Soluções via.net para otimização de processos paramétricos com Autodesk Inventor. Michel Brites dos Santos MAPData A parametrização quando possível já é uma forma de otimizar o processo de criação na engenharia. Entretanto, o que muitos não imaginam é que é possível otimizar ainda mais esse processo através do desenvolvimento de soluções customizadas (aplicativos / add-ins), seja para prover uma interface mais amigável e que permita uma verificação consistente dos dados informados ou para tirar proveito da utilização de um banco de dados para acesso direto as informações dos parâmetros. Mostraremos, através de um caso real, como o desenvolvimento de uma solução customizada, aliado a uma parametrização eficiente e bem projetada, pode proporcionar uma ganho de produtividade expressivo, eliminando erros, reduzindo custos e o tempo gasto no desenvolvimento do projeto. Objetivo de aprendizado Nessa palestra você verá: A importância do desenvolvimento de soluções customizadas para melhorar os processos da engenharia. Como mesclar parametrização com desenvolvimento customizado para obter melhores resultados. Quais ferramentas utilizar no desenvolvimento das soluções customizadas. Sobre o Palestrante Formado em Sistemas de Informação e Pós Graduando em Gerência de Projetos em TI, Michel Brites possui mais de 10 anos de experiência em TI, atuando como desenvolvedor de software nos últimos oito anos. É colaborador da MAPData desde 2007, ano em que começou a desenvolver soluções para produtos Autodesk - AutoCAD e Inventor. Além de desenvolvedor, também atua como instrutor nos treinamentos de API do Autodesk Inventor (.Net) e Visual Lisp. Com mais de cinco anos desenvolvendo soluções para produtos Autodesk na linha de manufatura - AutoCAD e Inventor, atuou em projetos de pequeno, médio e grande porte, desenvolvendo soluções para automação e controle de processos da engenharia, integração de sistemas e automatização do processo de desenho. Contato e-mail: michel.brites@mapdata.com.br
Soluções via.net para otimização de processos paramétricos com Autodesk Inventor Identificar oportunidades de melhoria nos processos de engenharia e conceber soluções adequadas não é uma tarefa muito simples, pois exige tempo, experiência, conhecimento dos processos, visão estratégica e às vezes o domínio de tecnologias que estão fora da esfera de conhecimento da empresa. Muitas dessas melhorias podem ser obtidas com o desenvolvimento de soluções customizadas, seja para automatizar tarefas ou integrar sistemas. Muitas empresas utilizam a parametrização de projetos como uma forma de otimizar o processo de desenho. Entretanto, somente a parametrização não é capaz de atender inúmeras possibilidades de melhorias existentes nas engenharias. A parametrização ainda depende de um ponto crucial: o usuário deverá informar corretamente cada parâmetro exigido pelo projeto. Diante desta necessidade, fica a dúvida: Como garantir que os parâmetros informados estarão corretos? Essa pergunta por si só é capaz de se desmembrar em uma série de perguntas, se considerarmos a faixa de tolerância de cada parâmetro, a possibilidade de utilização de dados já existentes em outro sistema e garantir que somente esses dados sejam utilizados, enfim, mesmo com uma parametrização eficiente e bem projetada, ainda sobram diversas lacunas que podem ser preenchidas com o desenvolvimento de uma solução customizada. Observe que essa análise inicial foi embasada apenas nas possibilidades de melhoria do processo de parametrização. Se considerarmos que os dados gerados após a conclusão do processo de desenho também podem ser integrados a outros sistemas de forma automática, aumentamos ainda mais o leque de possibilidades. 2
Quais são os benefícios ao se desenvolver uma solução customizada? Os benefícios descritos a seguir não se restringem apenas aos casos de desenvolvimento de soluções customizadas visando à melhoria dos projetos paramétricos. Esses benefícios podem ser obtidos com qualquer tipo de projeto, seja ele paramétrico ou não. Redução de erros Um exemplo clássico é a possibilidade de obter os dados dos parâmetros direto de um banco de dados, permitindo que o usuário apenas escolha a informação correta, eliminando a necessidade de digitá-la. Com isso você reduz consideravelmente a possibilidade de erros corriqueiros. Eliminação de etapas Com a automatização de algumas fases do projeto, é comum eliminar etapas que deveriam ser executadas por usuários e que, após a implantação do sistema, serão exclusivamente executadas pelo sistema, sem interferência direta do usuário. Isso se aplica a cálculos, desenhos, cadastro dos dados do desenho em outros sistemas, entre outras possibilidades. Redução de trabalho manual Quanto mais automatizado um processo for, menor será a necessidade de intervenção manual dos usuários. Essa medida traz maior segurança e confiabilidade ao projeto, uma vez que sendo o sistema bem planejado e devidamente testado, as possíveis falhas existentes no processo manual não irão ocorrer. Redução do tempo de projeto À medida que o processo é automatizado, seja através da parametrização pura ou aliada ao desenvolvimento de um sistema customizado, o tempo de execução desse projeto pode ser reduzido em mais de 90%, se comparado ao tempo de execução de todas as tarefas manualmente. Esse percentual mesmo sendo um número expressivo, não se trata de um valor escolhido ao acaso. Quando se fala em sistemas customizados para engenharia, existem diversos cases que refletem exatamente esta realidade. Qual é o resultado de tudo isso? A somatória dos itens anteriores incide diretamente no aumento de competitividade frente à concorrência, pois juntas essas vertentes possibilitam a redução dos custos, aumento de confiabilidade, consistência das informações geradas e redução do tempo de execução do projeto, além de prover maior facilidade para reajustar o projeto caso apareça alguma necessidade de última hora. 3
Até aqui falamos apenas dos benefícios que incidem diretamente no projeto, seja no seu custo ou prazo de desenvolvimento. Entretanto, em alguns casos as possibilidades vão muito além, refletindo também no trabalho executado por outros departamentos. Quando se fala em grandes empresas, onde é comum a existência de departamentos exclusivos para cadastro, orçamentos, entre outros, se há uma dependência desses departamentos em relação à engenharia, o desenvolvimento de uma solução bem planejada também poderá refletir positivamente no trabalho desses departamentos, sendo possível até mesmo reduzir ou automatizar algumas tarefas realizadas por estes departamentos. A imagem a seguir ilustra um conceito que define de uma forma simplificada quais são os benefícios obtidos com o desenvolvimento de uma solução customizada: No primeiro nível você apenas utiliza o software como uma ferramenta, todo o trabalho é feito por você. No nível intermediário, o software começa dividir o trabalho com você, automatizando parte do processo de desenho através da parametrização, ou seja, nesse ponto o software trabalha com você. No ultimo nível, o software trabalha para você, provendo a melhoria do processo implantado no nível intermediário. Aqui você é capaz de automatizar tarefas da engenharia e, dependendo do cenário, de outros departamentos, garantir a consistência das informações, eliminar erros e reduzir etapas do processo. 4
Ferramentas disponíveis Através de uma API bem estruturada e que permite acesso a grande maioria dos métodos e propriedades existentes no Autodesk Inventor, é possível desenvolver sistemas / plug-ins para Autodesk Inventor utilizando várias das linguagens de programação disponíveis atualmente no mercado, como por exemplo, C++, VB, C#, VB.NET, Delphi e VBA. Visando criar uma alternativa mais fácil para permitir que não programadores também pudessem criar rotinas para automatizar tarefas, a Autodesk embutiu nas ultimas versões do Autodesk Inventor o ilogic, uma ferramenta que permite criar formulários, regras simplificadas de programação, interação com planilhas do Excel, além da manipulação de muitos itens pertinentes a estrutura do desenho. Entretanto, vale ressaltar que mesmo sendo uma ferramenta criada para não programadores, a sua utilização exige um conhecimento básico de lógica de programação, incluindo estruturas condicionais e laços de repetição. Sendo assim, podemos afirmar que é possível desenvolver suas aplicações para Autodesk Inventor utilizando as seguintes ferramentas: C++ Visual Basic C# VB.NET Delphi VBA ilogic Vale ressaltar que se você pretende desenvolver um sistema customizado para Autodesk Inventor, deverá ser cauteloso na escolha da linguagem de programação. Verifique se não há problemas de funcionamento com o sistema operacional que você utiliza o VBA, por exemplo, até a versão 6.1 apresenta problemas de performance em ambiente 64 bits -, se as funcionalidades disponíveis atendem todas as necessidades do seu projeto, etc. Não priorize apenas a curva de aprendizagem e facilidade de uso da linguagem, pois você corre o risco de ter que recomeçar o desenvolvimento no meio do projeto por se deparar com uma necessidade impossível de ser atendida com a linguagem escolhida. 5
Algumas possibilidades O que é possível desenvolver para automatizar todo ou parte do meu processo? O que eu posso fazer para melhorar a parametrização do meu projeto? Até onde eu posso ir? As respostas para essas perguntas poderão variar conforme a complexidade do seu projeto. Há casos em que é possível automatizar quase 100% do processo, sendo necessário que o usuário apenas aperte um botão para que o sistema faça o resto. Também existem situações onde não é possível criar uma automatização seja com parametrização ou desenvolvimento customizado com esse índice de aproveitamento. Entretanto, de um modo geral, quando se pensa nas melhorias obtidas com a automatização, o retorno compensa o investimento. As situações mais comuns são: Integração com Banco de Dados Integração com ERP Verificação eficiente dos dados de entrada em formulários e parâmetros Geração automática de desenhos e montagens Garantia de consistência das informações Exportar os dados do projeto (lista de peças, propriedades, etc) em um formato específico, seja para elaboração de relatórios ou integração com outros sistemas. Conversão, correção, alteração ou impressão de arquivos em lote. Essas são só algumas das inúmeras possibilidades com o desenvolvimento de soluções customizadas, seja para melhorar o processo de parametrização ou para sanar outras necessidades do seu projeto. Em todas essas situações você consegue reduzir custos, tempo de execução do projeto e erros. 6
Investimento Qual é o tamanho do investimento de um projeto de melhoria de processos da engenharia, seja focado em parametrização ou visando sanar outras necessidades? Quanto tempo isso pode levar? É possível calcular o retorno desse investimento? O primeiro passo para responder essas questões é analisar as necessidades da sua engenharia e definir dois pontos: 1. Onde você está? 2. Aonde você quer chegar? Em alguns casos essa trajetória é pequena, não exigindo um esforço muito grande em tempo e recursos financeiros. Muitas vezes o desenvolvimento de um simples plug-in pode facilitar em muito algumas tarefas da engenharia, tarefas essas que normalmente tomam tempo e fogem ao objetivo principal da engenharia. Um caso clássico disso é automatizar a integração da lista de materiais com um ERP, evitando que após a finalização do desenho o projetista tenha que cadastrar manualmente essa lista no sistema, trabalho este que além de tomar tempo está sujeito a erros de digitação. Entretanto, algumas empresas pretendem alçar voos maiores, visando uma automatização mais completa, englobando grande parte dos processos e tarefas da engenharia. Neste caso, definir com precisão os custos e tempo necessários ao desenvolvimento do projeto pode se tornar um pouco mais difícil. Alguns projetos podem levar mais de um ano, e isso pode ser um fator decisivo entre desenvolver ou não o projeto de automatização. Diante deste cenário, o ideal é dividir o projeto em fases, para que o cliente / usuário possa obter gradativamente os benefícios propostos na apresentação do projeto. Isso também facilita a programação do orçamento destinado ao desenvolvimento do projeto, pois uma vez que o projeto foi dividido em fases, o investimento também será gradual. Quanto à possibilidade de calcular o retorno desse projeto, uma forma simplificada de mensurar esse valor é considerar quais tarefas serão automatizadas, o tempo gasto na execução manual dessas tarefas, o custo homem hora das pessoas que executam essas tarefas e a frequência com que as mesmas são executadas. Vamos considerar a seguinte situação: Após finalizar o processo de desenho, o projetista precisa cadastrar a lista de materiais gerada no desenho em outro sistema. Em média, cada projeto tem uma lista com 10 colunas e o total de itens variando entre 100 e 150. O sistema de cadastro não é muito simples, e como o projetista precisa preencher cada um dos campos referentes aos dados da lista mais algumas informações requeridas pelo sistema, podemos considerar em média 1 minuto para cada item a ser cadastrado. Considerando o custo do 7
projetista em R$ 100,00 por hora, média de 2 horas por lista cadastrada e um total de 25 projetos por mês, chegamos a seguinte conta: 2 horas (cadastro da lista) x 100,00 (Valor homem hora) x 25 (total de projetos por mês) Total em reais: R$ 5000,00 Total em horas: 50 horas Um detalhe importante: esta conta não está considerando erros, alterações de projetos e retrabalho. Apenas para nivelar melhor o nosso cálculo, vamos adicionar 30% dos valores obtidos para considerar esses itens. Os resultados serão: Total em reais: R$ 6500,00 Total em horas: 65 horas Em um ano, você terá gasto R$78.000 apenas cadastrando lista de materiais. Provavelmente este valor é muito superior ao investimento necessário para desenvolver ou adquirir um sistema customizado que permita exportar a lista de materiais para o sistema de cadastro. Esta foi apenas uma forma simplificada de demonstrar como calcular o retorno do investimento. É claro que cada empresa tem as suas particularidades, e provavelmente você terá que considerar também outras variáveis ao adaptar esse cálculo à realidade da sua empresa. O objetivo aqui é deixar claro que é possível mensurar em quanto tempo esse investimento se paga e quais serão os benefícios obtidos com ele. 8
Caso Real O exemplo a seguir engloba muito do que foi abordado previamente. Trata-se de um sistema com integração a banco de dados, parametrização, geração automática de desenhos e com uma interface intuitiva que além de facilitar a tarefa do usuário no processo de escolha dos parâmetros, possui uma validação consistente dos dados informados, provendo segurança e garantindo maior confiabilidade ao projeto. O resultado disso você já sabe: aumento de produtividade, redução de custos, erros e tempo de execução do projeto, resultando em maior competitividade frente à concorrência. Parametrização de Rolos para Transportadores de Correia Este projeto foi desenvolvido através de um trabalho conjunto entre a equipe de engenharia da Metso e a equipe de desenvolvimento de sistemas da MAPData. O objetivo principal deste trabalho foi reduzir o tempo de engenharia na geração dos modelos 3D dos rolos e dos respectivos detalhamentos. A fim de atingir este objetivo foi desenvolvido um aplicativo na forma de plug-in em C# (.NET) para Autodesk Inventor 2010 onde o usuário consegue visualizar vários modelos padrão de rolos fabricados pela Metso cujos parâmetros foram previamente cadastrados em um banco de dados. Se necessário, o usuário consegue efetuar ajustes em determinados parâmetros conforme a necessidade permitindo com que se criem rolos personalizados de acordo com a aplicação. O sistema armazena em banco de dados o histórico dos rolos produzidos e com isso é possível gerar novamente um modelo quantas vezes for necessário. A customização tornou possível a geração automática dos seguintes arquivos: - os arquivos de parte (IPT) - os arquivos de conjunto (IAM) - os arquivos de desenho (DWG) Além do tempo economizado na geração destes arquivos, esta customização minimiza a possibilidade de erros caso seja necessário gerar o modelo novamente ou até mesmo criar um modelo inexistente. Estes benefícios só foram alcançados graças ao esforço da competente equipe de engenharia da Metso que criou um modelo padrão de rolo com todos os parâmetros necessários a interação com o plug-in desenvolvido pela MAPData. Veja a seguir algumas imagens do sistema: 9
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