A interoperabilidade como fator de integração de projetos na construção civil

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A INTEROPERABILIDADE COMO FATOR DE INTEGRAÇÃO DE PROJETOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL

Claudio Alcides JACOSKI M. Eng., Doutorando Eng. de Produção e Sistemas. Universidade Federal de Santa Catarina – Correio Eletrônico: [email protected]

Roberto LAMBERTS Prof. Dr. Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC, Campus Universitário, 88900-000, Florianópolis (SC), Brasil – Correio Eletrônico: [email protected]

RESUMO A integração de projetos de construção civil e a transferência da informação, são temas imprescindíveis às discussões de melhoria dos processos junto à cadeia produtiva do setor. A tentativa de solução sempre prescinde de recursos que tenham capacidade de adequar a relação entre os agentes participantes do processo de elaboração do projeto. O crescimento de novas Tecnologias da Informação - T.I., e a inserção de meios eletrônicos e dados digitais nos diversos setores da Indústria da Construção, tem propiciado agilidade nos procedimentos e processos desde a concepção dos projetos, o gerenciamento, tornando-se um elemento estratégico para as corporações (Betts, 1999). A discussão a respeito do modelo que consiga integrar as etapas de projeto, passa necessariamente pela solução de problemas da falta de interoperabilidade entre as ferramentas. Neste trabalho é apresentado o modelo IFC – Industry Foundation Classes da IAI – International Alliance for Interoperability, e a sua utilização conjunta com a linguagem XML, em ferramentas de uso na Construção Civil. Discute-se também a necessidade de envolvimento da pesquisa e a indústria nacional, para que futuramente não surjam problemas de sintaxe e taxionomia ao usar estas ferramentas que minimizam os problemas de interoperabilidade.

1. A discussão de um modelo interoperável para projetos Com o advento dos projetos digitais e a atuação em projetos colaborativos (Aouad,2000), emerge a discussão acerca da definição de um modelo de arquitetura interoperável, respondendo aos anseios de distribuição da informação entre os diversos profissionais envolvidos no projeto de construção civil. Pois, embora o uso de ferramentas computacionais contribua significativamente no processo, ainda carecem de solução as reiteradas interrupções e perdas de produtividade na elaboração de projetos. Segundo Brunnermeier e Martin (1999), interoperabilidade é a habilidade para comunicar dados através de diferentes atividades produtivas. É essencial para a produtividade e competitividade de muitas indústrias devido a eficiência requerida pelos projetos e a produção, com a coordenação de muitos participantes diferentes no processo. Outras cadeias produtivas também demonstram preocupação em integrar seus processos fazendo uso de dados digitais, buscando eliminar os gargalos existentes com a circulação da informação. Estudo a respeito de interoperabilidade nos Estados Unidos foi realizado pelo NIST (National Institute of Standards and Technology), junto à indústria automobilística, que constatou a

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perda de 1 bilhão de dólares ao ano devido a este tipo de problema em projetos digitais, principalmente devido ao tempo gasto com correção e recriação de arquivos de dados que não são compatíiveis com outros arquivos existentes (Brunnermeier e Martin, 2002). Os tipos de arquitetura de sistemas para integração em projetos digitais, variam em função das necessidades e formas de atuação dos participantes, podendo assumir diversas formas, sem a necessidade de um padrão específico. Rosenman e Wang (2001), afirmam que muitos pesquisadores quando da definição de tipos de sistemas CAD geralmente empregam maior foco no aspecto do modelo do produto e adequação de custos, enquanto a arquitetura do sistema não recebe a devida atenção. A partir do uso mais corrente da colaboração em projetos, torna-se fundamental discutir uma nova arquitetura para sistemas colaborativos de CAD. Algumas arquiteturas de sistemas, podem ser divididas em: •

Modo integrado: Os projetistas trabalham em um mesmo projeto, usando um mecanismo central de gerenciamento. Os usuários operam do seu local de trabalho remotamente o projeto que está sendo desenvolvido conjuntamente;

•

Modo distribuído integrado: Neste sistema os projetistas têm um ambiente fixo com uma central única funcionando em segurança e estabilidade;

•

Modo descontínuo: Não há um sistema com módulo de controle central, mas simplesmente um grupo atuando com mecanismos de gerenciamento, exige então mais acentuadamente a interoperabilidade para uso das diferentes ferramentas;

•

Modo baseado em estágios: Modelo base de um primeiro estágio, sendo os demais subseqüentes, derivados deste. Requer um grande trabalho de IA (Inteligência Artificial);

•

Modo autônomo: É baseado no conceito de autonomia, onde cada modelo é implementado como um grupo distribuído.

As relações de comunicação ganharam com as atuais ferramentas de TI uma facilidade de divulgação, sendo possível corresponder às expectativas de uma comunicação horizontalizada, atingindo a todos os envolvidos no processo. A estrutura organizacional torna-se mais flexível, possibilitando a divisão do processo decisório entre outros colaboradores da empresa, uma vez que todos passam ter acesso às informações. A cooperação através da interatividade de pessoas e setores passa a ser constante. Neste sentido, os dados não podem ter restrições de uso devido ao tipo de ferramenta que se opera, nem dificuldade na transferência de dados entre sistemas concorrentes, muito embora sejam presentes estas situações junto ao processo de projeto, cabendo ressaltar que se concentram esforços para a eliminação destes problemas.

2. O uso da T.I. como ferramenta ao gerenciamento da informação Junto à construção civil, o uso de T.I. vem sendo há algum tempo discutido por diversos pesquisadores. Já em 1994, uma pesquisa na Indústria da Construção do Reino Unido, realizada pelo pesquisador Michael Latham (divulgada pela IAI – International Alliance for Interoperability), avaliou a possibilidade de no ano 2000, haver uma economia em projetos de cerca de 30% dos custos de elaboração, devido ao uso de tecnologias da informação (http://iaiaweb.lbl.gov/aboutiai/background.htm). Embora as inovações de T.I. junto à Indústria da Construção sejam cada vez mais presentes, alguns problemas, muitas vezes estruturais, continuam a persistir. Segundo Cintra (1999), a falta de integração e a troca de informação entre os elementos ao longo do processo construtivo, bem como sistemas de informação deficientes, tem sido relatada na literatura como entraves encontrados (Souza, 1997; Barros, 1996; Gomes et al, 1996; Fruet, 1993).

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A cadeia produtiva da construção civil, por caracterizar-se como uma indústria fragmentada, inexistindo empresas que possam influenciar significativamente o mercado, apresenta também sérias dificuldades de agregação da informação de todo o setor, devido a dispersão dos dados e a heterogeneidade dos agentes participantes. Este problema não é apenas detectado em relação à cadeia produtiva, mas é um reflexo do que ocorre internamente dentro de cada empresa. O fluxo de informações entre departamentos, entre projetos, e setores, em geral, acontece de forma dispersa e muitas vezes sem controle. Amorim (1995), afirma que um gerenciamento de projeto necessita primordialmente, para ser eficaz, da definição de objetivos e metas, e transmissão destes aos elementos envolvidos no projeto de forma simples, clara e objetiva. Criando-se uma interação permanente entre os diversos setores da empresa, através de um melhor tratamento da informação, como uma homogeneização de terminologias e objetivos de maneira que “todos falem a mesma língua”, ao longo da cadeia produtiva, evitando-se rupturas na transferência de tarefas entre os atores. Segundo Caldas e Soibelman (2002), devido às limitações da Indústria da construção e a direção que se toma no sentido de integração e automação dos processos de projeto, justifica a necessidade do desenvolvimento de técnicas para gerenciar a circulação da informação, baseado na automação dos métodos para classificação dos documentos de projetos. Alguns benefícios e aplicações no sentido desta metodologia são apresentados: Organização da informação e acesso, através de ferramentas de buscas; Identificação dos materiais a serem adquiridos, bem como, com um sistema de controle, automatizando o acesso através da especificação de projetos; Análise de dados, identificando áreas de problemas e potencial causa de perda de produtividade, acréscimo de custos, e desvios de qualidade; Geração de conhecimento extraído de tarefas, que podendo ser aplicado em futuras atividades e projetos. Segundo Thorne (2000), a descrição e situação de interoperabilidade, dependem acentuadamente da natureza e do tipo dos dados que serão comunicados. Para muitas ferramentas computacionais de engenharia, a transferência de dados geométricos entre sistemas aplicativos, é uma rotina realizada automaticamente. Isto é possível, mas raro (principalmente em aplicativos desenvolvidos na própria empresa, terceirizadas, ou de pequeno porte). Para encontrar transações que requerem sistemas aplicativos em ambas as partes envolvidas, há que existir uma associação, ou aplicação de produtos especialistas que garantam o sucesso da transferência.

3. A International Alliance for Interoperability e o desenvolvimento dos arquivos IFC – Industry Foundation Classes O desenvolvimento de um modelo de objetos para a indústria da construção, recebeu os esforços da IAI – International Alliance for Interoperability (http://www.bre.co.uk/iai), criada em 1995 por algumas entidades, empresas e pesquisadores. Atualmente existem 09 sedes mundiais servindo às necessidades de cada região, que são: Reino Unido, Estados Unidos, Países Nórdicos, Japão, Correia, Austrália, Singapura, Alemanha, França; tendo membros em mais de 650 empresas distribuídos por cerca de 20 países. A IAI é um organismo sem fins lucrativos de ação orientada. Sua missão é definir, publicar, promover especificações para classes de objetos da indústria da construção. Foi o organismo criador do Industry Foundation Classes – IFC, que possibilita o compartilhamento de informações de projeto através de todo seu desenvolvimento e em aplicações técnicas. O IFC define um elemento de construção (projeto), através de um modelo orientado a objeto, transferível entre aplicativos que operem com este tipo de extensão. As extensões IFC são

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públicas e abertas para implementação e o uso de qualquer membro, são definidos pela indústria, são extensíveis e são desenvolvidas a qualquer tempo. O modelo define objetos, atributos e relacionamento entre as áreas, trazendo a definição da geometria, unidades, e utilidades comuns. O IFC constitui-se em um modelo central que teve inicialmente interferência em quatro iniciais áreas: Arquitetura, serviços da construção, gerenciamento de obras, e ferramentas gerenciais. Apresenta-se como um arquivo ASCII e possibilita ser importado por qualquer ferramenta de uso na Indústria da Construção. Diversas indústrias de software já utilizam o IFC, e por este padrão ser neutro, é possível que o mesmo se torne um padrão para a indústria. Segundo BAZJANAC e CRAWLEY (1997), a utilização dos arquivos IFC em softwares de simulação, possibilitará: q

Interagir entre os arquivos diretamente e instantaneamente;

q

Distribuir e transferir informações de interesse comum.

q

Acesso sem custos para uso de dados geométricos e outros;

q

Redução no custo de projetos de simulação;

q

Acréscimo e melhor uso dos resultados de simulação e análise.

4. Cenário atual da T.I. junto à Indústria da Construção Nesta pesquisa que ora se apresenta, ainda estão sendo desenvolvidos os protótipos de integração entre as ferramentas, através de um ambiente web integrado, com a vinculação de objetos de projeto, através de especificações XML e transferências de arquivos em IFC. Resultante das pesquisas realizadas até o momento, e com algumas ainda em andamento, a formulação de um cenário complexo, principalmente com empresas de projetos. Embora haja dificuldade de divisão ou classificação destas empresas em relação ao uso efetivo de T.I., fica evidente que grande parte das empresas ainda estão aquém, do uso efetivo dos recursos possibilitados pelas ferramentas computacionais e da Internet. Ao dividir em cenários a atuação atual das empresas, pode-se distinguir em um seleto grupo que poderia ser segmentado da cadeia produtiva de projetos, as empresas que se posicionam na vanguarda dos processos de inovação, e entre estas estão as empresas que foram pesquisadas neste trabalho. Pode-se afirmar que se enquadram em um cenário de procedimentos inovadores e que deverão ser assumidos pela maioria das empresas em um período futuro (Cenário Inovador). Outro, é o cenário futuro, que pode representar a consolidação do uso das ferramentas de T.I. já existentes e que possui amplas possibilidades de serem exploradas, embora obriguem investimentos das empresas e pesquisas para consolidação dos resultados. Cenário Futuro

Utilização de todos os recursos oferecidos pela integração da T.I. na construção.

INOVAÇÃO

Cenário Inovador Cenário Atual

Empresas em compasso de espera em relação à T.I. e inovações.

Empresas inovadoras, usando T.I. como elemento de vantagem competitiva no mercado.

INTEGRAÇÃO

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Figura 1 - Cenários relacionados ao uso de T.I. na construção A tendência mundial mostra que os projetos e documentos digitais são algo consolidado. A mudança de atuação do projetista (engenheiro ou arquiteto), é algo premente. Pois a partir do uso de projetos que não se utilizam mais de linhas e círculos, mas sim de “blocos” com diversas informações associadas a ele, o projetista torna-se cada vez mais, o responsável através do projeto executivo, pela indicação de todos os materiais e processos a serem utilizados. Inclusive, devido à integração dos processos, a compra poderá se efetivar através de sistemas computacionais que extrairão a informação diretamente do projeto. A possibilidade de virtualização de processos da indústria da construção requer necessariamente a resolução de problemas estruturais, como a padronização de especificações, terminologias comuns e a interoperabilidade entre os softwares. Podem ser apresentados como fatores de sucesso para a efetivação dos recursos de T.I. na construção, os seguintes itens: Disposição à inovação, terminologias comuns em toda a cadeia produtiva, especificação de produtos e processos, codificação como elemento auxiliar ao comércio eletrônico, ferramentas necessariamente interoperáveis, customização dos produtos; A associação da cadeia produtiva e a integração dos processos da através da informação, tem como ponto essencial de suporte, o desenvolvimento do uso de T.I. na indústria da construção. A integração da informação na construção como estratégia, pode se configurar como um mecanismo essencial para diminuição de erros, aumento do trabalho em equipe, ganho de eficiência e rapidez, com melhoria da qualidade e produtividade. O desenvolvimento do padrão IFC pode contribuir consideravelmente para a troca e distribuição de informações de projeto, dirimindo o problema de interoperabilidade, que associado ao uso de linguagem XML, podem oportunizar uma integração da base de dados, tanto internamente à empresa, quanto de toda a cadeia produtiva. Ressalta-se a necessidade de envolvimento dos agentes da cadeia produtiva nacional, para uma participação mais efetiva na inclusão destas inovações junto à Indústria nacional, pois de outra forma, pode futuramente se deparar com problemas de adequação de terminologias e sintaxes, usadas por estas linguagens que se caracterizam como linguagens textuais.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: AMORIM, S. R. L. Tecnologia, organização e produtividade na construção. Rio de Janeiro, 1995, 118 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Produção) - Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro. AOUAD, G. et al. An industry foundation classes Web-based collaborative construction computer environment: WISPER. Automation in Construction, n. 10, p. 79–99, 2000. Disponível em . Acesso em: 29 jan. 2001. BETTS, M. Strategic Management of I.T in Construction. London: Blackwell Science, 1999, 406 pg. ISBN 0-632-04026-2. BRUNNERMEIER, S. B. e MARTIN, S. A. Interoperability Cost Analysis of the US. Automotive Supply Chain. Final Report. Research Triangle Institute /National Institute for Standards and Technology – NIST, Mar.1999. Disponível em: . Acesso em: 09 dez. 2001.

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