Cycle: Licence
Année: 3
Semestre: 2

Titre de l’enseignement: Résolutions Régressives
Sous titre de l’enseignement: Expérimentations de Projet en méthodes, représentations et conceptions algorithmiques de l’architecture

Membres de jurys: Jose Sanchez, Simon de Timary, Gilles Retsin, Sean Hanna, Philippe Morel, Christian Girard, Aurelien Van Langenhove, Fabien Lotte, Leslie Ware, Patrice Ceccarini, Karsten Schmidt, Satoru Sugihara, Martha Tsigkari, Karolin Schmidbaur, Marcus Prosnigg, Michael Volk, Nicolas Leduc, Thibault Schwartz, Neil Leach, Marcos Novak, Jean Pierre Changeux, Samuel Nageotte, Narjis Lemrini.
Objectif de l’enseignement
Ce studio, partant d’une conference donnee aux Arts Decoratifs de Paris, le 23 Mars 2012 (A Regressive Resolution in Architectural Practices ), prend cet evenement comme point de depart d’une reflexion articulee entre des recherches actuellement menees en design integratif et le management ambiant de l’information et des contraintes de projets. Il portera sur l’experimentation de methodes de projet, representations et conceptions architecturales dites régressives. Par resolution regressive, on entend que les processus de production architecturale peuvent desormais etre approches et polarises par ses deux fins, en se retractant de toute phase intermediaire pour se concentrer sur le developpement de ses extremums: la definition et le controle d’environnements virtuels de contraintes et integratifs d’une part et des agregats physiques intelligents depassant la simple notion d’assemblage post-industriel d’autre part. La notion de simulation jouera un role important dans la mise en relation de ces deux poles par la representation des dynamiques d’interactions, leurs consequences bidirectionnelles et sa propre interactivite comme forme de controle et d’evaluation. Ces objectifs serviront enfin à aborder simultanement les notions d’environnements d’information, d’economie de production et d’ingenierie de la matiere.
Cette deuxieme session se basera sur les travaux realises en 2013 pour approfondir particulierement la reflexion sur les methodes de conception generatives (agrégations orientées-objet, neurodesign, réseaux neuronaux).
Contenu
A l’inverse des methodologies de production usuelles, “Top To Bottom” ou “Bottom-Up”, on parlera de “Both Ends Against The Middle”, de deux mouvements inverses: un mouvement extensif vers une resolution plus grande et abstraite, celle du conditionnement de l’information; et un mouvement intensif vers une resolution de plus en plus fine de l’agregat et du conditionnement de sa matiere, redonnant à la geometrie une qualite resultante et non uniquement regulatrice et predominante. La mise en relation directe des ces deux poles permettra, à travers la simulation, d’evaluer les passages de grandes abstractions à des phenomenes hyper-concrets d’agregations. Une telle approche permettra d’aborder les notions de discontinuites de conception, d’orientation objet, de distribution, d’emergence et de generation.
Plusieurs environnements volumiques, limites et predefinis, seront fournis pour donner lieux d’experimentation et de systematisation de ces processus. Tout en evacuant la question de l’entite contenue ou du programme architectural, les environnements choisis seront tous des volumes d’encombrement consideres comme « boites de Pétri » et permettront de focaliser le developpement du studio autour de generations d’agregats de matiere, le controle de ces environnements et la simulation de leurs interactions. En outre, les donnees limitees et contenues dans ces environnements fourniront les contraintes ambiantes du projet (topologiques, materielles,…).
Les etudiants seront reunis par groupes de 2, ni plus ni moins, pour un travail de recherche à l’interieur de ce cadre. La part importante donnée a la simulation et a l’algorithmique sera a prendre en compte avant toute inscription au studio.
L’ensemble du studio travaillera sans exception sur Processing puis Eclipse (environnement de programmation Java). Certains travaux de fabrication et de prototypages se feront sur Grasshopper et HAL de maniere episodique. Le calendrier du studio s’etendant sur 18 semaines, il alternera entre:
1- une serie de cours sur les notions et mot-cles associes,
2- des interventions scientifiques sur l’ingenierie des materiaux, le neurodesign, la simulation , l’intelligence artificielle,
3- des exercices intensifs pour l’acquisition rapide de bases techniques en scripting et programmation,
4- le developpement des projets de chaque groupe,
5- un voyage d’etudes à Belgrade lors du festival et symposium sur le design computationnel : Resonate.
Travaux demandés
L’evaluation de chaque etudiant portera sur :
La production soutenue (30% de la note) : capacite d’experimentation : imagination, inventivite, ingeniosite. Evaluation à chaque seance
La démarche (30% de la note): rigueur de travail organisationnelle (timing, travail en groupe, partage de l’information, fichiers propres, …), assiduite. Evaluation à chaque seance
L’explicitation raisonnée (30% de la note): une partie de l’evaluation portera sur la capacite des etudiants à expliciter clairement et rigoureusement l’ensemble de leur demarche de maniere ecrite et graphique. Evaluation sur le rendu d’un booklet rassemblant l’ensemble des travaux du groupe.
La présentation orale et finale (10% de la note) : Presentation et auto-critique des travaux effectues.
Des rendus intermediaires seront demandes frequemment lors des exercices de programmation. Un rendu final et public sera planifie à la fin du studio. Chaque groupe devra y presenter une projection video du modele de simulation developpe ainsi qu’un prototype physique d’agregation dont la fabrication et/ou le materiau explicitera une ou plusieurs des emergences generees. L’evaluation finale sera validee par la remise d’un booklet pour chaque groupe restituant l’ensemble des travaux. Des templates et des indications precises seront fournies pour chacun.
Repères bibliographiques
Bibliographie, iconographie et autres references techniques seront fournies via les sites internet lies.
Adresses de sites numériques en relation
http://www.compmonks.com/compmonks/teaching

Salle : Atelier de ROBOTIQUE , le mercredi à partir du 26 février 9h30

Enseignants DK :  Christian Girard, Léa Sattler, Minh Nguyen

 Organisation & contenus 

 Le studio robotica (P8) prolonge le studio P7 Initiation à la robotique architecturale dans le sens d’un accomplissement des recherches menées au semestre 1 sous la direction de Ph Morel et de F.Agid.

Nous constatons en effet qu’un semestre ne permet pas d’approfondir quoi que ce soit lorsqu’une véritable ambition d’expérimentation anime le studio. Le temps de concevoir une problématique et de dégager un axe de recherche, de fabriquer des dispositifs, instruments, outils, de les tester, d’assimiler les procédures et langages permettant de contrôler et diriger un robot 6 axes, d’évaluer différents matériaux, d’en détourner certains, etc. n’est pas compatible avec la durée de 4 mois du “semestre” (octobre-janvier).  On observe de plus que les projets rendus ailleurs de façon conventionnelle sont marqués au sceau de l’inachèvement, de l’à-peu-près et de l’inabouti, avec le plus souvent juste des déclarations d’intentions sans la moindre concrétisation. Digital Knowledge congédie tout ce qui s’en tient à la seule représentation au bénéfice de la matérialisation effective. L’acte architectural dans le Studio Robotica est d’abord un acte de création fondé sur une réelle maîtrise de différents savoir-faire techniques où le computationnel s’articule étroitement à l’analogique et au physique. Un échange permanent avec la rèflexion théorique, critique et historique menée dans le cadre du Séminaire de Master “La connaissance computationnelle, l’architecture numérique : théorie et critique” est fortement encouragé : le mémoire, en phase R8, pouvant faire état des recherches en projet P8, les mettre en perspective par rapport à des travaux actuels d’architectes et étudiants dans différents contextes à l’international, les soumettre à une critique appuyée sur les écrits les plus pertinents disponibles (livres, articles, revues, blogs, etc.) et les interventions des personnalités invitées dans le Séminaire.

Les expériences concrètes qui ont été réalisées dans le P7 sont le point de départ du Studio Robotica avec en même temps un infléchissement nécessaire :

A- application à un programme de taille moyenne (un Atelier de  Robotique d’environ 500 m2 situé en région Ile de France, sans détermination d’un terrain ou d’un contexte urbain ou péri-urbain précis existant, mais à partir d’un terrain fictif dont le fichier 3D est donné en début de semestre. La question de l’insertion dite “urbaine” sera limitée à des contraintes de topographie, de pourcentage de terrain indondable, de route d’accès, et de facteurs climatiques, avec une orientation du site imposée.

B – 5  axes de travail et recherche seront privilégiés :

Axe1- Workflow

Etablir un contrôle rigoureux du workflow : du phasage de production, de son organisation dans le temps (design, essais, choix de solutions, choix de matériaux, commandes de matériaux pour la farbrication tout au long du semestre) et de l’aspect travail collaboratif : formaliser les échanges entre étudiants, entre groupes d’étudiants sur des projets parallèles, etc. Des plannings dynamiques seront si posisble crées et partagés en ligne.

Axe 2- Exhaustive data versus Design control , quantity vs quality.

Comment la récolte, mise en œuvre puis gestion d’une quantité massive de données, de paramètres, va mener à une précision ou « haute définition » du projet architectural (projet incluant bien entendu les processus, du design à la fabrication et assemblage).

Axe 3- Performances

Elaboration et exploitation d’un listing explicite de différentes performances qui seront des objectifs à atteindre par le projet.

 Axe 4- Bottom-up/up-bottom

Considération sous une approche  contemporaine et digitale de la question traditionnelle de la partie et du tout : les réflexions sur le modèle organisciste et naturel doivent trouver leurs conséquences projectuelles.

 Axe 5 – Base de savoirs

Perfectionnement des savoir-faire techniques et des connaissances scientifiques afférentes.

PRECISIONS SUR LE PROGRAMME “ATELIER DE ROBOTIQUE”

L’Atelier de robotique doit être conçu comme un lieu :

– d’innovation et recherche permanente sur la robotique appliquée principalement au BTP (mais non exclusivement, aucune frontière classique n’est à ériger entre des champ d’utilisation de la robotique);

– de conception et fabrication de prototypes pour une architecture réactive, “responsive”, intelligente, adaptative, etc.

– de démonstration et de formation de différents acteurs de l’architecture et la construction aux enjeux de la cobotique et de l’automatisation de la construction non standard ( régie vidéo pour conférences à distance, salle de conférence modulables de 60 places);

Dans l’idéal, l’architecture de l’Atelier de robotique constitue elle-même la meilleure démonstration des recherches en cours de robotique architecturale. La construction de l’atelier de 500 m2 utiles environ se doit d’être robotisée, automatisée. L’Atelier sera bien entendu démontable, remontable, reconfigurable, transportable.

Chaque projet détaillera les composantes programmatiques indispensables à la réalisation d’un tel Atelier (local technique, local chaufferie, espace polyvalent des robots, aires de stockage intérieure, aire de livraions /stockage extérieur, sanitaires , vestiaires, espace cafétéria, repos, …) sachant que l’effectif d’opérateurs-ingénieurs-designers-architectes-chercheurs sera d’une douzaine de personnes.

PHASAGE / CALENDRIER

ETAPE 1 / PROTO-PROJET  Rendu pré-jury 1 : MERCREDI 19 MARS  9h30

Rendu hebdomadaire :

MERCREDI  5mars 9h30 :

Contenu

– stratégie de projet : quelle reprise ou non de ce qui a été produit en P7 : adaptation, dérivation, tansformation, complément du dispositif de fabrication du P7,

– premières réactions au site 3D proposé,

– premières définitions programmatiques ,

– comment porter sur 12 m ?

– couvrir et abriter, étancher : pistes de réflexion,

– première liste de performances recherchées pour l’Atelier de robotique ,

– quelles plateformes logicielles seront utilisées et pour quelles tâches  ?

Format libre.

Rendu pré-jury 1 : MERCREDI 19 MARS  9h30

Invité extérieur : Jelle FERINGA TU Delft (à confirmer)

Le 19 mars l’exercice suivant sera rendu :

Concevoir l’application pratique des acquis techniques du P7 afin de construire un clos-couvert dont la portée libre soit d’au moins 12m. Ce premier rendu consistera en une ou des modélisations 3D qui seront présentées de façon dynamique en temps réel sur écran et accompagnées d’une ou plusieurs maquettes physiques.

En complément, sera crée de façon diagrammatique un scénario de fonctionnement quotidien de l’Atelier de Robotique (description des activités de l’Atelier, description des moyens et équipements de tout types dont il devra être pourvu et des conditions de travail et de confort en général des espaces). Il s’agira d’inventer un programme qui n’existe pas en tant que tel et une architecture qui réponde à ce programme. Présentation sous forme de schémas, diagrammes, organigrammes,  maquettes, etc.

Cet exercice consiste donc en une sorte de « mise en forme » ou « mise en projet » des fruits des recherches amorcées au P7. Il s’agira donc, outre d’esquisser des principes morphologiques/constructifs qui découlent des outils développés (ou auxquels pourraient s’appliquer ces outils) de dégager les axes de futurs développement sde ces recherches, et la question de leur mise en œuvre concrète dans un projet a échelle plus précise.

En particulier, l’un des diagrammes sera réalisé dans l’esprit de ceux publiés par Jesse Reiser et Nanako Umemoto dans leur livre Atlas of Novel Tectonics (cf.Bibliographie du Séminaire), en mettant en évidence le rapport entre choix morphologiques, solutions structurelles, choix de matériaux et procédés de fabrication envisagés pour le projet. Voir en annexe de ce doucment deux exemples présentés pleine page.

En résumé, seront présentés, entre autres éléments :

1.     Liste de nouvelles activités, nouvelles professions et organisations de travail.
2.     Diagrammes organisationnels et flux générés
3.     Evaluation des besoins en terme d’espace et donc de volume
4.     Mise en 3D des diagrammes

5.     Génération d’un volume minimum par zone et actions.

ETAPE 2 / PROJET  : MACRO-SIMULATIONS et MICRO-SIMULATIONS

Rendu pré-jury 2 :  MERCREDI 7  MAI  9h30

Développement parallèle et itératif du programme fonctionnel de l’Atelier Robotique et de sa conception architecturale : spatialité, enveloppe et structure, enveloppe-structure, performances (cf.axe3), développement des recherches techniques; expérimentations et modélisations.

Ce sera le moment de créer et mettre en œuvre des outils de modélisation / simulation : macro-simulation (simulation et d’un scenario de construction dans toute son amplitude, de l’excavation aux finitions – simulation 4D, data-simulations), et micro-simulation (modélisation haute-définition de pièces, de systèmes d’assemblages).

Rendu d’étape 2 : (en cours de rédaction)

MACRO-SIMULATIONS

MICRO-SIMULATIONS

ETAPE 3  / PROJET & RENDU FINAL

 Rendu JURY FINAL :  MERCREDI 11  JUIN   9h30

 Finalisation du projet, fabrication de prototypes à différentes échelles dont l’échelle 1.

Objectif et contenu de l’enseignement

« Le rouage social, profondément perturbé, oscille entre une amélioration d’importance historique ou une catastrophe. »

Le Corbusier, Vers une Architecture, 1923

« Les tâches routinières de n’importe quel travail riche en information peuvent être automatisées. Ça ne compte pas que vous soyez docteur, avocat, architecte, reporter ou même programmeur : la prise de contrôle du robot sera impressionnante. »

Kevin Kelly, Meilleurs que les humains : pourquoi les robots vont – et doivent – prendre notre travail, 2012

L’objectif du studio est de conduire, en groupe ou individuellement, un travail de recherche autour des possibilités offertes par la robotique à la conception et à la construction. En effet, la robotique s’est récemment invitée dans le débat en architecture comme d’ailleurs dans les autres disciplines, d’une part grâce aux extraordinaires potentialités qu’elle offre du point de vue constructif, permettant des opérations auparavant impossibles, d’autre part car son adoption – comme celle massive des calculateurs dont elle est issue – entraine des transformations sociales qu’il est difficile de passer sous silence ou d’ignorer. A moins d’avoir comme Le Corbusier le signalait déjà, « des yeux qui ne voient pas », autrement dit les yeux d’une sociologie et d’une politique (petite) bourgeoises, idéalistes et en général satisfaites par l’existant.

A l’inverse d’un repli sur une discipline architecturale historicisée sans conscience historique, le studio encouragera une découverte puis une analyse lucide de la robotique sous ses divers aspects. La recherche formelle sera le support de cette analyse, recherche qui pourra se matérialiser dans différents types de production qui auront comme point commun une dimension domestique clairement assumée (il ne s’agira pas de concevoir une « maison », mais d’en revisiter certains aspects à la lumière des possibilités offertes par la robotique). La production d’objets physiques sera privilégiée, ainsi que l’écriture de code. Il n’y aura aucun rendu papier, les projets seront systématiquement présentés sur écran chaque semaine.

Si le studio de projet de Master DK 2013-2014 apporte aux étudiants des savoirs concrets liés à la computation, la conception et la fabrication assistées par ordinateur, son but est aussi d’aider à comprendre les conditions objectives de production généralisées dans l’industrie ainsi que leurs relations avec l’architecture, afin de redonner à celle-ci une dimension opérative (à l’encontre de son statut actuel de commentaire faussement instruit et faussement critique du capitalisme et de la société technologique). Ces conditions sont avant tout définies par un critère commun : la traductibilité numérique intégrale. Ce concept, qui représente une évolution historique fondamentale, sera ainsi au cœur du studio, tout comme cette affirmation récente d’Andrea Branzi : « Imaginer de nouveaux modèles d’organisation productive est une partie intégrale de toute culture du design : une nouvelle modernité est née uniquement à partir d’un nouveau modèle d’entreprise. La forme des objets manufacturés ne peut être séparée du noyau industriel qui les a produits, tout comme elle ne peut être séparée des structures environnementales qui en découlent. » (In. Weak and Diffuse Modernity, the world of projects at the beginning of the 21^st Century).

Mot(s) clé(s)

BIM, Computation, Distributed Production, e-Factory, Fabrication automatisée, File to Factory (F2F), fordisme, e-Manufacturing, Globalisation, Information, Informatization, Telemanufacturing, e-Factory, File-to-Factory, Optimization, Parametric Design, Computational Design, PLM, Post-fordisme, Precision, Rapid Manufacturing, Rapid Prototyping, Robotics, Simulation, Smart Materials, Discrete & Digital Geometry.

Travaux demandés

Réalisation par groupe ou individuellement d’ « objets domestiques » conçus et réalisés à l’aide du robot de Malaquais. Les critères de jugement seront la cohérence de la démarche, l’adéquation entre intentions explicites et propositions, la qualité de la définition architectonique et de sa modélisation, la dimension critique de l’expérimentation, la rigueur et l’implication.

Repères bibliographiques (5 références)

–          Architectural Geometry, (Bentley Institute Press, Exton, 2007).

–          Géométrie discrète et images numériques, Editions Lavoisier, Paris, 2007.

–          Building Code, Perspecta 35, The Yale Architectural Journal, 2004.

–          Atlas of Novel Tectonics, Reiser (Jesse) & Umemoto (Nanako), Princeton Architectural Press, 2006.

–          Théorie et design à l’ère industrielle, Reyner Banham, Editions HYX, 2009. (Ed. originale : Theory and Design in the First Machine Age, R. Banham, The Architectural Press, London, 1960).

–          The Global Manufacturing Revolution: Product-Process-Business Integration and Reconfigurable Systems, Yoram Koren, Wiley-Blackwell, 2010.

Adresses de sites numériques en relation

www.digital-knowledge.net

http://www.bartlett.ucl.ac.uk/architecture/programmes/postgraduate/march-graduate-architectural-design

Voyages ou déplacements prévus

Londres