Interoperabilidad Entre Sistemas Computacionales . - Zaloamati.azc.uam.mx
Rodríguez Baeza Pereyra, Julio (2017).Salazar Ledesma, Guillermo F. (2017).Zaragoza Grifé, Jesús Nicolás roperabilidad entre sistemas computacionales BIM yde precios unitarios orientados a la construcción.p. 53-66En:BIM en la construcción / coordinadores: Aurora MinnaPoó Rubio y Jorge Rodríguez-Martínez.México: Universidad Autónoma Metropolitana. UnidadAzcapotzalco, 2017.Fuente: ISBN 978-607-28-1305-1.Relación: o si se señala otra cosa, la licencia del ítem se describe eativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/D.R. 2016. Universidad Autónoma Metropolitana. Se autoriza copiar y redistribuir el material en cualquiermedio o formato, siempre y cuando se den los créditos de manera adecuada, no puede hacer uso del materialcon propósitos comerciales, si remezcla, transforma o crea a partir del material, no podrá distribuir el materialmodificado. Para cualquier otro uso, se requiere autorización expresa de la Universidad AutónomaMetropolitana.
OPUS HONG KONG- GHERY TECHNOLOGIES WEBSITEDr. Julio Rodríguez Baeza PereyraUniversidad Autónoma de Yucatán – Méxicobpereyra@uady.mxDr. Guillermo F. Salazar Ledesma, PhD, - DBIADepartament of Civil & Environmental Engineering,Worcester Polytechnic Institute – USAsalazar@wpi.eduM. I. Jesús Nicolás Zaragoza GriféUniversidad Autónoma de Yucatán – Méxicozgrife72@uady.mx04INTEROPERABILIDAD ENTRE SISTEMASCOMPUTACIONALES BIM Y DE PRECIOSUNITARIOS ORIENTADOS A LA CONSTRUCCIÓN
RESUMENEste trabajo presenta cómo se puede lograrla interactividad entre los sistemas BIM y lossistemas de costos. Se utilizó Autodesk Revit para desarrollar un modelo de una construcción,establecer objetos y familias derivadas de lostipos básicos y adicionar información extra ala representación gráfica de dichos objetos yexportarla a una base de datos de MS Office .Se programó una aplicación para poder extraer lainformación relevante al sistema de costos SINCOWfi y se convirtió en una base de datos de dichosistema para su uso en un presupuesto. Con ellose demuestra qué tan flexibles son los sistemasempleados para utilizar de manera integral lainformación generada en un ambiente BIM.Se entrenó a un grupo de alumnos de la Maestríaen Ingeniería que se imparte en la Facultad deIngeniería de Universidad Autónoma de Yucatán yse les dio un proyecto a realizar. Con entrenamientobásico, los alumnos llevaron a cabo dicho trabajo,cuyos resultados se presentan en este artículo.
INTRTODUCCIÓNEn un proyecto de construcción, hay espacios vacíosen la comunicación entre los diferentes participantesdel proyecto. Tradicionalmente se habla deldiseñador (arquitecto, ingeniero diseñador, etc.), elconstructor (contratistas, subcontratistas, incluidoslos proveedores de materiales), y el dueño (ya seauna institución pública o privada).El vacío de comunicación es mucho más evidenteen la operación y el mantenimiento de una obra.Cuando se termina una obra, el dueño no obtienesólo un edificio nuevo, sino también una plétorade información del proyecto en forma de papel ymedios electrónicos. Inclusive desde antes de quese empiece a construir, el proyecto o porciones delmismo deben de concursarse.Lo anterior significa que ya se deben de tenertanto cantidades de obra, como una aproximaciónal costo de los conceptos a estimar. El trabajo quele queda al dueño es el de darle sentido a todala información arquitectónica, procedimientos yespecificaciones de construcción y así mismo, costotiempo y calidad deseados.Los teléfonos portátiles y el correo electrónicohan influenciado al negocio de la construcción,así como a la educación tecnológica en ingeniería,más que a la educación básica. Se habla que lasempresas constructoras ya están aprovechando losbeneficios del correo electrónico, de la Red Global,de los sistemas de costeo, de programación deobra, de CAD, pero en lo que se refiere a tecnologíaintegradora, todavía hay reticencia.La tecnología BIM (Modelo Integral de Informaciónpara la Construcción, por sus siglas en inglés)tiene el potencial de completar los vacíos de lacomunicación que existen, pero no se ha logradovencer totalmente la resistencia de la industriapara incorporar dicha innovación tecnológica(Méndez, 2006). Una de las principales razones56por la que dicha tecnología no ha sido adoptadaes la diferencia entre los conceptos que manejanlas diferentes partes involucradas en un proyecto.BIM surgió como la solución al problema de laintegración de la información 2D a 3D dinámico,extendiéndola a 4D y especificaciones de obra. Condicha integración, los fabricantes de productos BIMlograron integrar las tareas de almacenamientode información y manejo de cuantificación deobra. Todo lo anterior partiendo de solucionesarquitectónicas y de diseño (Baeza y Salazar, 2005).Lo anterior es difícil de extender al mundo de laadministración y gerencia de la construcción. Enesta área, las soluciones BIM solo tienen relevanciapara diseño y se presta más atención a cuestionesde obtención de volumetrías, que a cualquierotro aspecto. En este campo, se ha prestado pocaatención en el uso de la tecnología BIM en aspectosde costeo, planeación, control y seguimiento deobra, a pesar de que muchos de los sistemas BIMexistentes en el mercado, hasta cierto punto, poseenla capacidades para ser extendidas para englobaraspectos de gerencia de proyectos (Khemlani,2006).No obstante, con el avance de la tecnología BIM,muchas empresas de software comerciales ya estándesarrollando soluciones para hacer accesiblela información generada por dichos sistemas yponerlas a disposición de sistemas de costos, deprogramación y control de obra y demás sistemasgerenciales. Entre estos sistemas se puedenmencionar a los desarrollados por la empresaSuccess Design , desarrolladores de SuccessEstimator . Dicha empresa desarrolla sistemasque ligan a Success Estimator (un sistema para laestimación y costeo de construcción) con Autodesk’sRevit (el sistema BIM que desarrolla Autodesk).Con lo anterior, se pueden extraer los datos delas bases de datos generadas en Revit y usarlosen Success Estimator . Con ello se pueden crearestimados de costos, partiendo de informaciónUNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA UNIDAD AZCAPOTZALCO - DIVISIÓN DE CIENCIAS Y ARTES PARA EL DISEÑO
de diseño en BIM almacenadas en Revit (USCost.com, 2006). utodesk recientemente anunció susplanes para la adquisición de Constructware ,una de las empresas más avanzadas en la gerenciade proyectos y desarrolladores de solucionessistémicas basados en la Web, así como subcontratistas, dueños y gerentes de des del software Constructware juntocon las de Autodesk Buzzsaw , han mostradoal mercado norteamericano (Canada y USA)que los diferentes participantes en la industriade la construcción pueden trabajar de maneracooperativa, en lugar de fomentar la competenciamutua. Constructware está orientado a laindustria de la construcción norteamericana, a loscontratistas y los subcontratistas generales y haatraído significativamente al sector público y alde la educación en dichos países, mientras que laprincipal base de clientes de Buzzsaw está en laedificación residencial.La adquisición de Constructware por parte deAutodesk sugiere que dicha compañía estábuscando seriamente su expansión en la industriade la gerencia de construcción.Además, dado que son líderes en el desarrollo desoluciones BIM para arquitectura e ingeniería,se espera que dicha empresa pronto desarrolleuna solución para la estimación de costos,programación y control de obra, partiendo deluso de BIM (Khemlani, 2006). Por lo que se hamencionado en los párrafos, se puede decir quela siguiente generación de productos BIM podráncontar con medios para poner a disposición de losgerentes de construcción, además de la informacióngráfica, de datos volumétricos, especificacionesde obra y secuencias de construcción, de lainformación acerca de programación de obra,costeo, planificación de suministro de insumos, etc.Sin embargo, el solo hecho de contar con dichascapacidades en los sistemas de computacionales,no asegura que la generación actual de gerentes deconstrucción posean los conocimientos para asimilardicha tecnología cuando se ponga disponible. Dehecho, la generación actual de constructores noha comprendido en su totalidad la filosofía quesoporta a las herramientas BIM actuales (Méndez,2006). Por el momento, las empresas de desarrollode sistemas de cómputo para la construcción sehan dedicado al desarrollo de sistemas intermediospara conectar los sistemas BIM con los gerenciales(costos, control de obra, etc.). sto quiere decir quedichas empresas ya han desarrollado programas queextraen información de un sistema BIM y lo hacenaccesible a otro. Por ejemplo, existen programasque extraen especificaciones de un sistema BIMy lo ponen disponible a hojas de cálculo. Tambiénexisten soluciones que hacen posible intercambiarla información cuantificable directamente a lossistemas de costo (USCost.com, 2006).En este trabajo se muestra cómo se puede hacereste tipo de conexión, con el objeto de lograr unmayor aprovechamiento de las capacidades delsistema Revit, y ponerlas a disposición del programaSinco Wfi . Con esto se pretende mostrar cómo sepuede poner a disposición de la comunidad de laindustria de la construcción de una metodologíapara tener más accesible la información procedentede sistemas BIM y hacerla más comprensible para elgremio local.METODOLOGÍAAutodesk Revit maneja entidades para todas lasfamilias de componentes de un proyecto, para loscomponentes particulares en un dibujo, inclusopara las vistas de un objeto y para las hojas decálculo de características, por mencionar algunosejemplos. Esto fue heredado de la programaciónorientada a objetos, donde cada concepto parte deobjeto primitivo, del cual se derivan instancias queheredan las particularidades del objeto primigenioDEPARTAMENTO DE PROCESOS Y TÉCNICAS DE REALIZACIÓN - ÁREA DE ADMINISTRACIÓN Y TECNOLOGÍA PARA EL DISEÑO57
Figura 4.1 Propiedades de los objetos constructivos, agrupados en familias y su almacenamiento la base de datos BIM.Figura 4.3 Sistema de Muro.Figura 4.2 Familia de Muros.58UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA UNIDAD AZCAPOTZALCO - DIVISIÓN DE CIENCIAS Y ARTES PARA EL DISEÑO
(el cual se le conoce como objeto “padre”). Lasinstancias del padre pueden tener además de lascaracterísticas heredadas, cualidades propias. Asípues, un objeto “muro” es el padre de todos lostipos de muros que se puedan generarse a partir deél: muros de block de 15 cm de ancho, muros demampostería de piedra de 30 cm de ancho, sistemasde muros de contención de ancho definido por elusuario, etc.Cada una de estas instancias se pueden cuantificarde diferente manera: los muros de las edificacionespor lo general se miden por metro cuadrado; losmuros de cimentación se pueden medir ya sea pormetros cuadrados o cúbicos, según lo especifiqueel contrato. Si se consideran las cadenas decimentación, de enrase, las plantillas cimentacióny demás conceptos, como parte de los tipos demuros, dichos conceptos se cuantificarían pormetro lineal.Así pues, cada elemento del tipo muro estaráconformado por diferentes características que unprograma externo tendrá que identificar, según elcontexto en que se está trabajando. Sin embargo,para Revit, todos los tipos de muro conformaranuna “familia”, con las mismas características. Cadafamilia que se usa en un modelo, está cuantificadabajo una misma clase.Tómese el siguiente modelo de ejemplo: En estemodelo se pueden apreciar diferentes tipos demuros en el proyecto. Los más evidentes son losmuros de cimentación y los muros de block de15 cm., pero para este proyecto también se handefinido las plantillas de cimentación, las cadenasde cimentación, los cerramientos y los enrasescomo subtipos de la familia de muros, pero condiferentes características. Revit tiene la capacidadde ser extendido para incluir características extras,llamadas “parámetros” a los que por defecto elsistema ofrece. La siguiente Figura muestra demanera esquemática la organización de alrededorde familias y parámetros, en una base de datos“BIM”, similar a la de Revit.Cuando se modifica una familia (como la de muros,por ejemplo), dichos parámetros se agregan enla sección “Schedules/Quantities” del proyecto.Cada objeto que se incluye es contabilizado endicha sección. Es en esta sección donde tambiénse pueden agregar parámetros útiles para lamanera como cualquier programa de costos puedeutilizarlas. Tómese por ejemplo la sección “WallQuantities by Assembly” (literalmente, “cantidadesde muros por tipo de ensamble”). Todos los tipos demuros que se han derivado del tipo genérico (padre)se encontrarán en esta sección (figura 4.2). Elsistema de muros tal como se presenta en la Figura1.3 se puede ver desglosado en la sección “WallQuantities by Assembly” de la siguiente manera:Figura 4.4 Wall Quantities by Asembly, una vistade los tipos y cantidades de muros. En este casose tiene las columnas que se muestran son “WallAssembly”, “Length”, “Area”, “Volume”, “WallType”, “Description” y “Coments”. La manera comose despliegan las columnas se puede modificar porel usuario y es en esta sección donde se puedenagregar parámetros extras. Por principio de cuentas,para tener acceso al desplegado de columnas,se hace necesario invocar al editor de la tabla,mediante el botón derecho del ratón.Figura 4.4 Wall Quantities.DEPARTAMENTO DE PROCESOS Y TÉCNICAS DE REALIZACIÓN - ÁREA DE ADMINISTRACIÓN Y TECNOLOGÍA PARA EL DISEÑO59
Figura 4.5 Propiedades de los Elementos.Figura 4.6 Instancia de muro, con sus propiedades geométricasEn la sección “Other” se puede editar lassiguientes propiedades: “Fields”, “Filter”, “Sorting/Grouping”, “Formatting” y “Appearance” A cadafamilia que se utilice en un proyecto se le puedenagregar propiedades que se le pueden añadircaracterísticas que no se encuentren listadasentre las columnas (Fields) a mostrar. Así mismo sepueden escoger qué características se van a mostraren un Schedule (figura 4.5).Para el caso del objeto que se muestra es un muroconstruido a partir de bloques de 0.15 de anchopor 0.20 de alto, por 0.30 m de largo. El conceptocorrespondiente es una descripción detalladade la de los componentes para ser costeados. Unconcepto como el que el que se ha ejemplificadoquedaría descrito como sigue:Lo básico es mostrar es la descripción del objeto(la familia de la cual procede). Así pues el objetoque se resalta en la (figura 4.6), además de suscaracterísticas geométricas posee característicasque son propias de un presupuesto. Entre estasse puede mencionar la obra a la cual pertenece,la partida (la clasificación que se le asigne enel presupuesto), el frente de obra que se le esasignado en el programa de obra y el concepto (loque es contabilizado).60Clave: 5CAD1520Descripción: Muro de Bloques de 15 x 20 x 30 cmUnidad de medida: M2Los valores de cada campo se pueden programar enel software para además incluir en cada objeto lassiguientes propiedades: Presupuesto del cual provieneObra a la cual perteneceLa partida de la cual proviene.El frente de obra que se le ha asignado al concepto.UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA UNIDAD AZCAPOTZALCO - DIVISIÓN DE CIENCIAS Y ARTES PARA EL DISEÑO
Figura 4.7 Proceso de intercambio de información entre sistemas BIM y de CosteoUna vez que el software está programado paratener estas propiedades, se debe de pensar cómo elsoftware de costos tiene estructurados sus objetos.Con ello se puede programar una rutina de quepueda tomar dicha información y convertirla endatos que el software de costos y control de obrapuede manejar.Para el caso de este trabajo, se eligió que Revitexportase los datos de sus objetos en formatode base de datos de Microsoft Access, que es elformato que muchos de los sistemas de costos o decontrol de obra pueden manejar.Para manipular los datos procedentes del registro deobjetos gráficos, se utilizó el programa SincoWfi para manejar costos y control de obra, no sin antestransformar la información gráfica exportadapor Revit a MSAccess en una base de datosmanejable. Para ello se diseño una aplicación quepudiera tener acceso a la base de datos que segenere, filtre y transforme en el formato compatiblecon la aplicación de costos. La (figura 4.7) muestrade manera esquemática cómo se desarrolló dichoproceso.RESULTADOSEn la implementación de la metodología expuestaanteriormente, se les presentó a los alumnos dela materia de “Temas especiales de sistemas deinformación: Integración del Diseño y Construcción”un modelo para su desarrollo. Dicho modelo fueproporcionado en formato AutoCad. Los alumnosdesarrollaron una versión tridimensional, a la cualse le añadieron los parámetros presupuestalesdescritos anteriormente a cada familia de objetosconstructivos. La versión gráfica de dicho modelo semuestra en la siguiente (figura 4.8).Para agilizar el trabajo de los alumnos, loscatedráticos que impartieron dicha materiaproporcionaron una plantilla prediseñada, con lasDEPARTAMENTO DE PROCESOS Y TÉCNICAS DE REALIZACIÓN - ÁREA DE ADMINISTRACIÓN Y TECNOLOGÍA PARA EL DISEÑO61
Figura 4.8 Modelo 4D del proyecto de ejemplo.ABCDEFFigura 4.9 Modelo 4D del proyecto por etapas.62UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA UNIDAD AZCAPOTZALCO - DIVISIÓN DE CIENCIAS Y ARTES PARA EL DISEÑO
cas de cada concepto de construccióna modelar. Dichos conceptos fueron compatiblescon las prácticas constructivas de la localidad. Parafines prácticos de este curso, dicha plantilla sólotiene personalizado los siguientes conceptos: Plantilla de CimentaciónMuro de Cimentación de Piedra Hilada,Dados de Cimentación de 30 x 30 cmCadenas armadas de 15 x 15 cm.Firme de ConcretoMuros de Block de 15 cm,Castillos armados de 15 x 15 cmCerramientosCadenas de Enrase.Losa de techumbre.Ventanas y Puertas.Cabe aclarar que dicha plantilla se enfocó a laspropiedades geométricas de los elementos. Losalumnos se avocaron a la tarea de crear el modelo3D y añadir las propiedades correspondientesa los costos y procesos constructivos. Comopuede apreciarse del proyecto es que el nivel decomplejidad arquitectónica implica un mayortrabajo en el desarrollo de los objetos gráficos.Sin embargo, partiendo de un conjunto de objetospredefinidos, la tarea de los alumnos fue ágil.Por ejemplo, en el transcurso de la primera semanadel curso, los alumnos ya pudieron realizar diversastareas previas al desarrollo del proyecto. El restodel desarrollo se concentro en la implantación delesquema de exportación de costos. Para ello se losalumnos implantaron las propiedades económicas yde planeación a los objetos que se desarrollaron enmodelo.Con la información anterior, los alumnosprocedieron al desarrollo del modelo 4D delproyecto. En cada fase del proceso (Figura 4.10),se añadió la información específica de cada etapaconstructiva, como la creación de ejes ortogonalesy no ortogonales, así como la colocación de loselementos correspondientes a la fase (Baeza ySalazar, 2005). Una vez creados los elementosgráficos, los alumnos procedieron a agregar lainformación referente a costeo. En la figura 4.10 semuestra parte de los listados que contienen dichainformación. En muchos de los casos, esta se repitedebido a que sólo se estudió un ejemplo, pero estose puede hacer extensivo a otros proyectos.La información presentada en dicha Figura nocontiene valores de costos. Para obtener el costode un concepto, es necesario hacer un análisis delos costos materiales, mano de obra, maquinaria,etc., por lo que dicho análisis se deja para cuandose manipule el software de costeo. Sin embargo, sepuede en los listados anteriores se puede extraerinformación volumétrica de dichos conceptos. Noestá demás recalcar que debido a la cantidad deinformación procedente de dichos listados, el uso deuna rutina automatizada que extrae la informaciónrelevante se hace necesario.La base de datos del proyecto se extrajo utilizandola opción se exportación a ODBC (Open DataBase Connectivity, por sus siglas en inglés), que elsoftware trae interconstruida. Para que se exportendichos datos usando esta opción se requiere deun puerto de origen de datos (DSN, Data SourceName por sus siglas en inglés). El asistente deexportación agiliza la creación de dichos archivos.En ellos se configuró el formato de salida a basede datos de MS-Access . Así mismo, se exportatoda la información contenida en el proyecto. Estoincluye tanto información geométrica, cuantitativay añadida por el usuario.La aplicación que se desarrolló extrajo los datosnecesarios para crear un archivo compatible con elsistema de costeo. Los datos que se muestran en lafigura 4.9 y 4.10 fueron convertidos en informacióncompatible con el sistema SincoWfi (figura 4.11). Elresultado de la extracción de dicha información sepuede ver en el reporte que se muestra en la figuraDEPARTAMENTO DE PROCESOS Y TÉCNICAS DE REALIZACIÓN - ÁREA DE ADMINISTRACIÓN Y TECNOLOGÍA PARA EL DISEÑO63
Figura 4.10 Información de costos por cada etapaFigura 4.11 Exportación a sistema de base de datos, usando controladores ODBC de Windows.Programa de depuración de información de una base de datos para alimentar al sistema de costos64UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA UNIDAD AZCAPOTZALCO - DIVISIÓN DE CIENCIAS Y ARTES PARA EL DISEÑO
Figura 4.12 Sistema de costeo con resúmenes de cantidades extraídas de la base de datos,el costo es cero porque no se ha establecido aun.12. Toda la información contenida en el proyecto.Esto incluye tanto información geométrica,cuantitativa y añadida por el usuario.aplicaciones. Lo más importante quizás sea el hechode que los alumnos, con entrenamiento básico en BIMdesarrollaron el proyecto presentado en este trabajo.CONCLUSIONESBIBLIOGRAFÍAA lo largo de este trabajo se pudo constatar queel uso de la tecnología BIM facilita el hecho deimplementar detalles específicamente orientados acostos. La tecnología orientada a objetos permiteque se puedan crear familias que después puedangenerar instancias con los atributos de costeo.Con ello se expande las posibilidades del uso deBIM a otras ramas tal como la de programaciónde obra, mediante el uso de fases constructivasinherente en Revió. No hay que olvidar que para seobtengan los resultados antes presentados, tantoel sistema BIM como el de Costeo tienen que tenerlos mismos campos y estar en sincronía. Será enun trabajo posterior en el que se pueda desarrollaruna aplicación que extraiga directamente de labase de datos de BIM, en lugar de tener que utilizarcomandos de nivel ODBC. Con ello se facilitará aunmás el proceso de interoperabilidad entre dichasBaeza Pereyra, Julio R., and G.F. Salazar Ledezma(2005). “Integración de Proyectos Utilizandoel Modelo Integrado de Información para laConstrucción (Integration of Projects Using theBuilding Information Model for Construction).”Ingenería Revista Académica, Septiembre Diciembre, Volumen 9, Número 3, UniversidadAutónoma de Yucatán, Mérida, México,Khemlani, Lachmi (2006), “Visual Estimating:Extending BIM to Construction”, AECbytes ualEstimating.html.Mendez, Ronald O. (2006), “The BuildingInformation Model in Facilities Management”, Tesisde Maestría, Worcester Polytechnic Institute, Mayo2006.DEPARTAMENTO DE PROCESOS Y TÉCNICAS DE REALIZACIÓN - ÁREA DE ADMINISTRACIÓN Y TECNOLOGÍA PARA EL DISEÑO65
USCost.com (2006), “Success Design Exchange,Effortlessly Links BIM to Success Estimator”, http://www.uscost.com/designexchange.asp66
de sistemas de cómputo para la construcción se han dedicado al desarrollo de sistemas intermedios para conectar los sistemas BIM con los gerenciales (costos, control de obra, etc.). sto quiere decir que dichas empresas ya han desarrollado programas que extraen información de un sistema BIM y lo hacen accesible a otro.
1.4.6 Sistemas operativos integrados 35 1.4.7 Sistemas operativos de nodos sensores 36 1.4.8 Sistemas operativos en tiempo real 36 1.4.9 Sistemas operativos de tarjetas inteligentes 37 1.5 CONCEPTOS DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS 37 1.5.1 Procesos 38 1.5.2 Espacios de direcciones 40
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