I CONFERÊNCIA LATINO-AMERICANA DE CONSTRUÇÃO SUSTENTÁVEL X ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO 18-21 julho 2004, São Paulo. ISBN 85-89478-08-4.
CUSTOMIZAÇÃO EM AUTOLISP VISANDO A COMUNICAÇÃO DE INTERFERÊNCIAS EM PROJETOS DE EDIFICAÇÕES Claudio Alcides Jacoski (1); Luciano Rodrigo Breda (2); (1) Centro Tecnológico / Universidade Comunitária Regional de Chapecó – UNOCHAPECÓ e-mail:
[email protected] (2) Centro Tecnológico / Universidade Comunitária Regional de Chapecó – UNOCHAPECÓ e-mail:
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RESUMO Embora o setor de projetos de edificações esteja cercado de softwares de desenho auxiliado por computador – CAD (Computer Aided Design), a maioria das aplicações não explora totalmente seus recursos, executando em alguns casos apenas a função de desenhar. É flagrante a baixa de produtividade no desenvolvimento de projetos utilizando estas ferramentas e ainda mais preocupante, é que persiste uma cultura da falta de colaboração e cooperação entre os profissionais da construção de edificações. Isto ocorre em parte por se tratar de uma cultura estabelecida, mas principalmente por falta de meios acessíveis onde estes profissionais possam manter uma troca de informações mais funcional. O objetivo desta pesquisa foi gerar um dispositivo para inserção de dados no arquivo do projeto (alguns ocultos, outros não), que poderiam ser extraídos em forma de texto, sendo exportados a outras ferramentas para permitir o compartilhamento da informação, sendo disponibilizada de formas diversas aos agentes do processo. No aplicativo desenvolvido, criou-se uma forma de inserção de observações dentro do arquivo de desenho, para possibilitar a informação de situações de interferência entre as modalidades de projeto, com possibilidade de edição, verificação e acompanhamento. Com este dispositivo também se possibilitou que este dado inserido, após o processamento, pudesse se transformar em texto (usando IFC – Industry Foundation Classes) e outros formatos, que servirão como base para elaboração de tabelas, planilhas, orçamentos, inclusive para publicação das informações na Web. Palavras-chave: Customização, AutoLISP, Classes IFC, Interferência.
1.
INTRODUÇÃO
A ferramenta Cad “pura” apresenta-se apenas como uma prancheta virtual gerando linhas, entidades geométricas, textos e outros elementos que compõem um projeto. Deste arquivo digital são geradas as impressões em papel, que é uma forma materializada utilizada na fase de execução do projeto, para análises técnicas e para fins burocráticos em repartições públicas. Considerando que a elaboração de projetos de edificações geralmente envolve mais de um profissional, cada um com sua especialidade (Estruturas, Instalações Elétricas, Arquitetura, etc.), é importante que haja ferramentas que venham facilitar a interação entre os envolvidos, que possibilitem a verificação de interferências constituídas no conjunto final. Estas podem representar um aumento da eficiência nos projetos, evitando surpresas desagradáveis no momento da execução.
2.
PADRONIZAÇÃO DA COMUNICAÇÃO NO PROCESSO DE PROJETO
As primeiras práticas consagradas de projeto surgiram para padronizar a solução a determinados
problemas ainda na Revolução Industrial, no século XVIII. Segundo Naveiro e Oliveira (2001), o aparecimento da padronização e da intercambialidade delimitaram a fronteira entre a produção artesanal e a industrial. Foi com o Taylorismo no final do século XIX, que se sentiu a necessidade de introduzir um meio de comunicação entre o projeto e a produção. Embora o modelo taylorista de organização da produção tenha se mostrado quase que uma unanimidade ao longo do século XX, uma mudança começa a ser introduzida nos sistemas de produção, principalmente motivada pela ascensão do uso de tecnologias que possibilitam uma participação mais integrada dos agentes. Segundo Weisberg (2000), durante os últimos anos, a produtividade industrial teve um acompanhamento em grande escala. Historicamente, tem-se dificuldade de medir a produtividade profissional, e muito mais complicado é medir o impacto de incremento de produtividade ocasionado pelo uso de tecnologias na engenharia. Em alguns casos, o esforço gasto em projetar pode até aumentar (quando da realização de projetos executivos, por exemplo), mas a execução ganha em resultados, e poderá haver uma diminuição de custos no processo. Neste contexto a gestão do processo de projeto envolve a mobilização dos agentes necessários e interessados na condução do projeto, a organização destes no tempo e no espaço, a administração dos interesses particulares de cada um e a conseqüente mediação e gerência dos conflitos. Para Oliveira (1999) a participação de muitos intervenientes no processo de projeto implica várias interfaces entre projetos e decisões e exige um elevado e bem organizado intercâmbio de informações. Neste sentido a troca de informações deve ocorrer com a existência de padrões comuns entre os participantes, que visem possibilitar o compartilhamento de dados afins. Segundo Stouffs e Drishnamurti (2000), a padronização é um processo difícil devido à necessidade de ser aceito por toda a indústria em todas as suas diferentes composições e disciplinas. Muito comumente a natureza fragmentada da indústria da construção e a unicidade de cada projeto, são citadas como as causas primárias do fracasso nas tentativas de conseguir uma padronização para dados de projetos. A padronização é geralmente considerada como solução derradeira para o problema de transferência de dados, entre parceiros de projetos. Em processos onde não há troca digital a padronização não é tão bem aceita. Cabe um questionamento em relação a quem ganha com a falta de padronização, se há por parte dos canais de distribuição de produtos o interesse em padronizar, e mais ainda, distribuir os dados a respeito de seus produtos. Segundo Nicoline (2001), questões de incertezas e interdependência de agentes podem ser observados como problemas informais, que tem difícil solução. O problema com o modelo de centralização na coordenação de projetos, construção e fornecimento, é ineficiente para gerenciar estas interdependências. Projetistas talvez não estejam totalmente preparados para todas as complexas interdependências que existem entre os diferentes aspectos do projeto até a construção. Eles talvez também falhem ao entender as implicações da escolha no projeto para o método construtivo a ser usado, ou nos materiais e componentes, e então o contratado (empresa executora) necessita improvisar soluções no canteiro de obras, resultando assim em trabalho extra, com conflitos em relação aos custos adicionais gerados. Além disso, as ferramentas também contribuem negativamente neste contexto, pois a recente história mostra que os softwares utilizados pela indústria da construção – AEC (Arquitetura, Engenharia e Construção) CAD, em particular, estão longe de serem pioneiros em inovações se comparados com outras áreas.
2.1
A linguagem utilizada na customização da rotina
Optou-se por utilizar a linguagem AutoLisp devido suas possibilidades e também como forma de disseminação do seu uso em customizações de rotinas junto ao software CAD. “AutoLISP1” é uma versão reduzida da linguagem de programação CommomLISP, fornecida juntamente com o software de CAD, com o objetivo de dar ao usuário condições de criar seus próprios aplicativos dentro desta ferramenta, ou seja, programar soluções que ainda não existem prontas no software. Assim, sendo uma
1
Linguagem adaptada pela AutoDESK®
linguagem de programação, o AutoLISP possui uma sintaxe própria, tipos de dados, estrutura de dados, métodos de alocação de memória, estruturas de decisão, etc. A linguagem LISP é bastante conhecida e utilizada na implementação de softwares de inteligência artificial. O nome LISP vem da expressão em inglês List Processing. A linguagem foi concebida com base no conceito de Processamento de Listas (CESAR JUNIOR, 2003). Segundo Matsummoto (2001): “O desenvolvedor inspirou-se no LISP para criar o AutoLISP, devido à flexibilidade e eficiência desta linguagem para tratar estruturas de dados não uniformes”. A linguagem AutoLISP é amplamente utilizada na resolução de problemas relacionados a repetição de comandos, através da implementação de rotinas que automatizam tarefas e agrupam uma série de comandos que podem ser acionados com apenas uma instrução. A linguagem AutoLISP tem funcionalidade dentro do AutoCAD e era escrito originalmente com arquivos de texto em qualquer processador de texto. Atualmente esta é oferecida agregada ao programa, com um console de programação chamado - Visual LISP, que auxilia na execução e compilação de rotinas utilizando cores, e outras ferramentas importantes para o programador. O que era originalmente para ser uma linguagem acessível a programadores profissionais, tornou-se extremamente popular, impulsionado pela sua facilidade de aprendizagem, e desenvolvimento de rotinas, propiciando a customização de tarefas dentro da ferramenta.
2.2
O uso de ferramentas de informática para auxiliar o processo de projeto
Na engenharia, o surgimento de novas tecnologias construtivas e novos materiais, em associação e com um mercado competitivo, faz com que a eficiência no desenvolvimento de projetos seja um fator de grande importância. “A necessidade de projetos mais precisos, econômicos, seguros e desenvolvidos em curto espaço de tempo, encontrou na informática o parceiro ideal” (PAES, 2000). O crescimento das chamadas Tecnologias da Informação - T.I., e a inserção de meios eletrônicos e dados digitais nos diversos setores da construção, têm propiciado agilidade nos procedimentos e processos desde a concepção dos projetos e principalmente no gerenciamento, tornando-se um elemento estratégico para as corporações (BETTS, 1999). Muito ainda se tem por desenvolver nesta associação da Informática e a Construção Civil, principalmente em se tratando de implementações efetivas para o uso comercial. Pois o setor é caracterizado por resistir a inovações tecnológicas, devido seu aspecto tradicional de cadeia produtiva e sua característica fragmentada, já amplamente discutida nos meios acadêmicos. Segundo Nascimento e Santos (2002), analisando o estado da arte das Tecnologias da Informação aplicadas à Construção, nota-se claramente que a academia tem feito avanços extraordinários, a exemplo das tecnologias CAD-4D, Edifícios Virtuais e aplicações de Inteligência Artificial, Lógica Fuzzy, Redes Neurais e Realidade Virtual, entre outros. Por outro lado, talvez em nenhum outro setor, a distância entre a pesquisa e sua aplicação na indústria seja tão grande. Há um enorme abismo entre os resultados científicos já alcançados e sua efetiva adoção comercial. Embora existam ferramentas em quase todos os processos da construção de edificações, ainda restam lacunas a serem supridas, como no caso da melhoria do processo de comunicação e transferência de informação.
2.3
A ferramenta utilizada na pesquisa
No caso específico desta pesquisa, optou-se por utilizar o software Architectural Desktop (ADT), considerando que este possui associada uma ferramenta de IFC (Industry Foundation Classes). Muito embora a versão que o ADT 3.3 utiliza é ainda o IFC 1.5, existe disponível no mercado ferramentas para inserção nos softwares CAD, de versão mais atual, como o IFC-Utility 2x (da empresa www.inopso.com). Além do mais, o ADT é um software especificamente direcionado à arquitetura, que produz projetos em 3D, associados ao desenho em duas dimensões e que se adaptou perfeitamente com o esperado no planejamento deste trabalho. No ADT utiliza-se a conveniência de trabalhar com objetos inteligentes, onde: paredes, portas, telhados, deixam de ser um aglomerado de linhas para tornarem-se objetos que contém uma série de propriedades, como: volume, material, dimensões e outras.
2.4
O problema de interferência entre as modalidades de projetos
O problema gerado pela interferência entre as diversas modalidades de projeto e os participantes do projeto suscita a necessidade de uma adequada performance da comunicação entre estes agentes para dirimir situações-problema na execução da obra. Através da pesquisa se buscou identificar quais seriam os momentos de inter-relação entre as situações de projeto que obrigam a existência de uma troca de informação entre os parceiros. Foram coletados diversos problemas quando da interrupção do processo para realização de comunicação entre os parceiros. Em alguns casos há necessidade de reformulação de projeto, gerando custos de mitigação. Usou-se uma entrevista estruturada junto aos responsáveis técnicos dos escritórios para identificar quais eram as principais situações de interferência em relação aos demais agentes participantes do processo. Identificou-se um alto grau de interdependência entre os projetos, o que identifica a necessidade de circulação da informação (atualizada) para todos os envolvidos, como forma de dirimir casos de reposição de trabalho já efetuado. Os projetos investigados foram divididos por modalidade: Estrutural, elétrico, hidro-sanitário, arquitetônico. Devido a grande quantidade de situações detectadas, são apresentadas abaixo apenas algumas interferências na modalidade projeto estrutural. (O conjunto total destas, podem ser encontradas no trabalho de Jacoski, 2003, p.162-167): •
Projeto(s) Atingido(s): Projeto Hidro-Sanitário, Elétrico e Arquitetônico;
Situação de interferência: Modificação da seção de elementos estruturais. •
Projeto(s) Atingido(s): Projeto Arquitetônico;
Situação de interferência: Modificação da localização de pilares. •
Projeto(s) Atingido(s): Projeto Arquitetônico;
Situação de interferência: Não uso de seções pré-dimensionadas. •
Projeto(s) Atingido(s): Projeto Hidro-Sanitário, Elétrico e Arquitetônico;
Situação de interferência: Necessidade da criação posterior de um elemento estrutural.
3.
APRESENTAÇÃO DA ROTINA
A pesquisa foi desenvolvida no intuito de produzir no software CAD, uma customização na geração de elementos textuais para cumprirem a função de troca de informação em relação às interferências em trabalhos compartilhados e que pudessem estar associados à tecnologia das classes IFC, para instrumentalizar possibilidades futuras em um próximo estágio, através desta ferramenta. Por este motivo é que um estudo como este apresentado, visa a recuperação da operacionalização dos processos baseado na padronização, com vistas a retomar o caminho de integração dos agentes através e uma comunicação distribuída.
3.1
Inclusão dos dados no projeto
Para a inclusão da informação dentro do projeto (desenho) optou-se por se utilizar o bloco atributo. Para identificar visualmente a existência de uma informação no projeto, usou-se como sinalizador da área de interferência, um polígono hexagonal de cor contrastante com o ambiente do desenho. Embora no momento de criação do elemento sejam inseridos todos os dados necessários à efetiva comunicação (figura 1), apenas a numeração de identificação ficará aparente (figura 2), o restante é ocultado por um dispositivo de blocos atributos. Estas informações embora ocultas neste momento serão as informações que serão disponibilizadas juntamente com o arquivo IFC gerado no momento em que o projeto como um todo é transformado em um arquivo de extensão IFC. Internamente a este arquivo estas informações são agrupadas juntamente com outras informações como: geométricas, dimensionais, procedimentos construtivos, etc.
Figura 1- Dados incluídos no projeto para informação aos demais parceiros
Figura 2- Forma de apresentação da existência de um elemento de interferência no projeto Por esta aplicação utilizar-se da entrada de dados como inserção de blocos e este procedimento requer a utilização de uma caixa de diálogo onde se define o nome do bloco, escala, rotação e outros parâmetros, desenvolveu-se um mecanismo que funciona como ponte e apresenta diretamente a caixa de atributos onde se dá a entrada de dados. Para isto, foi elaborada uma rotina em AutoLISP (figura 3), cuja função é fornecer os dados requeridos pela caixa de inserção de blocos, definir o ponto de aplicação e inserir o bloco atributo anteriormente desenvolvido.
Figura 3 - Rotina em Autolisp Nesta fase, o bloco atributo necessita que o comando de inserção “INSER” seja digitado na linha de comando do AutoCAD para ser inserido. Então foi elaborado um “toolbar” ou menu de ícone (figura 4), que aciona o comando através de uma forma mais amigável. A própria ferramenta de CAD oferece os meios de criação destes ícones com possibilidade de edição dos desenhos que identificarão o comando. Porém o botão só funciona se devidamente direcionado para algum comando, neste caso “INSER”, que tem a finalidade de acrescer uma informação dentro do projeto, que será transportada futuramente para outros aplicativos. Como pode ser visto na figura 4, pode ser inserida a observação, que posteriormente pode ser exportada através de IFC em linguagem texto (ou ser importada) para um aplicativo de interesse ao usuário ou parceiro do projeto. Esta customização faz com que o arquivo IFC possa ser também importado pelo usuário quando do recebimento de algum projeto. Nestes casos o parceiro que já realizou sua contribuição ao projeto e no caso de ter detectado situações-problema, estas podem estar incluídas no arquivo de projeto (neste caso extensão dwg), transformado em IFC (linguagem texto).
Figura 4 - Toolbar ou menu de ícone
Com o mecanismo de entrada, basta clicar no ícone relacionado ao comando, informar o local da interferência (figura 6), que automaticamente aparecerá uma caixa de diálogo (figura 5) onde poderão ser registradas as informações relacionadas à situação de interferência.
Figura 5 - Entrada de dados
Após a confirmação das informações, o local da interferência ficará demarcado por um sinal geométrico colorido acompanhado de uma numeração, que objetiva localizar e precaver-se de problemas de identificação, visto que poderão ocorrer diversas situações que necessitem de comunicação entre os parceiros de projeto.
Figura 6 - Sinalização da interferência após inserção de dados.
Considerando-se a possibilidade de exportação de dados em formato ASCII, o arquivo é gerado no formato IFC através de um comando específico (figura 8), produzindo um arquivo (figura 7) que posteriormente poderá ser reinterpretado e automaticamente redesenhado na forma gráfica original.
Figura 7 – Geração do arquivo em IFC
Figura 8 - Comando de Exportação Todas as informações contidas nos blocos podem ser editadas e lidas, podendo se efetuar a qualquer momento através de uma rotina uma varredura no arquivo e listar todas as interferências anotadas pelos parceiros. Isto devidamente organizado em quadros, tabelas ou em formato de texto para possível exportação de informações para outros softwares. Além do mais todo o projeto sendo exportado em IFC conservará esta informação que poderá ser extraída a qualquer momento por qualquer um dos parceiros desde que use ferramentas adequadas para tal.
4.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
O trabalho consegue mostrar de forma prática, a resolução de um problema típico no processo de projeto fazendo uso de ferramentas atuais. É necessário compreender que há tecnologia disponível para tornar este aplicativo ainda mais interessante do ponto de vista da acessibilidade, muito embora a visão que se quer apresentar é da comprovação da viabilidade de uso de tecnologias para solucionar problemas da atividade de projeto de edificações. A melhoria citada pode advir da utilização conjunta do AutoLISP, (até como forma de refinar o aplicativo), com o DCL (Dialog Contro Language) ou o próprio VBA (Visual Basic for Aplications) que são ferramentas geralmente utilizadas para criação de quadros de diálogos, o que tornaria a entrada de dados muito mais flexível, possibilitando um maior controle no tipo e qualidade da interferência que será inserida no projeto. Em muitas situações práticas a geometria representa a principal informação que necessita ser comunicada entre as partes, embora com a situação apresentada, verifica-se que existem informações textuais que devem ser acrescidas ao projeto digital, constituindo-se esta situação em tendência futura, que gerará um acréscimo significativo de informação. Este aumento de dados informativos no arquivo digital dará maior consistência ao projeto e deverá significar um ganho significativo de qualidade. De forma demonstrativa esta pesquisa apontou apenas uma forma de interferência, mas a mesma tecnologia poderá ser utilizada para uma infinidade de outras aplicações, integrando processos de especificação de materiais, custos, métodos construtivos etc. Numa etapa mais avançada e com um banco de dados bem elaborado podem-se utilizar as informações inseridas no projeto para confecção automática ou semi-automática de memoriais descritivos, orçamentos e cronogramas. Este tipo de aplicação está bastante próximo de ser executado, pois como já afirmado, existem tecnologias disponíveis. O uso das classes IFC para esta integração da informação desde o projeto constitui-se em um instrumento de inovação na área da construção que tem possibilidade de abranger toda a cadeia produtiva.
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