A digital platform for mass customization of housing

• Main Author: Eid Mohamed, Basem
• Other Authors: Abraham Friedman (Supervisor)
• Format: Others
• Language: en
• Published: McGill University 2014
• Subjects: Communications And The Arts - Architecture
• Online Access: http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=121299

Introduced in the early twentieth century, mass production created the conditions for rapid expansions in modularity and repetition to the building industry. Since the 1960s, and with the integration of information technologies, digitization brought the possibility of customization. Diversity, difference, and individuality could now be implemented with the same ease as mass production. Accordingly, building components could be mass customized, allowing for optimal variances to respond to differing local conditions, and enabling the production of uniquely shaped and sized structural components. Ever a vital sector in the building industry, housing has witnessed a renewed surge of interest in the last two decades, especially following these new approaches to modes of design and production. While this interest has taken many forms and constituencies, digital design and manufacturing strategies have inspired the most diverse research and pragmatic solutions to contemporary industry challenges. However, there is marked gap between proposed research approaches and current production practices, specifically in the prefabricated housing industry, which otherwise represents an ideal model to adopt mass customization. Although unrecognized within standard housing production, current research acknowledges the need for advanced computer applications for enabling mass customization in the housing industry. This thesis thus proposes a novel framework and a systematic group of methodologies for constructing a computational design system that could support homebuyers' participation in the design of their dwellings. This framework derives its novelty by analyzing mass customization theories, technological enablers, various research endeavours in housing, and the standards currently adopted by the prefabricated housing industry. The aim of this framework is to redefine the traditional relationship between homebuyer, architect, and manufacturer. Consequently, this thesis proposes not only a computational tool, but also a comprehensive approach for customization. The framework is simulated by two case studies dedicated to customization in the early design stages. This leads to the development of both an advanced configuration system and a generative tool-based customization system. These simulations arise from an analysis of the profile and practice of a leading prefabricated housing company in Quebec, and thus create a platform that is intimately responsive to the contemporary needs of the industry. The proposed framework provides a rigorous method of customizing prefabricated housing, particularly through an advanced configuration system that builds on existing industry applications. However, the relevance and engagement of a generative tool-based system may still be questioned, especially depending on the available degree of automation and the system operator, among other factors. Implementation requires a fundamentally multi-disciplinary approach to technological dialogue; one that the prefabricated housing industry requires further time and effort to assimilate. === Introduite au début du XXe siècle, la production de masse a créé les conditions favorisant l'expansion rapide de la modularité et de la répétition dans l'industrie du bâtiment. Depuis les années 1960, et avec l'intégration des technologies de l'information, la numérisation a permis la personnalisation, c'est-à-dire que la diversité, la différence et l'individualité ont pu être mises en œuvre avec la même facilité que la production de masse. Ainsi, les éléments des bâtiments peuvent être adaptés aux besoins de masse, permettant aux variances optimales de répondre aux différentes conditions locales, ce qui favorise la production d'éléments structuraux de formes et de tailles uniques. Grâce à l'arrivée de nouvelles approches de modes de conception et de production, on s'est de nouveau intéressé lors des deux dernières décennies à l'habitation, toujours un secteur vital dans l'industrie de la construction. Bien que cet intérêt ait pris de nombreuses formes et structures, ce sont la conception numérique et les stratégies de fabrication qui ont inspiré les recherches les plus diverses ainsi que des solutions pragmatiques aux défis de l'industrie contemporaine. Il existe cependant un écart marqué entre les approches de recherche proposées et les pratiques actuelles de production, en particulier dans l'industrie des maisons préfabriquées, qui représente par ailleurs un modèle idéal pour l'adoption de la personnalisation de masse.Même si on estime qu'il existe un besoin pour les applications informatiques de pointe qui permettrait la personnalisation de masse dans l'industrie de l'habitation, la présente thèse propose un cadre original et un groupe systématique de méthodes pour construire un système de conception computationnelle qui pourraient inciter les acheteurs à participer à la conception de leurs habitations. Ce cadre tient sa nouveauté du fait qu'il analyse les théories de personnalisation de masse, les facilitateurs technologiques, divers projets de recherche en matière d'habitation, ainsi que les approches adoptées actuellement par l'industrie des maisons préfabriquées. L'objectif de ce cadre est de redéfinir la relation traditionnelle entre l'accession à la propriété, l'architecte et le constructeur. C'est pourquoi cette thèse propose bien plus qu'un simple outil de calcul, mais plutôt un processus assisté par ordinateur complet pour la personnalisation.Deux études de cas consacrées à la personnalisation à des stades précoces de la conception ont servi à la simulation de ce cadre avec lesquelles on a pu élaborer à la fois un système de configuration avancée et un système de personnalisation génératif basé sur des outils. La logique de ces simulations découle de l'analyse du profil et de la pratique d'une importante entreprise de maisons préfabriquées au Québec, ce qui a créé une plateforme qui répond intimement aux besoins actuels de l'industrie.On fait valoir que le cadre fournira une méthode rigoureuse pour adapter des maisons préfabriquées, notamment à travers un système de configuration avancée qui s'appuie sur des applications existantes dans l'industrie. On peut toutefois s'interroger sur la pertinence et l'engagement d'un système génératif basé sur un outil, en fonction de facteurs tels que le degré d'automatisation disponible et l'opérateur du système. Avant d'adopter ce type d'approche multidisciplinaire, l'industrie des maisons préfabriquées a besoin d'y consacrer plus de temps et d'efforts.