptadas al usuario y escalables con el tiempo.

Mobiliario, vehículos, componentes electrónicos y construcción, entre otros sectores, se beneficiarían de estas organizaciones -empresas, cooperativas, etc.- que fabricarían bajo demanda el producto modular desarrollado y, a la vez, facilitarían la documentación para que cualquiera que quisiera correr el riesgo desarrollara el producto con sus propias modificaciones.

La inspiración de Arduino

La placa electrónica Arduino, a uno de cuyos creadores, Massimo Banzi, entrevistamos en Barcelona hace ya algún tiempo, desarrolla con éxito este mismo concepto comercial -servicio experto para quien lo quiera; libertad de uso para quienes estén dispuestos a ello-.

Los sistemas modulares bien concebidos actúan como una convención de símbolos, un lenguaje de patrones tan sencillo o complejo como el lenguaje humano -y, por tanto, como desee el usuario: existen frases pobres y grandes muestras de poesía y prosa-, el lenguaje arquitectónico (consultar A Pattern Language, de Christopher Alexander), la señalética, etc.

(Imagen: una de las múltiples posibilidades de junturas con listones Grid Beam)

El hardware modular combina la estandarización, lo que reduce el coste de producción, con la personalización, al haber innumerables objetos potenciales en un conjunto de piezas sin ensamblar.

Pocas piezas que pueden desensamblarse y reproducirse con facilidad

Los mejores ejemplos de sistemas modulares (por ejemplo, los juguetes LEGO, Meccano y Erector): 

  • están conformados por un número reducido de piezas o bloques de construcción, que pueden usarse para construir distintos objetos;
  • sus piezas pueden desensamblarse y ser usadas en otros objetos de manera indefinida, actuando como el material técnico imperecedero de concepciones sostenibles del diseño como la propuesta “Cradle to Cradle” (de la cuna a la cuna de William McDonough): los componentes que no vuelven a la tierra sin energía adicional, deberían al menos poder usarse de manera indefinida;
  • los bloques esenciales de cada sistema modular pueden ser complementados con piezas adicionales menos versátiles, pero que permiten la personalización (en el hardware modular abierto, por ejemplo, el propio usuario crearía y vendería por su cuenta, si así lo decide, sus propias piezas personalizadas);
  • todas las piezas de cada sistema se ensamblan y desensamblan entre sí con facilidad debido al cuidado en el diseño: los orificios de Meccano y Erector, o los botones de LEGO, tienen unas especificaciones exactas que garantizan su funcionalidad, independientemente del año de fabricación, lo que ha garantizado un uso que en ocasiones pasa de padres a hijos (LEGO data de 1947; Meccano, de 1902; y Erector, de 1911).

Hardware modular: de Living Structures a Grid Beam

¿Por qué no aplicar los mismos principios a sistemas de piezas para mobiliario, vehículos o construcciones arquitectónicas? Varias empresas y entusiastas -aficionados al “hazlo tú mismo”, artesanos-hacker- trabajan en varios sistemas de hardware modular abierto, a partir de la experiencia de algunos pioneros.

En 1950, el diseñador industrial estadounidense Ken Isaacs imaginó Living Structures, un sistema de ensamblaje compuesto por listones de madera con varios orificios, para crear distintos objetos.

Y Living Structures inspiró Grid Beam, un sistema de construcción modular de madera “open source” desarrollado en 1976, que con la ayuda de Internet ha logrado una legión de entusiastas, que loan la filosofía del proyecto. Su lema: “sistema de construcción de código abierto para un futuro más allá de las energías fósiles”.

Grid Beam es de libre acceso, reproducción y modificación, si uno quiere correr con la molestia de ocuparse de la tarea de elegir materiales y conseguir herramientas para acercarse a las especificaciones del sistema.

Sistemas modulares para la nueva revolución industrial

Con la eclosión de Internet, el movimiento de aficionados al “hazlo tú mismo” (“makers movement”, descrito por Chris Anderson en su ensayo, Makers: The New Industrial Revolution) ha impulsado varias alternativas a Grid Beam:

  • Bit Beam: versión a pequeña escala de Grid Beam, diseñada para su uso con madera de balsa.
  • Contraptor: similar a Grid Beam y Bit Beam, enfocada para producir estructuras metálicas como componentes de robótica, impresoras 3D, electrónica, etc.
  • OpenBeam: un sistema modular que trata de simplificar al máximo su conjunto de piezas básicas para abaratar y hacer más accesible cualquier proceso. No emplea un patrón de orificios sobre listones, sino perfiles de aluminio con ranuras en T para encastar tornillos y tuercas, otras piezas, etc.
  • MakerBeam: sistema de construcción de código abierto que usa una versión simplificada de los listones metálicos para piezas de robótica con ranura en T (“T slot”), llamada Mini-T. Suficientemente pequeño y económico para el modelaje aficionado, pero con la robustez y versatilidad necesarias para concebir con él máquinas y robots.
  • Makeblock: sistema que combina perfiles con orificios (Bit Beam, OpenBeam) y ranuras en T (MakerBeam, Makeblock), además de incorporar módulos electrónicos que lo aproximan a Arduino.

La mayoría de estos sistemas se circunscriben al diseño de estructuras básicas o marcos sobre los que a continuación se finaliza el proyecto (un objeto o conjunto de ellos, etc.).

Crear objetos complejos: OpenStructures

Ya existen, sin embargo, algunos intentos de combinar sistemas modulares básicos y de código abierto como los mencionados, con un conjunto de normas de mayor complejidad.

(Imagen: Microhut, un microespacio modular de introspección diseñado hace medio siglo por Ken Isaacs)

OpenStructures, proyecto iniciado en Bruselas en 2007, usa un lenguaje de patrones, OS Grid, basado en cuadrados de 4×4 centímetros; como si se tratara de una versión de papel milimetrado a gran escala para crear objetos reales, las posibilidades de OS Grid son infinitas.

El sistema garantiza la interoperabilidad de las partes, ya que la escala de cada pieza u objeto se basará en las “piezas esenciales” de 4×4 cm.

A diferencia de LEGO o Meccano, los nuevos sistemas de ensamblaje modular de estructuras surgen de la colaboración, siguiendo los preceptos del hardware libre y de código abierto, inspirado a su vez en los éxitos de desarrollo de software usando aplicaciones de control de versiones.

Cualquiera puede reproducir, copiar, mejorar

A diferencia de LEGO, cualquier colaborador de Grid Beam, Bit Beam y el resto de sistemas modulares abiertos, puede diseñar y producir partes, siempre y cuando éstas sean compatibles con unas normas básicas predefinidas. Para ello, existen las presentaciones, las revisiones, enmiendas, etc., como ocurre con el desarrollo de software.

El hardware modular de código abierto abandona su nicho minoritario y especializado, cuando publicaciones como The Economist auguran una regeneración de las manufacturas en el mundo desarrollado, una vez avances como la impresión 3D y la robótica asequible conviertan cualquier pequeño taller en un centro de producción bajo demanda.

(Imagen: réplica de Microhut ensamblada por un joven aficionado en Glasgow)

Como cualquier lenguaje de patrones, los sistemas modulares de código abierto para fabricar todo tipo de objetos con apenas un puñado de piezas acelerarán la implantación de la nueva mentalidad de los talleres de artesanos-hacker, herederos de la cultura de transmisión del conocimiento y experiencia de los antiguos gremios.

La producción modular del futuro

Los avances técnicos, la democratización de los sistemas de producción bajo demanda que hacen posible fabricar bajo demanda, así como la colaboración entre creadores y usuarios, se disponen a alumbrar una nueva generación de bienes de consumo, con vocación minimalista, intemporal, reparable, que cualquiera puede personalizar sin ser criminalizado.

En paralelo, podría recrudecerse la reacción de los sistemas tradicionales de producción y distribución. 

Los fabricantes de mobiliario, bicicletas, robótica, electrónica, etc., optarán en unos años por participar en este creciente mercado, u obviarlo. Hasta que quizá sea demasiado tarde.

  • sam

    I remember seeing this article in popular mechanics or popular science in mid 1970s. good to see it hasn’t been forgotten.