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Inserção do FreeCAD com solução BIM em ambiente empresarial e institucional no Brasil

by Yorik on 02.08.2021 in freecad , opensource

A interface do FreeCAD, mostrando a bancada BIM

Descrição geral do FreeCAD

O FreeCAD é uma plataforma de modelagem 3D:

  • aberta: O FreeCAD é software livre, desenvolvido colaborativamente, e usa a conhecida licença LGPL, uma licença permissiva que permite até que seu código esteja usado dentro de aplicativos proprietários. Para o usuário, seja ele particular ou empresa, o uso do FreeCAD é livre, sem restrições, e o conteúdo (arquivos) produzido por ele com o FreeCAD é integralmente dele (inclusive pode ser aberto sem o FreeCAD). O FreeCAD também pode ser redistribuido e modificado sem nenhum tipo de restrição.
  • paramétrica: Todos os objetos que compõem um modelo 3D no FreeCAD são paramétricos: Estão definidos por parâmetros. Basta mudar um parâmetro para que a geometria do objeto esteja recalculada. O FreeCAD oferece uma séria extensa de objetos predefinidos, alguns genéricos (cubos, cilindros, etc...), outros mais específicos para um tipo de atividade, por exemplo objetos BIM (paredes, colunas, etc...). Usuários podem facilmente criar novos tipos de objetos com os parâmetros que desejam.
  • genérica: Ao contrário da maioria das plataformas BIM existentes, não é feita para atender a um tipo de usuário ou especialidade. O FreeCAD é usado hoje em dia para fabricação e impressão 3D, engenharia mecânica, engenharia civil, engenharia elétrica, arquitetura, cálculo estrutural, eletrônica, ótica, urbanismo, design de mobiliário e de próteses, entre outros. Esse aspeto genérico é uma das grandes forças da plataforma, pois dos diversos usos nascem possibilidades muitas vezes não disponíveis em plataformas BIM tradicionais.
  • orientada para fabricação: FreeCAD oferece um alto grau de precisão, regulável pelo usuário, que permite trabalhar em micra, milímetros, metros, quilometros ou polegadas com a mesma facilidade, inclusive dentro do mesmo modelo. Toda a geometria produzida no FreeCAD tem medidas em unidades reais, e pode ser exportada diretamente para máquinas de corte ou impressoras 3D.

Um modelo BIM sendo editado no FreeCAD

O uso do FreeCAD como plataforma BIM

  • A principal característica que posiciona o FreeCAD como plataforma BIM é seu suporte de alto nível do formato IFC. Apesar do FreeCAD não impor nenhum tipo de restrição na modelagem, é possível gerar a partir de um modelo do FreeCAD arquivos IFC com alto grau de definição. Os elementos seguintes estão suportados:

    • Todos os tipos de entidades IFC são suportados
    • Ambos os formatos IFC2x3 e IFC4 estão suportados com o mesmo grau de fidelidade. Versões futuras do formato são suportadas quase automaticamente
    • Estrutura do modelo (prédios, pavimentos, zonas, espaços, etc)
    • Materiais
    • Propriedades, inclusive common property sets propriedades personalizadas pelo usuário
    • Objetos que compartilham definições ou geometria (famílias)
    • Quantidades (em implementação)
    • Decomposição da geometria em função do método de modelagem (extrusões, subtrações, uniões, etc)
    • Suporte a NURBS (O FreeCAD é um dos únicos aplicativos no mundo a já usar o suporte NURBS do formato IFC)

    O mesmo grau de fidelidade se encontra na importação, o que permite em muitos casos um roundtrip (exportação para IFC e reimportação do mesmo) com 100% da inteligência do modelo resgatada. Vale destacar que pouquíssimas plataformas BIM conseguem um resultado semelhante.

  • O FreeCAD oferece uma bancada de trabalho BIM completa, com as mesmas ferramentas encontradas em outras plataformas BIM, como:

    • Ferramentas de desenho 2D (linhas, retângulos, etc...), que podem ser desenhados em qualquer plano do espaço 3D, e podem conter restrições (dimensão, ângulo, paralelismo, etc...)
    • Ferramentas 3D genéricas de criação (cubos, cilindros, etc...) ou modificação (extrusão, união, subtração, etc...) que podem ser usados como objetos BIM, ou como partes de objetos BIM
    • Ferramentas específicas de modelagem BIM, tais como parede, coluna, viga, tubulação, janela, etc. Não há restrição de tipo de uso dos objetos produzidos por essas ferramentas (uma tubulação pode ser usada como coluna, etc...)
    • Ferramentas de organização do modelo (grupos, pavimentos, componentes, etc...). O FreeCAD não impõe nenhuma restrição na organização do modelo. Cada modelo pode ser organizado da maneira mais adequada, e configurações podem ser salvas para ser reusadas em outros projetos
    • Ferramentas de anotação (dimensões, textos, notas, símbolos)
    • Ferramentas de paginação (montagem de páginas para impressão, inserção de vistas, exportação para PDF ou DXF, etc...)
    • Ferramentas de geração automática de tabelas (que podem ser exportadas para Excel ou LibreOffice)
    • Integração com servidores de gerenciamento de geometria como BimServer ou SpeckleWorks (em desenvolvimento) ou de arquivos (Git)

  • Uso de sistemas de classificações (MasterFormat, UniClass, SINAPI, etc...)

  • Suporte e uso em BIM de objetos de tipo Mesh (vários formatos de arquivos suportados), que estão disponíveis em grandes quantidades na Internet. A conversão de objetos de tipo Mesh para sólidos ou NURBS é uma operação delicada, que nenhum software, proprietário ou livre, consegue fazer com 100% de precisão, mas o FreeCAD já oferece uma boa performance com objetos simples. É, por exemplo, viável criar um modelo BIM com aplicações de tipo Mesh com o Blender ou o Sketchup, e convertê-lo em geometria sólida no FreeCAD.

Exportando desenhos 2D

Questões relativas ao uso do FreeCAD no Brasil e em ambiente empresarial / institucional

  • Apesar da interface do FreeCAD estar 100% traduzida para o Português do Brasil, uma parte muito pequena da documentação está traduzida, e ainda tem poucos usuários brasileiros, o que inibe o crescimento de uma comunidade. No entanto, a documentação do FreeCAD está em um wiki, que dispõe de interface de tradução. Obter uma documentação de boa qualidade em português é uma tarefa de fácil alcance.
  • As faculdades de engenharia e arquitetura estão muito pouco dispostas a explorar soluções alternativas, preferindo usar uma ou duas soluções mainstream. Em muitos casos, os grandes vendedores de software 3D e BIM tem contratos exclusivos com universidades. Em consequência, a quase totalidade dos profissionais que atuam em empresas e instituições públicas são fluentes em apenas um software BIM, o que acaba orientando as decisões das empresas.
  • O ambiente empresarial em geral ainda é bastante refratário ao uso do software livre. Circulam vários mitos e boatos, como por exemplo a crença que todos os arquivos produzidos com software livre estejam de domínio público, e o software livre está frequentemente associado a software de baixa qualidade (freeware/shareware).
  • Uma questão fundamental é que empresas e instituições precisam de suporte, que é inexistente no momento. Suporte normalmente incluí formação, e ajuda a manutenção e configuração do software. No caso de software proprietário, vale destacar que uma parte muito grande do suporte é também a própria venda do software, e o suporte ao muitas vezes complicadíssimo sistema de licenciamento. No caso do software livre, a parte da venda e licenciamento é inexistente, e é possível incluir serviços geralmente não encontrados em suportes de soluções proprietárias, como a programação de funcionalidades e ferramentas adicionais, ou o acompanhamento e resolução de bugs.
  • Não existe no momento um "portal" profissional (e brasileiro) para o FreeCAD (website, material de divulgação, exemplos, contatos no Brasil, etc...). O simples fato de "saber o que é" ainda é uma tarefa complicada.
  • Nada impede de criar algo desse tipo em cima do FreeCAD. Ver, por exemplo, http://www.freecad-france.com
  • O FreeCAD roda em Windows, Mac e Linux, e, como de costume com software livre, não necessita de hardware particularmente poderoso.
  • O FreeCAD possui uma biblioteca de objetos, aberta a contribuições de usuários, pouco desenvolvida ainda. Converter catálogos existentes de fornecedores brasileiros não é uma tarefa muito difícil, e, visto que poucos deles oferecem catálogos em algum formato BIM ainda, podem ser facilmente interessados em produção de modelos IFC de boa qualidade (a maioria das plataformas de objetos BIM focam em formatos proprietários para uma ou duas plataformas, e os arquivos IFC, quando tem, são geralmente de péssima qualidade e muitas vez impossíveis de usar em qualquer trabalho sério).
  • Junto com outros sistemas de classificação, o FreeCAD já suporta o SINAPI (cada objeto pode receber um código SINAPI), e não tem grande dificuldade em implementar suporta a outros sistemas. Integrar o FreeCAD com os hábitos, normas de trabalho e possivelmente legislação, no Brasil, não é tecnicamente algo complicado.
  • O FreeCAD é altamente "plugável" em praticamente qualquer coisa: Servidores, sistemas, etc.
  • O FreeCAD importa e exporta para uma grande quantidade de formatos de arquivos (mais de 30). No entanto, a quase totalidade desses formatos são abertos, visto a alta dificuldade para um projeto livre de implementar formatos proprietários (descrição do código indisponível, problemas de licença, etc...). No entanto, empresas e instituições geralmente usam soluções proprietárias já, e o uso do FreeCAD é condicionado à possibilidade de transferir conteúdo de plataformas existentes, que muitas vezes tem pouco ou nenhum suporte a formatos alternativos. Uma solução seria investir em soluções comerciais de transferência, plugáveis no FreeCAD, como por exemplo o https://cadexchanger.com/
  • As grandes vantagens do uso do FreeCAD (liberdade, interconectabilidade) são pouco valorizadas nas grandes empresas, que prefere geralmente usar soluções ditadas pelo mercado. Empresas menores, especialmente as que estão desenvolvendo produtos próprios, são geralmente muito mais interessadas. Instituições são também muitas vezes interessadas em soluções onde podem ter o controle na mão.

Exportando dados do modelo

Site oficial do FreeCAD: https://www.freecadweb.org

by Yorik on 02.08.2021 in freecad , opensource