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Los sistemas de información, su evolución y su integración en la construcción En síntesis: Este subtema está orientado a mostrar la evolución de los sistemas de información orientados a brindar soluciones a las distintas etapas de la industria de la construcción, con énfasis en los programas de cómputo cuyo objetivo es eficientar la productividad en las etapas de proyecto, planeación, presupuestación, control de obra y la administración integral de la construcción. La evolución de los sistemas en los últimos 20 años ha ido muy de la mano de los avances logrados con los microprocesadores y las telecomunicaciones. Las aplicaciones cuyo nicho de mercado es la construcción, no se han quedado atrás y han ido ganando terreno en un medio cuyo fin es la de construir pero sustentado en una larga y fragmentada cadena de información con actores muy diversos y muchas veces geográficamente dispersos. Trataremos de dar un enfoque global de la participación de algunos programas en las distintas fases de un proyecto, sin embargo lo más importante del curso es el saber interpretar las necesidades presentes en nuestro trabajo diario ya sea como profesionales independientes o en empresas del ramo de la construcción y así poder elegir las opciones que mejor se ajusten a las estrategias de negocio.

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Los sistemas de información, su evolución y su integración en la construcción

En síntesis:

Este subtema está orientado a mostrar la evolución de los sistemas de información orientados a brindar soluciones a las distintas etapas de la industria de la construcción, con énfasis en los programas de cómputo cuyo objetivo es eficientar la productividad en las etapas de proyecto, planeación, presupuestación, control de obra y la administración integral de la construcción.

La evolución de los sistemas en los últimos 20 años ha ido muy de la mano de los

avances logrados con los microprocesadores y las telecomunicaciones. Las aplicaciones cuyo nicho de mercado es la construcción, no se han quedado atrás y han ido ganando terreno en un medio cuyo fin es la de construir pero sustentado en una larga y fragmentada cadena de información con actores muy diversos y muchas veces geográficamente dispersos.

Trataremos de dar un enfoque global de la participación de algunos programas en

las distintas fases de un proyecto, sin embargo lo más importante del curso es el saber interpretar las necesidades presentes en nuestro trabajo diario ya sea como profesionales independientes o en empresas del ramo de la construcción y así poder elegir las opciones que mejor se ajusten a las estrategias de negocio.

Los sistemas y su participación en las distintas fases de los proyectos de construcción

Hoy día la tecnología de la información se ha convertido en la base para el

desarrollo de la mayor parte de las empresas

La naturaleza de los procesos de la industria de la construcción históricamente ha sido la razón fundamental para que la implementación de los sistemas haya sido menos rápida que la que se ha dado en otro tipo de industrias.

Los cambios derivados de la aparición de sistemas en la industria, no solo han dado soporte a trabajos habitualmente desarrollados “a mano” sino que han ido más allá y han revolucionado la forma en la que habitualmente dichos tareas se venían ejecutando.

El trabajo colaborativo constituye una de las nuevas “estrategias” en la búsqueda de generar una actitud cooperativa entre los miembros del proyecto, integrando a los distintos participantes alrededor de un objetivo común. Muchas herramientas tecnológicas se han generado últimamente para el soporte del trabajo colaborativo y hoy día éstas constituyen la base bajo la cual el trabajo en equipo es soportado.

Desde hace algunos años, las tecnologías de la información, cuyo núcleo temático es la Informática, se han impuesto en la sociedad, modificando hábitos y proporcionando nuevos métodos de trabajo totalmente revolucionarios e inimaginables antaño. Hoy día, se ha generalizado el uso de las computadoras, siendo ya habitual el intercambio de información entre ellas, mediante el empleo de las redes de comunicación. Para cualquier empresa es fundamental disponer de una infraestructura en tecnologías de la información que permita agilizar su actividad y mejorar su productividad sin sacrificar la seguridad de su información.

Las tecnologías de la información abordan líneas de trabajo trascendentales en el mundo actual, como son la informática, las comunicaciones y la electrónica, teniendo una importancia decisiva en la competitividad y eficacia de las actividades económicas, adquiriendo un papel protagonista en el desarrollo de la sociedad actual.

Sin embargo, es necesario estar alerta a la tentación en la que se puede caer cuando se adquiere tecnología de esta naturaleza. Se puede sufrir la "ilusión de panacea", donde exista la falsa idea de que adquiriendo un software, en poco tiempo posterior a su implementación, las organizaciones, casi por arte de magia, serán más efectivas e incluso entrarán de manera automática en la categoría de "competidores mundiales". Las empresas deben comprender que estos procesos de cambio tienen múltiples dimensiones más allá del mero impacto tecnológico: la dimensión estratégica, la organizacional, la de procesos y sobre todo, la dimensión concerniente a los recursos humanos de la empresa.

Hoy día, la mayoría de las organizaciones dependen en cierta forma de una red de

computadoras para conducir sus actividades cotidianas. La administración de documentos electrónicos se ha convertido en uno de los temas centrales en el control y manejo de archivos. En la década de los ochenta, muchas de las empresas se esforzaron por incorporar sistemas CAD en sus procesos, lo cual modificó

radicalmente sus esquemas de trabajo con proyectos “Llave en mano” y “Diseño/Construcción” encontrándose ahora mismo a merced de su propia información; o se está inundado de información o no se cuenta con la información correcta en el momento y lugar correctos. Organizaciones líderes en diversos sectores de la industria están buscando rutas para compartir y diseminar información veraz y oportuna relativa a sus proyectos con participantes y clientes de una forma sencilla y económica.

La dispersión de la información entre los diferentes grupos de interés que intervienen en un proyecto, las distintas culturas de trabajo de éstos y la complejidad misma del proceso de diseño, constituyen los problemas más comunes que deben enfrentarse en el desarrollo de los proyectos de construcción.

Para los mismos miembros del proyecto, la situación que deben enfrentar suele interpretar como caótica y las repercusiones se ven reflejadas en el desempeño y en las constantes quejas acerca de la forma en la que se administra el proyecto.

Rubros influenciados por la tecnología de información (TI) Comunicación. Se ha visto grandemente influenciada por la TI y ha posibilitado la integración de equipos geográficamente distantes para lograr lo que se conoce como trabajo colaborativo. Servicios en línea: Bancos, compras, seguimiento a actividades en línea, y mucho mas como la participación en licitaciones electrónicas son algunos de los ejemplos de las actividades que se han visto beneficiadas por la TI. Educación a distancia: El curso que nos ocupa se ha posibilitado gracias a los nuevos mecanismos que hoy día disponemos así como capacitaciones y cursos a sucursales o entidades de la organización que se encuentran diseminadas por el país e inclusive en el extranjero. Negocios electrónicos: Compranet, subastas en línea y la interrelación de las empresas con sus proveedores ha posibilitado la integración de mercados y ha roto las limitantes de la presencia física. Teletrabajo: La accesibilidad a los sistemas de información a través de la internet, redes sociales y dispositivos celulares ha permitido romper con barrera física para tener acceso a información clave y dar pie a la mejor toma de decisiones.

La integración de sistemas en la construcción

Usualmente las discusiones de la tecnología de la información en la construcción están centradas en las más recientes herramientas comerciales. Ejemplos claros de lo anterior son: sistemas centrales de administración de proyectos (extranets) y sistemas expertos. Un punto de vista diferente lo constituye el estudio del proceso de administración de la información en la construcción de una manera razonada, tal que permita la identificación de áreas de aplicación potenciales de las herramientas ofrecidas por la tecnología de información.

Existen dos formas de integrar a las “máquinas” para la automatización de

actividades (para ayudar al ser humano a desarrollar el trabajo). La primera es adoptar al proceso “manual” el uso de máquinas o computadoras (automatización directa). La segunda opción es el rediseño del proceso, de acuerdo a las posibilidades que ofrecen las máquinas. (Reingeniería).

Las principales integraciones de tecnología de la información dentro de la

construcción se han realizado a través adopciones directas, más que un proceso de reingeniería. Durante los primeros años en que se incorporó la tecnología de la información a la construcción, sólo se utilizó para actividades relacionadas con la creación de información (programas de diseño estructural, CAD, etc.), el apoyo a las actividades de comunicación fue mínimo. La distribución de documentos se hacía mediante costosos plotters para producir los planos. Y aunque la productividad en la generación y cambios en los planos se incrementó en factores de entre 2 y 3, los diseñadores sólo usaban dos o tres horas al día para el diseño, y el resto del tiempo era usado para buscar información o hacérsela llegar a las personas indicadas.

Hoy día la situación ha cambiado drásticamente. Los desarrollos en redes LAN (Red de área local) y WAN (red de área amplia), el internet, video-conferencias, las redes sociales, los dispositivos tipo tabletas, etc. han impulsado el uso de la tecnología de la información para complementar las actividades de diseño.

Es interesante notar que la mayor parte de las repercusiones de la tecnología de la información en los procesos de negocios en diversas industrias, han tenido efecto aún sin existir una planeación en su implementación, tal es el caso del fax.

La tecnología de cómputo Una computadora se puede definir en términos sencillos en una compleja máquina que permite procesar información siguiendo instrucciones predefinidas. La invención de las computadoras se atribuye a personas con necesidad de realizar cálculos en su vida diaria y su deseo de encontrar herramientas para apoyar su propósito. Eras de la tecnología de computadora: (1945-1956) Primera generación: Los equipos estaban orientados a fabricación de maquinas. Tenían instrucciones específicas además de que eran voluminosas y costosas. (1956-1963) La segunda generación usaba transistores, mucho mas pequeños y baratos. Es en esta etapa donde comienza el surgimiento de sistemas de programación como el COBOL y FORTRAN que permitían a los usuarios obtener soluciones adaptadas a sus necesidades. (1964-1971) Los circuitos integrados y el uso de semiconductores se volvió de uso común en esta generación. La velocidad de procesamiento se incrementó y las soluciones comerciales en forma de paquetes de computación como a surgir en el nuevo mercado. (1971- a la fecha) En esta ultima generación la solución con circuitos integrados se mantuvo sin embargo los adelantos en la ingeniería de materiales han dado paso a los superconductores que por una parte han permitido un incremento notable en la velocidad de procesamiento y además y una reducción notable en el tamaño de los componentes.

Lo que hace realmente útiles a las computadoras son la velocidad de procesamiento, la capacidad de almacenamiento, la confiabilidad de sus procesos y la integración de periféricos de entrada y salida que hacen cada vez más sencilla la interacción con los equipos.

Hoy día el desempeño de las computadoras es medido en billones de

instrucciones por segundo. Dispositivos como las microcomputadoras, las computadoras portátiles y las tabletas exceden con mucho el desempeño de los equipos existentes por los años 60’s. La tecnología inalámbrica y la integración de video, voz y datos han contribuido enormemente para poder hacer posible que la información esté disponible en cualquier lugar, en cualquier momento y de cualquier forma.

Las redes de cómputo En términos generales una red de cómputo se define como la integración de dos o más computadoras de tal forma que pueden intercambiar información. Las redes de cómputo posibilitan además el uso eficiente de recursos como servidores, impresoras, etc. Los componentes básicos de las computadoras son:

Dispositivo origen

Medio de comunicación

Dispositivo receptor Existen distintos tipos de redes que integran computadoras: LAN Por sus siglas en ingles (LOCAL AREA NETWORK): este tipo de red conecta un grupo de computadoras y periféricos que, generalmente están ubicados en un edificio. WAN por sus siglas en ingles (WIDE AREA NETWORK): Este tipo de red va más allá de tener cobertura en un espacio geográfico limitado y generalmente integra una o más LANs.

Internet, Intranet y Groupware

Internet

A finales de la década de los 70´s, la conexión de computadoras comenzó a tener gran auge a medida que los fabricantes introdujeron pequeñas mini computadoras con suficiente poder computacional que podían manejar muchos usuarios de manera simultánea (Comer, 1997). Al principio, estas computadoras eran bastante caras, pero a medida que se desarrollaron mejores y más baratas tecnologías, su costo comenzó a bajar. Para interconectar sus computadoras internas y permitir la rápida transferencia de información entre ellas, muchas organizaciones comenzaron a construir redes de área local (LAN). Una de las ventajas de las redes de área local es que sus recursos se comparten y están disponibles para todas las computadoras que se conecten a ella. Entre los recursos que se comparten se cuentan aplicaciones, impresoras, archivos y la información manejada por la organización.

Además de las tecnologías LAN, otra forma de redes de computadoras también

emergió en los 60´s y 70´s, como resultado de la capacidad de conectar redes de área local entre sí, formando redes de área extensa (WAN). Una WAN incluye una pequeña computadora de manera dedicada en cada sitio o en cada red local que se conecta a la línea de transmisión que une la red de área extensa (Comer, 1997). Para realizar la comunicación se utiliza un dispositivo llamado módem que envía las señales a través de líneas de transmisión de larga distancia que son rentadas a las principales compañías telefónicas.

El formar redes de área extensa era sencillo cuando las LANs que se deseaban interconectar utilizaban tecnología compatible. Sin embargo, surgían problemas cuando alguna de ellas utilizaba distinta tecnología, algo que cada vez era más común

conforme el fabricante introducía su propia tecnología de red. El departamento de defensa de los Estados Unidos, a través de la Advanced Research Projects Agency (ARPA), se dio a la tarea de resolver éste problema de incompatibilidad para la interconexión de redes (internetworking), el resultado de su proyecto fue la red ARPANET, que en su inicio conectaba a diversas universidades de los Estados Unidos. Hoy en día es la espina dorsal de Internet, punto de enlace para todas y cada una de las redes que desean conectarse a la red Internet.

Álvarez García (1996) define a Internet como un conjunto heterogéneo de redes de ordenadores que, en la mayoría de los casos, sólo tienen en común la interconexión que entre ellas proporciona Internet. Definida de esta forma, internet es una red de redes de ámbito mundial, que permite la transferencia de información a través de redes de computadoras, independientemente de la tecnología que cada una de ellas utilice. Cualquier computadora conectada a internet puede comunicarse con otra computadora que se encuentra al otro lado del mundo. Para lograrlo, cada una de las redes interconectadas debe ser capaz de “hablar” un lenguaje o idioma común. Este lenguaje común es TCP/IP (Transmisión Control Protocol/Internet Protocol)

El protocolo TCP/IP es el conjunto de reglas de comunicación que permite la conexión entre dos computadoras, independientemente del lugar en el que se encuentren. Cada una de las computadoras que desee conectarse a internet necesita ejecutar el software TCP/IP, en la Fig. 3.1 cada una de las redes interconectadas puede ser una LAN o una WAN. Además, cada una de las redes puede estar compuesta por unas cuantas computadoras o por cientos de ellas. El enrutador es una computadora de propósito especial que está dedicado a la tarea de interconectar redes.

Ambiente de trabajo de redes LAN y WAN

El protocolo IP proporciona la flexibilidad necesaria para poder trabajar con una amplia gama de hardware de red, permitiendo incluir casi cualquier tipo de tecnología de comunicación entre computadoras, incluida tanto la comunicación inalámbrica como la satelital. Por otro lado, el protocolo TCP controla los problemas de comunicación que IP no maneja y proporciona una comunicación confiable a las aplicaciones.

Pero como toda red, la verdadera ventaja que brinda Internet es mantener en contacto a diversas personas, aunado a los servicios que pone a su disposición. La red Internet brinda una gran diversidad de servicios a las computadoras conectadas a ella, entre éstos se incluyen:

Correo electrónico

Transferencia de archivos

Grupos de noticias

Conexiones remotas

IRC ó platicas textuales en tiempo real

Gopher, sistema de menús jerárquicos para búsquedas de información

Archie, para localización de información

World Wide Web (WWW)

De estos servicios, el WWW o simplemente el Web, es el que ha originado el gran “boom” de Internet. El WWW es un sistema de información que permite a los usuarios de Internet moverse fácilmente de una computadora a otra, a través de una red de enlaces en busca de información. Como servicio de navegación, el Web les permite a las personas, de una manera conveniente, obtener y desplegar información que está almacenada en una computadora remota

Intranet

Es el uso estructurado de internet para conducir las operaciones de una empresa. Es un ambiente de herramientas de red y computación, basado en aquellas que se utilizan en el Internet global y que está aislado o conectado de una forma controlada a la red global. Este ambiente es completamente propiedad de la empresa y normalmente no está accesible desde el internet.

Dicho de otra manera un Intranet es una red corporativa interna que utiliza las

tecnologías, herramientas, estándares y protocolos de internet. Estas tecnologías, incluyen, pero no se limitan, a los siguientes protocolos y leguajes:

TCP/IP

HTML/HTTP

SMTP

Es decir, el hardware no es lo que constituye una Intranet, lo que importa son los protocolos del software. Además de soportar esta diversidad de protocolos estándares, las intranets pueden coexistir con otras tecnologías de red de área local. En muchas

compañías, los sistemas patrimoniales que incluyen sistemas centrales, redes, Novell, mini computadoras y varias bases de datos, se están integrando en una Intranet. Esto suele hacer más complicada que el mismo internet, ya que se tiene que solucionar estas incompatibilidades de manera transparente para el usuario y sin que se afecte su trabajo.

Pudiera pensarse que en un principio las intranets están restringidas a las grandes corporaciones, pero esta apreciación es errónea. Prácticamente cualquier empresa que cuente con una LAN puede transformarla en una Intranet, siempre y cuando hagan uso de los protocolos y lenguajes de internet. Pero tampoco una Intranet debe ser vista como una simple LAN que utiliza protocolos públicos, ya que una Intranet corporativa puede incluso enlazar las oficinas de una empresa en varios países o continentes, transformándose en una WAN privada.

Groupware

Dentro de la tecnología de información existen herramientas cuyo principal objetivo es el de brindar soporte a grupos de trabajo. A este software se le conoce como Groupware. El Groupware es una etiqueta para diferenciar a los productos de software “orientados a grupos” diseñados explícitamente para asistir a grupos de personas que trabajan de manera conjunta, de aquellos productos “de un solo usuario” que ayudan a la gente a realizar sus tareas aisladas. Groupware representa un cambio de paradigma para las ciencias computacionales, en el cual se enfatizan la comunicación hombre-hombre en vez de hombre-máquina y la solución de problemas.

La Computer Supported Cooperative Work (CSCW) es la disciplina científica que

motiva y valida el diseño de software groupware; es el estudio y teoría de cómo la gente trabaja de manera conjunta, y cómo la computadora y tecnologías relacionadas afectan el comportamiento en grupo. Extranet

Un extranet es una intranet que permite el acceso controlado a usuarios externos mediante la autentificación. En general, los extranets enlazan intranets de diferentes empresas, con el propósito de realizar negocios. Este consorcio electrónico seguro, normalmente está constituido por una empresa, sus principales socios comerciales, clientes, concesionarios, distribuidores y proveedores o contratistas.

Esquema de una extranet

Los extranets se forjaron a partir de la combinación del entorno cerrado y seguro de las intranets, las cuales son redes internas basadas en la tecnología de internet, fusionadas con el alcance público externo del propio internet. Las extranets son más privadas que internet y al mismo tiempo, son más permeables que las intranets, ya que permiten el acceso a terceros mediante la autentificación.

El advenimiento de las extranets está revolucionando la administración de la

cadena de suministro. Antes de la arquitectura abierta de la tecnología de extranets, enlazar la cadena de suministro de productos (fabricantes, proveedores, concesionarios, contratistas externos y clientes) era casi imposible. Quienes lo lograban tenían redes privadas caras, que se desarrollaban para superar la heterogeneidad de plataformas y redes dentro de cada empresa. Los extranets basadas en Web abren estos sistemas cerrados, ya que logran la integración de plataformas diversas y geográficamente dispersas.

Cuando se crea un extranet es posible estar tentado a enfocarse en medidas

incorrectas de éxito. La tendencia natural de los administradores será interesarse en una extranet para generar más transacciones. Si un extranet se enfoca exclusivamente a generar más transacciones, disminuye el “contacto” con el proveedor o cliente y se pierde algo. Si no se equilibra cuidadosamente la tecnología de punta con el contacto humano, se corre el riesgo de que surjan problemas culturales enormes y resistencia por parte del cliente, especialmente en operaciones con una fuerte base de relación personal.

La industria de la construcción y la utilización de las tecnologías de la información

La industria de la construcción ha estado rezagada frente a otros sectores respecto a adoptar e invertir en tecnologías de información. De acuerdo con datos de Gartner Group, en Estados Unidos este sector destina 0.4% de sus utilidades a dicho rubro, mientras que otros, como el financiero, canalizan 10% de sus ganancias.

Sin embargo las características del negocio condicionan ampliamente la anterior aseveración pues aunque el sector de la construcción se constituya en buena parte por información, estos niveles nunca llegarán a ser comparables con los del sector financiero cuyo núcleo de negocio se centra fundamentalmente en datos.

Así, se ha dado por clasificar a las industrias como pertenecientes a dos tipos de negocio, aquellas que trabajan con “átomos” denominadas “brick and mortar” y aquellas cuyo fundamento del negocio gira alrededor de la información acuñada esta en el término “bytes”, las cuales se ha dado por llamárseles “click and bring”.

Las complejidades inherentes al medio de la construcción son producto de la diversidad de participantes, sistemas, objetivos y fundamentalmente culturas de trabajo, lo cual provoca que la interacción entre los mismos sea un aspecto fundamental en el desarrollo de los proyectos.

La fragmentación de la información no solamente ocasiona retrasos e incrementos en los costos del proyecto, sino que repercuten directamente en una pérdida de confianza en la interacción entre los participantes lo que eventualmente se traduce en conflictos y disputas.

En la Fig. se muestran esquemáticamente el gran número de interacciones que se dan en los proyectos de construcción entre los distintos participantes.

Flujos de información en los proyectos de construcción

El diseño asistido por computadora (CAD), las aplicaciones orientadas a la etapa de diseño

El proceso de diseño como fase en el proceso de construcción es una actividad creativa. Los proyectistas tienen como propósito inicial crear una construcción virtual que cumpla con las necesidades del cliente. Durante esta etapa los equipos de diseño deben generar bosquejos y perspectivas, para plantear tanto la apariencia como la funcionalidad de sus propuestas. Tradicionalmente dichas actividades se realizaban “a mano” por dibujantes, en restiradores, con distintas técnicas y en distintos formatos que hacían de ésta una actividad artística altamente determinada por las personas que la ejecutara.

A partir de los 60’s fue notorio el interés por adoptar los sistemas de computo a los

procesos de diseño con objeto de mejorar y no de suplir las actividades propias de los proyectistas.

La idea de que la incorporación de sistemas informáticos se convirtiera en

herramienta para incrementar las habilidades propias de los diseñadores ha sido el principal motivador en la generación de soluciones en el ámbito del diseño. El reto es lograr combinar la capacidad creativa e imaginativa del proyectista con el poder de procesamiento que la computadora ofrece para hacer de este un proceso más productivo y eficiente.

Ya en los años 70’s podían observarse algunas incorporaciones de sistemas al

proceso de diseño y fueron tres las principales razones que permitieron la incorporación de sistemas.

Los sistemas permitieron al proyectista enfocar sus esfuerzos en el diseño mismo, evitando “distracciones” en el desarrollo del mismo.

La toma de decisiones respecto al proyecto se vio grandemente beneficiada al hacer más flexible el proceso antes muy desgastante de prueba-evaluación en la búsqueda de la solución óptima.

Los sistemas de administración de la información permitieron la proliferación de soluciones y la generación de estándares en la industria.

El dibujo y los sistemas CAD

Tradicionalmente el dibujo en 2D “dos dimensiones” y documentos de especificaciones son la base de la comunicación entre proyectistas y otros miembros del equipo de trabajo. Los planos como comúnmente se les conoce son el producto del diseño y son la materia prima para quien desarrolla el presupuesto, para quien desarrolla las ingenierías y finalmente para quien materializa el diseño en la obra. En los años 70’s los arquitectos pasaban alrededor de 30% de su tiempo en la generación de planos, labor artística en muchos casos pero que poco valor generaba al proceso mismo.

La función medular de los sistemas CAD es la generación de planos mediante la creación y edición de líneas, círculos, rectángulos y texto.

En un principio los sistemas CAD simplemente incorporaron soluciones para automatizar la labor que comúnmente se realizaba en restirador, y además de brindar una mejora en la calidad del dibujo poco a poco fueron incorporando herramientas como el desarrollo de componentes estándar como muebles y agrupándolos en “librerías” lo cual contribuyó no solo a facilitar el proceso de dibujo sino que trajo consigo la estandarización, concepto de vital importancia en proyectos en serie. Si los sistemas CAD se plantean simplemente como substitutos del dibujo “a mano” difícilmente podríamos encontrar una notable diferencia a favor del primero. La ventaja se consigue cuando se habla de la edición. Procedimientos como borrado, mover, copiar, rotar, escalar, espejear son imposibles de realizar en el dibujo a mano si no es mediante la creación de nuevos planos. La generación de diferentes “vistas” del mismo dibujo trajo consigo otra nueva versatilidad de los sistemas CAD. En los años 80’s la proliferación de los sistemas CAD fue mayor sin embargo debió enfrentarse a la limitante del costo de adquisición de los equipos y el licenciamiento de los programas además de la baja velocidad de procesamiento para dibujos complejos. En los últimos 10 años han aparecido en el mercado por lo menos 50 sistemas CAD orientados a brindar soluciones a la industria de la construcción. Autocad de la empresa Autodesk es el líder mundial en soluciones CAD. Es de uso común para arquitectos, ingenieros y consultores. MicroStation de Bentley es el otro gran competidor y se ha orientado a proporcionar soluciones orientadas a la ingeniería, con su particular esquema de vistas múltiples en tres dimensiones. ArchiCAD es otra

solución comercial que poco a poco ha ido ganando terreno con herramientas atractivas fundamentalmente para arquitectos. Fundamentos de los sistemas CAD El sistema coordenado El espacio para el desarrollo de planos en los sistemas CAD esta basado en un sistema coordenado tridimensional electrónico, el cual permite la generación de dibujos en dos y tres dimensiones. Dicho marco de referencia que permite punto quede completamente especificado con suficiente precisión y de forma consistente. Autocad hace uso del sistema coordenado cartesiano, el cual tiene tres ejes X; Y y Z. Cada punto queda completamente definido mediante la asignación de valores a cada variable, la cual indica la distancia del punto al origen a lo largo de cada eje pudiendo ser ésta positiva o negativa. Existen dentro del mismo Autocad otros sistemas como el polar, que permite definir puntos en función de un radio y un ángulo con respecto a un plano anteriormente definido.

Las características que hacen de estos sistemas herramientas muy poderosas se pueden resumir en:

a) Creación de Objetos Capacidad de generas dibujos a partir de líneas, círculos, elipses y áreas sombreadas, etc.

b) Edición Copiar, reproducción de líneas, círculos o cualquier objeto en arreglo, en espejo o serie, mover, rotar y borrar son algunas de las operaciones que permiten incrementar altamente la productividad y eficacia en la generación de planos.

c) Anotaciones

En cada plano el diseñador puede incorporar texto a través de anotaciones para complementar los dibujos.

d) Blocks y referencias externas Los blocks son la combinación de varios objetos primitivos. A dichos blocks se les puede incorporar una lista de especificaciones o inclusive códigos de

identificación es inclusive una cuantificación de los componentes que lo integran.

e) Reticulado y saltos Son herramientas que permiten la creación de objetos alineados mediante la retícula, además de que la herramienta de salto, permite que el cursor funcione como una especie de imán hacia puntos específicos de los objetos del dibujo.

f) Capas Otras de las características que potencializan el uso de estos sistemas es la integración en capas de los distintos objetos que componen el dibujo, funcionando de manera transparente y permitiendo editar cada capa de forma independiente permitiendo la edición selectiva.

Ventajas y desventajas de los sistemas CAD en 2 dimensiones Ventajas

La principal ventaja de los planos elaborados en sistemas en la capacidad que se proporciona al proyectista para la realización de modificaciones de forma relativamente sencilla y sin tener que reproducir de nueva cuenta el dibujo.

La calidad de la información es otro de los beneficios que aportan estos sistemas especialmente en lo relativo a la precisión de la información.

La velocidad de la información se ve ampliamente favorecida al facilitar la integración

La facilidad de usas dibujos previos como parte de nuevos planos.

La capacidad de archivar grandes cantidades de planos en espacios relativamente pequeños comparados con los planos en papel

Desventajas

Los planos son simples representaciones geométricas y carecen de propiedades que permitan integrarlos a procesos subsecuentes el la practica de la construcción como el costeo y definición de especificaciones.

La periodicidad con la que aparecen las nuevas versiones de los sistemas CAD dificultan su asimilación por parte de los usuarios.

El dibujo en tres dimensiones

Una de las principales limitaciones de los sistemas CAD en dos dimensiones es que tratan de representar en un plano lo que en realidad es ocurre en tres dimensiones. La integración de una tercera dimensión requiere de programas más sofisticados.

Dependiendo de la forma en la que se representan los planos en tres

dimensiones, podemos encontrar la siguiente clasificación.

a) Marcos Al igual que los planos en dos dimensiones, en los marcos se usan líneas y

curvas para delimitar los contornos de las estructuras. Dicha representación constituyó el primer esfuerzo por integrar la tercera dimensión en los sistemas CAD.

Este tipo de representación conlleva un mínimo de consumo en lo referente a

capacidad de cómputo comparado con las dos posteriores. b) Superficies

La representación en tridimensional con superficies fue desarrollada por loa años 60’s. A diferencia de la anterior, ésta incluye una definición visual y matemática de cada punto que integra la “cara” de los objetos. El concepto de masa no existe en este tipo de dibujo y representa una limitante al momento de buscar propiedades de los componentes.

c) Sólidos Un modelo sólido es la integración de las superficies con la masa de los objetos.

La generación de éstos se realiza mediante blocks, cilindros, conos, esferas, etc. Representa una clara diferencia a los dos tipos de soluciones pues queda atrás el uso de líneas, curvas y superficies, lo cual también conlleva a un mayor consumo de recursos computacionales.

Visualización y animación Con el mejoramiento en la capacidad de procesamiento de las estaciones de trabajo (Worstations), el interés por mostrar dichos modelos con el objeto de representar la realidad se hizo posible mediante los fotomontajes. Dichos fotomontajes se generan mediante dos procesos: el modelado y la renderización.

La reproducción de la realidad se logra mediante la visualización y se consigue al combinar la geometría de los objetos, el entorno que los rodea, la textura de la superficie y las fuentes de iluminación.

El render se logra mediante la aplicación de una serie de algoritmos matemáticos para producir una imagen que se asemeje a una fotografía tomada con una cámara.

Animación En contraste con la visualización estática, algunas aplicaciones permiten producir una serie de imágenes continuas de tal forma que se produzca un efecto película en movimiento. Este proceso es conocido como animación. Mediante esta técnica, el proyectista puede realizar recorridos virtuales dentro de las construcciones y con ello enriquecer el proceso de diseño y de comunicación de los conceptos que el diseñador genera.

Los sistemas CAD hoy día Los sistemas CAD hoy día apuestan por la colaboración a distancia y por la convivencia en el mundo virtual vía Internet. El desarrollo de las versiones más recientes y las del futuro se basa en una nueva tecnología, que sustituye la computadora personal por la terminal de red. El mayor inconveniente que se ha encontrado el CAD para aprovechar las ventajas de Internet estriba en la base de datos de sus archivos, basados en formatos vectoriales, cuando las imágenes que se publican en Internet están organizadas en formatos de mapas de puntos (bitmap o raster).

Y más aún sistemas integrados a los ya tradicionales sistemas CAD han ido emergiendo para facilitar la exportación de información a las siguientes etapas del proyecto.