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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA ESCOLA POLITÉCNICA
COLEGIADO DO CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
JULIANNO TEIXEIRA COSTA
MODELAGEM 4D APLICADA AO PLANEJAMENTO DE
CURTO PRAZO COM PRÁTICAS ENXUTAS NA
CONSTRUÇÃO CIVIL
Salvador
2015
JULIANNO TEIXEIRA COSTA
MODELAGEM 4 D APLICADA AO PLANEJAMENTO DE
CURTO PRAZO COM PRÁTICAS ENXUTAS NA
CONSTRUÇÃO CIVIL
Monografia apresentada ao Curso de graduação
em Engenharia Civil, Escola Politécnica,
Universidade Federal da Bahia, como requisito
parcial para obtenção do grau de Engenheiro
Civil.
Orientador: Prof. Dr. Emerson de Andrade
Marques Ferreira
Salvador
2015
Dedico esse trabalho aos meus pais
Eliomar e Iolanda, a minha família e
amigos pela força e apoio incondicional.
AGRADECIMENTOS
Agradeço ao Prof. Emerson de Andrade Marques Ferreira, orientador deste trabalho, pelo
apoio, acompanhamento e incentivo ao longo do desenvolvimento do mesmo;
Agradeço aos colegas Ana Rafaela Torres e Daniel Bacelar pela ajuda com os softwares da
plataforma BIM;
Agradeço aos colegas de trabalho e ao Engenheiro Daniel Moraes pelo apoio e compreensão
nos momentos de ausência dedicados a construção desse trabalho;
Agradeço a Deus aos familiares e amigos pela preocupação e força transmitida ao longo dessa
jornada.
“Seja você quem for, seja qual for a posição social
que você tenha na vida, a mais alta ou a mais baixa, tenha sempre como meta muita força, muita determinação
e sempre faça tudo com muito amor e com muita fé em Deus, que um dia você chega lá. De alguma maneira você chega lá.”
Ayrton Senna
COSTA, Julianno Teixeira. Modelagem 4D Aplicada ao Planejamento de Curto Prazo com
Práticas Enxutas na Construção Civil. 116 f. il. 2015. Monografia (Trabalho de Conclusão do
Curso) – Escola Politécnica, Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2015.
RESUMO
Na construção civil cumprir um planejamento é um desafio contínuo, tendo em vista a
imprevisibilidade do programado. Executar com qualidade, segurança, prazo e dentro do
custo são fatores chaves que requerem mais que experiência, conhecimento técnico, recursos
físicos e mão de obra adequada, requerem ferramentas de suporte onde se consiga identificar
deficiências de projeto e operação previamente, solucioná-los, visualizar a sequência de
execução, programar, acompanhar, corrigir e dar sequência sempre com ganhos. O
desenvolvimento tecnológico e o surgimento de inovações a exemplo do BIM vêm como
cooperador nesse cenário. A Modelagem da Informação da Construção, BIM (do inglês
Building Information Modeling) é uma tecnologia que nos permite produzir, comunicar e
analisar modelos de construção. O presente trabalho tem como objetivo avaliar a eficiência do
uso do BIM, aliado a técnicas de produção enxuta, no uso do planejamento e controle de curto
prazo de uma construção. Fundamentado num referencial teórico, foi criado um modelo do
pavimento tipo de um empreendimento de alto padrão em construção em Salvador. Este foi
estudado e em posse de dados gerados e inseridos, foi traçado um planejamento de curto
prazo, semanal e diário, com técnicas de construção enxuta que permitam uma visualização e
acompanhamento do fluxo da produção.
Palavras-chave: BIM, Construção Enxuta, Planejamento de Curto Prazo, Controle de
Produção.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Grau de oportunidade da mudança em função do tempo (MATTOS, 2010). 18
Figura 2 – Envolvimento dos vários níveis gerenciais durante os diversos estágios do
planejamento (LAUFER & TUCKER, 1987. 20 Figura 3 - Ciclo de plejamento (LAUFER & TUCKER, 1987) 21 Figura 4– Ciclo de vida do projeto (MATTOS, 2010). 22 Figura 5 – Diagrama de flecha (esquerda) e diagrama em blocos (direita) (MATTOS, 2010).
24 Figura 6 – Gráfico de Gantt (COSTA et al, 2013). 25 Figura 7– Gráfico de Gantt-PERT/CPM (ABE, 2000) 25
Figura 8– Diagrama Tempo x Caminho obra A (PL PLANEJAMENTOS, 2014) 26 Figura 9– Exemplo de planilha utilizada para gerar um plano de curto prazo – last planner
(FORMOSO, 2001) 29 Figura 10– Exemplo de um fluxo de valor do serviço de alvenaria (PA EMPRESA X, 2014).
34 Figura 11– Exemplo de um fluxo de valor do serviço de alvenaria (GHINATO, 2000). 39 Figura 12- Kanban padrão de tijolo (PA de Sistema Toyota da Empresa X (2014) 46 Figura 13 – Heijunka Box padrão da Empresa X 48
Figura 14– Modelo de sistema Andon (Comunidade da Construção). 49 Figura 15 – Modelo de Andon usado na Empresa X. 49
Figura 16– Planejamento Tático, quadro exposto na sala de engenharia (Obra A). 50 Figura 17– Quadro de responsabilidades, sala de engenharia (Obra A). 51 Figura 19– Gerenciamento visual de serviços internos, sala de engenharia (Obra A). 52
Figura 18– Gerenciamento de controle de estoque de blocos cerâmicos (Obra A) 52
Figura 20– Interoperabilidade de informações (FARIA, 2007) 53 Figura 21– Diferença entre CAD e BIM (FARIA, 2007) 54 Figura 22– Tempo de projeto BIM x CAD (GRAPHISOFT) 55
Figura 23– Incompatibilidade detectada pelo clash detection (Construção e Mercado, 2012).
58 Figura 24– Comparativo entre estimativa de custo tradicional x quantificação com BIMn
(SABOL, apud SANTOS, 2009) 60 Figura 25– Modelo 4D (http://www.coordenar.com.br/bim/planejamento-de-obras-4d/) 63
Figura 26– Modelo construído no Revit Architecture (AUTODESK) 65 Figura 27–KanBIM: visualização 3D proposta com situação de trabalho presente e futuro
(SACKS et al, 2010). 71
Figura 28–KanBIM: Elaboração do plano de trabalho semanal (SACKS et al, 2010) 73 Figura 29–KanBIM: Reunião do plano de trabalho semanal (SACKS et al, 2010). 74
Figura 30–KanBIM: Modelo de construção utilizando um monitor de tela sensível ao toque de
40 "todo o tempo montado sobre um carrinho móvel. O sistema identifica tripulação, líderes,
entre outras (SACKS et al, 2010). 74 Figura 31– KanBIM: Interface de comunicação entre o líder da equipe o gerente de
planejamento para comunicação de paralização ou conclusão do serviço (SACKS et al, 2010).
75 Figura 32– Comparação entre o modelo desenvolvido e o projeto estudado. 80 Figura 33– Comparação entre o modelo desenvolvido e o uma foto do mesmo ângulo do
projeto estudado 81 Figura 34– Procedimento de construção e aplicação do Modelo 4D. 82
Figura 35– Cronograma da obra com sua EAP e pacotes de trabalho criado no MS Project. 83
Figura 36– Criação do set de pilares 84 Figura 37– Set dos pilares selecionados e isolados através do comando “hide unselected”. 85 Figura 38– Montando os sets de elementos com argamassa de reboco como material 86 Figura 39– Selection tree. 86 Figura 40– Estruturação dos pacotes a serem quantificados 88
Figura 41– Selecionando e configurando itens de interesse no quantitativo. 88 Figura 42– Quantitativos gerados a partir dos sets 89 Figura 43– Projeto de paginação de alvenaria (OBRA A). 90 Figura 44– Configurando o Resource Catalog. 91 Figura 45– Quantitativos gerados pelo Navisworks e exportados para o excel. 93
Figura 46– Quantitativos gerados pelo Navis Works e exportados para o excel 94 Figura 47– Quantitativos gerados pelo Navis Works e exportados para o excel 94
Figura 48– Elementos de canteiro. 96
Figura 49– Configurando aparência dos elementos para simulação. 97 Figura 50– 1º Dia do ciclo de alvenaria interna. 97 Figura 51– 1º Dia do ciclo de alvenaria interna 98 Figura 52– 1º Dia do ciclo de alvenaria interna. 98
Figura 53– 2º Dia do ciclo de alvenaria interna. 99 Figura 54– 3º Dia do ciclo de alvenaria interna. 99
Figura 55– 3º Dia do ciclo de alvenaria interna 100 Figura 56– 4º Dia do ciclo de alvenaria interna. 101 Figura 57– 5º Dia do ciclo de alvenaria interna. 102
Figura 58– 5º Dia do ciclo de alvenaria interna recurso walkthrough. 102 Figura 59– Gerencia visual do pavimento 104
Figura 60– Gerencia visual do pavimento com indicação da sequência de execução para
equipe de emboço interno 105
Figura 61– Porta Kanban. 106 Figura 62– Heijunka Box com solicitação de materiais. 107 Figura 63– Desenho de processo da equipe de Emboço Interno. 109
LISTA DE QUADROS
Quadro 1– Comparação entre a produção convencional e a produção enxuta( Adaptado de
Koskela, 1996). 33 Quadro 2– Funções e regras do Kanban (Ohno, 1988). 47 Quadro 3–Interações entre BIM e construção enxuta aplicadas ao PCP 69
Quadro 4 – Objetivos desse trabalho. 78 Quadro 5– Índices de consumo e relação de quantidades de material por metro quadrado,
palete e sacos respectivamente. 91 Quadro 6 – Montagem de equipes e prazos de conclusão de um pavimento 95
LISTA DE SIGLAS
BIM – Building Information Modeling
STP – Sistema Toyota de Produção
PA – Processo Administrativo
JIT – Just-in-time
XML - eXtensible Markup Language
LPS – Last Planner System
EAP – Esturura Analítica de Projeto
SUMÁRIO
1. Introdução.......................................................................................................................... 12 1.1 JUSTIFICATIVA ......................................................................................................... 13 1.2 OBJETIVOS ................................................................................................................... 14 1.3 ESTRUTURA DO TRABALHO ................................................................................... 15
2. PLANEJAMENTO DE OBRAS ....................................................................................... 16
2.1. NÍVEIS HIERÁQUICOS DO PLANEJAMENTO ....................................................... 19 2.2 FASES DO PLANEJAMENTO .................................................................................. 21 2.3 TÉCNICAS DE PLANEJAMENTO E CONTROLE ............................................... 23
2.3.1 Diagrama de Rede ............................................................................................................... 23
2.3.2 Gráfico de Gantt ........................................................................................................ 24
2.3.3 Linha de Balanço ....................................................................................................... 26 2.4 PLANEJAMENTO DE CURTO PRAZO .................................................................. 27
3. CONSTRUÇÃO ENXUTA ............................................................................................ 31 3.1 PRINCÍPIOS DA CONSTRUÇÃO ENXUTA .......................................................... 34
3.1.1 Redução da parcela de atividades que não agregam valor ............................................... 34
3.1.2 Aumentar o valor do produto através de uma consideração sistemática dos requisitos do
cliente ............................................................................................................................................ 35
3.1.3 Redução da variabilidade .................................................................................................... 35
3.1.4 Redução do tempo de ciclo ................................................................................................. 35
3.1.5 Simplificação pela minimização do número de passos e partes ........................................ 36
3.1.6 Aumento da flexibilidade na execução do produto ........................................................... 36
3.1.7 Aumento da transparência .................................................................................................. 37
3.1.8 Foco no controle de todo o processo .................................................................................. 37
3.1.9 Estabelecimento de melhoria contínua ao processo ......................................................... 37
3.1.10 Balanceamento da melhoria dos fluxos com a melhoria das conversões ....................... 38
3.1.11 Benchmarking .................................................................................................................... 38
3.2 PILARES DA PRODUÇÃO ENXUTA ...................................................................... 38 3.2.1 Just-in-time .......................................................................................................................... 39
3.2.2 Autonomação (Jidoka) ........................................................................................................ 40
3.3 PRINCÍPIOS DA TRANSPARÊNCIA APLICADOS A PRODUÇÃO .................. 41 3.3.1 Práticas de gerenciamento de recursos humanos adotados a produção .......................... 42
3.3.2 Redução da interdependência das unidades de produção ................................................ 42
3.3.3 Controles visuais para identificação de desvios, sequências de produção e posições ..... 42
3.3.4 Tornar o processo diretamente observável pelo planejamento de Layout e utilização de
sinalizações adequadas ................................................................................................................ 43
3.3.5 Usar equipamentos e iluminação adequada para dar visibilidade a pontos escondidos . 43
3.3.6 Manutenção, organização e limpeza dos postos de trabalho ........................................... 43
3.3.7 Utilização de medições para aumentar a visibilidade de atributos do processo .............. 44
3.3.8 Aumento do fluxo de informações na realização das atividades ...................................... 44
3.3.9 Utilização de recursos visuais para criação de valor .......................................................... 44
3.3.10 Iniciativas de visibilidade relacionadas ao projeto .......................................................... 45
3.3.11 Inovações tecnológicas ...................................................................................................... 45
3.3.12 Processos de planejamento e controle da produção ....................................................... 45
3.4 FERRAMENTAS DE OPERAÇÃO DA CONSTRUÇÃO ENXUTA ..................... 46 3.4.1 Kanban ................................................................................................................................. 46
3.4.2 Heijunka Box ........................................................................................................................ 48
3.4.3 Andon ................................................................................................................................... 49
3.4.4 Gerências visuais, Layout e identificação de estoque ........................................................ 50
4. BIM (BUILDING INFORMATION MODELING) .......................................................... 53 4.1.1 Modelagem Paramétrica ..................................................................................................... 56
4.1.2 Interoperabilidade ............................................................................................................... 56
4.2 APLICABILIDADES DA TECNOLOGIA BIM ...................................................... 57 4.2.1 Compatibilização de projetos.............................................................................................. 57
4.2.2 Quantitativos ....................................................................................................................... 59
4.2.3 Modelagem 4D .................................................................................................................... 61
4.2.4 Modelagem 5D .................................................................................................................... 63
4.3 SOFTWARES BIM ...................................................................................................... 64 4.3.1 Autodesk Revit Architecture ............................................................................................... 65
4.3.2 Autodesk Navisworks .......................................................................................................... 66
4.4 BIM APLICADO AO PLANEJAMENTO DE CURTO PRAZO ........................... 67
5. METODOLOGIA ............................................................................................................... 77
6. ESTUDO DE CASO: MODELAGEM 4D APLICADA AO PLANEJAMENTO DE
CURTO PRAZO COM PRÁTICAS ENXUTAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL ................ 79
6.1 A EMPRESA E O EMPREENDIMENTO ................................................................ 79 6.2 O MODELO 4D ............................................................................................................ 80
6.2.1 O cronograma ...................................................................................................................... 82
6.2.2 Relacionando os elementos do modelo ao cronograma ................................................... 83
6.3 A EXTRAÇÃO DOS QUANTITATIVOS ................................................................. 87
6.4 PLANEJAMENTO SEMANAL OU CURTO PRAZO ............................................ 94 6.4.1 Simulação, análise de interferências e definição dos ciclos. ............................................. 95
6.4.2 Aplicação do planejado às ferramentas de Construção Enxuta. ..................................... 103
7. ANÁLISE E DISCUSÃO DOS RESULTADOS ............................................................ 110 8. CONSIDERAÇÕES FINAIS ........................................................................................... 112
REFERÊNCIAS ................................................................................................................... 114
12
1. INTRODUÇÃO
A evolução e globalização do mercado geram mudanças de cenários onde se mantem
estável quem acompanha essa evolução e na construção civil não é diferente. Reduzir tempo e
custo sem perder em qualidade e conforto são as principais metas dos construtores e sua
viabilidade se apoia no investimento em tecnologias de gestão e controle.
Com isso ferramentas e sistemas inovadores que forneçam uma visão detalhada do
projeto, de seus elementos, do fluxo de produção e seu controle são cada vez mais
desenvolvidos e procurados. É o caso do BIM e da construção enxuta.
O BIM é tido para muitos como uma evolução direta do CAD, abandonando a
representação das edificações através de linhas num modelo bidimensional e atribuindo
informações aos elementos de projetos agora representados em 3D. O Guia BIM da
AsBEA(2013) completa que essas informações relativas a construção são alocadas em um
modelo integrado, paramétrico, intercambiável e passível de simulação, que poderia ser
utilizado desde a concepção dos projetos, durante as obras e até durante toda vida útil do
espaço construído.
BIM é uma base comum e integrável de informações e dados organizados em 3 ou mais
dimensões (DENNIS SHELDEN Apud SILVEIRA, 2013). O BIM propicia a integração de
mais dimensões ao modelo 3D, (podendo chegar ao 6D) e ao integrar o tempo (planejamento)
ao projeto este passa a ser 4D. A principal virtude da modelagem 4D é permitir que se
enxergue a evolução do empreendimento ao longo de sua construção, auxiliando na realização
e interpretação do planejamento (OLIVEIRA, 2014).
A falta de informações em projetos de construção gera desperdícios que por sua vez
interferem diretamente no planejado. Oliveira (2014) afirma que a partir do momento que o
BIM integra mais dimensões ao modelo 3D, este frequentemente se associa ao conceito de
transparência abordado pela construção enxuta, que visa a disseminação de informações entre
os níveis gerenciais, permitindo tomar as decisões estratégicas, táticas e operacionais mais
benéficas.
As informações devem ser bem claras, de modo a facilitar a comunicação e o estudo por
parte dos tomadores de decisão. Essa transparência é considerada por Formoso apud Oliveira
(2013) como o principal elo na associação entre BIM e construção enxuta. Ainda segundo
Formoso apud Sacks et al. (2010), há uma série de benefícios adicionais da transparência nos
13
processos que são relevantes para a construção. Consequentemente o aumento da
transparência na gestão do processo produtivo é um princípio que apresenta efeitos
significativos na eficiência e qualidade da execução (ROCHA et al, 2004).
O cumprimento de um bom fluxo de produção é possível quando conta com um
planejamento de curto prazo eficaz e transparente, envolvendo os vários setores de forma que
esses se comprometam. Sacks et al. (2010) destaca que o ideal seria que houvesse um
acompanhamento quase que em tempo real, onde os serviços e as equipes pudessem ser
controlados, deslocados e soubessem a cada momento o que deveriam fazer. Esse formato
permitiria uma ampla visualização do fluxo com o status de cada serviço, dos materiais e
ferramentas necessários e dos detalhes de projeto. Baseado nessas premissas este trabalho
pretende avaliar o planejamento de curto prazo em obra com o BIM e práticas enxutas, com
foco na solicitação e disposição dos materiais.
1.1 JUSTIFICATIVA
O crescimento da construção civil tem provocado, ainda que em ritmo menor, constante
desenvolvimento de métodos de gerenciamento dos processos construtivos, aliados a
qualidade e conforto, planejamento, orçamento, construção enxuta e sustentabilidade. Esse
desenvolvimento leva o mercado a gerar maior concorrência, o que tem exigido cada vez mais
uma mão de obra preparada e envolvida com o processo produtivo.
A sequência da execução de uma obra está atrelada ao seu planejamento que necessita
de um sistema bem desenvolvido de gerenciamento e controle para que os objetivos citados
anteriormente sejam atendidos. Caso contrário seria provável a propagação de problemas que
atrasem os processos, gerem retrabalhos bem como desperdícios e eleve o custo
caracterizando um fluxo ineficiente.
A tomada de decisões é um ponto chave na execução de uma obra. Antes, decisões
rápidas apenas com base na experiência e faro do “tocador de obra”, eram valorizadas por
serem considerados aceitáveis os desperdícios resultantes dessas. Essa mesma ideia era
adotada ao pensar na obra como um ambiente dinâmico e mutável, onde segundo Tarar apud
Oliveira (2014) o planejador deve analisar plantas em 2D e estabelecer uma relação conceitual
entre os componentes dessa construção e as atividades programadas no caminho crítico (CPM
– do inglês Critical Parth Method). O CPM também dependia da experiência do planejador
em alocar as atividades na sequência obedecendo a linha de atividades predecessoras.
14
O desenvolvimento tecnológico disponibiliza cada vez mais dispositivos que tragam
inovação ao processo produtivo. O BIM é uma plataforma de dados capaz de armazenar
informações de projetos além de três dimensões. O projeto pode ser visualizado em 3D,
possibilitando a verificação de incompatibilidades e gerando revisões prévias. Ao inserir
informações como especificações, prazo (4D) e custo (5D) este passa ser chamado de modelo.
Com essa ferramenta se torna capaz visualizar o andamento da obra em suas várias etapas e a
disposição do canteiro. Desse modo desafios como identificar locais para armazenamento de
materiais, áreas administrativas e centrais de pré-fabricação podem ser resolvidos de forma
mais segura e precisa (OLIVEIRA, 2013).
Um aliado importante de auxílio na gerência do processo de forma enxuta é o Sistema
Toyota de produção, desenvolvido no Japão na fábrica da Toyota. O princípio do sistema é o
aumento da eficiência da produção pela eliminação permanente de desperdício, onde o
aumento da eficiência só faz sentido se relacionado a redução de custos que pode ser feito
removendo os desperdícios que não agregam valor ao fluxo. Dois pontos fundamentais do
processo são a autonomação, que faculta ao operador a autonomia do processo e o jus-in-time,
que seria a linha do tempo que percorre o produto de forma que este seja entregue na hora e
em quantidades necessárias, eliminando estoques e desperdício de mão de obra e materiais.
1.2 OBJETIVOS
OBJETIVO GERAL
Analisar a eficiência da aplicação da Modelagem da Informação da Construção (BIM)
ao planejamento de curto prazo com práticas enxutas.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Este trabalho tem como objetivos específicos:
Conhecer os conceitos e aplicações da modelagem da informação da
construção (BIM);
Aplicar a modelagem da informação ao planejamento de curto prazo aliado a
práticas enxutas no canteiro utilizando os conceitos da Construção Enxuta;
Avaliar os resultados obtidos e fazer análises sobre sua aplicabilidade.
15
1.3 ESTRUTURA DO TRABALHO
O trabalho possui 8 capítulos compostos por introdução, referencial teórico,
metodologia, estudo de caso, análises e discursões dos resultados e considerações finais.
O primeiro capítulo é composto por introdução e apresentação do tema, justificativa,
objetivos do trabalho (geral e específicos) e estrutura do trabalho.
Os três capítulos seguintes discorrem fundamentos teóricos fundamentais para o
desenvolvimento deste trabalho através da visão de diversos autores. O capítulo dois aborda o
planejamento e controle de obra voltado para o planejamento de curto prazo, o capítulo três
aborda sobre a construção enxuta, seus princípios e ferramentas e o quarto capítulo discorre
sobre a tecnologia BIM e suas aplicações focando no planejamento de curto prazo e controle
de obras.
O quinto capítulo apresenta a metodologia utilizada para o desenvolvimento deste
trabalho, estabelecendo o escopo da pesquisa e condições para coleta e estudo de dados.
Apresenta também um quadro com os objetivos geral e específicos bem como o método
utilizado para atender a cada um.
O sexto capítulo apresenta o passo a passo do estudo de caso contemplando os
principais pontos discutidos no estudo de caso.
O sétimo capítulo discorre de análises e discussões feitas a partir dos resultados obtidos
no estudo de caso, as limitações do trabalho e sugestões de melhorias para obtenção de
melhores resultados.
O oitavo capítulo aborda o tema do trabalho, seus objetivos e o caminho que os fizeram
serem atendidos, os principais resultados obtidos, a contribuição do trabalho e recomendações
para continuidade no desenvolvimento de pesquisas acerca do tema.
16
2. PLANEJAMENTO DE OBRAS
Planejar é estudar e prever todo o percurso existente para se chegar a um determinado
objetivo. Na construção, tão quanto o controle, essa é uma tarefa de extrema importância,
porém nada fácil, já que a obra é um ambiente dinâmico e volúvel e sujeito a muitas variáveis,
o que exige uma boa visão da parte operacional e de toda a sequência executiva. Um
planejamento mal feito pode acarretar um prejuízo enorme já que influi diretamente em todos
os recursos estando diretamente ligado ao orçamento. Este capítulo irá explanar definições,
etapas, técnicas entre outras atividades relacionadas a planejamento e controle de obras.
Planejamento é a definição de um futuro desejado e de meios eficazes de alcança-lo
(ACKOFF, 1976). Planejar é pensar, aplicar, controlar e corrigir em tempo (MATTOS, 2010).
Mattos (2010) destaca a importância dessa etapa afirmando que este é um dos principais
aspectos do gerenciamento, conjunto de amplo aspecto, que envolve também orçamento,
comprar, gestão de pessoas, comunicação etc. O planejamento é a chave do sucesso de
qualquer empreendimento, seja ele público ou privado. Por meio do planejamento o gestor
pode definir as prioridades, estabelecer a sequência de execução, comparar alternativas de
ataque, monitorar atrasos e desvios, entre outros benefícios (MATTOS, 2010). Deve-se
enxergar a linha do tempo do processo de transformação que sofrem os insumos até se
tornarem produtos, onde nem sempre o resultado obtido é igual ao esperado, principalmente
devido a série de variáveis a que o processo está sujeito. Ilo (2004) define que planejar a
produção pode ser entendido como a antecipação de todos os fatores que concorrem à
transformação intencional de insumos em produtos, assim como das consequências desse
processo.
Nessa linha, Akkari (2003) ressalta que para entender planejamento e controle de
produção, se faz necessário compreender a natureza dos processos de produção. Shingo
(1996) os fenômenos de produção podem ser observado sobre duas óticas básicas:
a) industrial: observar o fluxo do objeto de trabalho (material) no tempo e no espaço;
ou
b) de Serviços: observar o fluxo do sujeito de trabalho (homens – trabalho vivo, e
máquinas e equipamentos – trabalho morto) no tempo e no espaço.
Onde a primeira determina os processos e a segunda as operações (AKKARI, 2003).
Segundo Akkari (2003) o mesmo autor prossegue afirmando que “todos os sistemas de
produção podem ser compreendidos como uma rede funcional de processos e operações”.
17
Assim, os fluxos de trabalhos podem analisados pelo fluxo de materiais no tempo e no espaço
(processos) e pelo fluxo de trabalhadores e máquinas no tempo e no espaço (fluxo de trabalho
ou de operações). Nesse enfoque, a simples melhoria nas operações não pode, por si só,
assegurar as melhorias no processo ou no contexto global da produção, tornando-se necessária
que tanto processos quanto operações sejam alvos de análise na busca de melhorias de
eficiência e eficácia da produção através de ações direcionadas a cada um deles (ISHIWATA,
apud AKKARI, 2003). Essas definições podem ser consideradas a base para o estudo de caso
deste trabalho. Mais adiante haverá uma melhor abordagem do tema.
Sobre a necessidade do planejamento, Laufer (1990) apud Bernardes (2001), afirma que
é necessário devido a diversos motivos:
(a) Facilitar a compreensão dos objetivos do empreendimento, aumentando, assim, a
probabilidade de atendê-los;
(b) Definir todos os trabalhos exigidos para habilitar cada participante do
empreendimento a identificar e planejar a sua parcela de trabalho;
(c) Desenvolver uma referência básica para processos de orçamento e programação;
(d) Disponibilizar uma melhor coordenação e integração vertical e horizontal
(multifuncional), além de produzir informações para a tomada de decisão mais consistente;
(e) Evitar decisões errôneas para projetos futuros, através da análise do impacto das
decisões atuais;
(f) Melhorar o desempenho da produção através da consideração e análise de processos
alternativos;
(g) Aumentar a velocidade de resposta para mudanças futuras;
(h) Fornecer padrões para monitorar, revisar e controlar a execução do empreendimento;
(i) Explorar a experiência acumulada da gerência obtida com os empreendimentos
executados, em um processo de aprendizado sistemático.
Se antecipar a ação prevendo suas etapas deixa o executor imune ou no mínimo
preparado para eventuais dificuldades e segundo Mattos (2010) permite ao gerente da obra
tomar providências a tempo, adotar medidas preventivas e corretivas e tentar minimizar os
impactos no custo e no prazo. Isso é evidenciado na Figura 1 que mede o potencial para
agregar valor e o custo da mudança através do grau de oportunidade em função do tempo.
18
Quanto mais cedo forem tomadas as decisões, maior a oportunidade construtiva, quanto mais
tardia, maior a oportunidade destrutiva, consequentemente menos eficaz e maior o custo da
sua implantação.
Decisões tomadas de ultima hora é retrato do quanto de improvisação ainda existem nos
canteiros, segundo Mattos (2010), características do “mito do tocador de obras”, engenheiro
que tradicionalmente tem postura de tomar decisões rapidamente, apenas com base na
experiência e intuição, sem o devido planejamento que é considerado perda de tempo. A
informalidade do planejamento dificulta a comunicação entre os vários setores da empresa
(MATTOS, 2010) já que corresponde ao costume de ordens dadas pelo engenheiro ao mestre
de obras. Bernardes (2001) destaca, segundo outros autores, as causas das deficiências do
planejamento e controle que são apontadas como responsáveis pelo baixo desempenho de
empreendimentos de construção. Algumas delas são:
a) O planejamento da produção normalmente não é encarado como processo gerencial,
mas como o resultado da aplicação de uma ou mais técnicas de preparação de planos
e que em geral utilizam informações pouco consistentes ou baseadas somente na
experiência intuição de gerentes (LAUFER E TUCKER, 1987);
b) O controle não é realizado de maneira proativa e, geralmente, é baseado na troca de
informações verbais do engenheiro com o mestre de obras, visando um curto prazo
Figura 1 – Grau de oportunidade da mudança em função do tempo (MATTOS, 2010).
19
de execução e sem vinculo com o longo prazo, resultando, muitas vezes, na
utilização ineficiente de recursos (FORMOSO, 2001);
c) A incerteza, inerente ao processo construção, é frequentemente negligenciada, não
sendo realizadas ações no sentido de reduzi-la ou de eliminar seus efeitos nocivos
(COHENCA, et al, apud BERNARDES, 2001). Isso pode ser evidenciado,
principalmente, em situações nas quais os planos de longo prazo são muito
detalhados. Nesses planos, a não consideração da incerteza e o excessivo
detalhamento podem resultar em constantes atualizações dos mesmos. (LAUFER E
TUCKER, 1988).
2.1. NÍVEIS HIERÁQUICOS DO PLANEJAMENTO
Devido a complexidade dos empreendimentos e a variabilidade enorme nos seus
processos, Formoso (2001) afirma que existe há necessidade de dividir o planejamento em
três níveis hierárquicos:
Estratégico: refere-se a definição dos objetivos do empreendimento, a partir do perfil
do cliente. Envolve o estabelecimento de algumas estratégias para atingir os objetivos
do empreendimento, tais como a definição do prazo da obra, fontes de financiamento,
parcerias etc;
Tático: envolve, principalmente, a seleção e aquisição de recursos necessários para
atingir os objetivos do empreendimento (por exemplo, tecnologia, materiais, mão de
obra etc), e a elaboração de um plano geral para a utilização destes recursos;
Operacional: relacionado, principalmente, à definição detalhada das atividades a serem
realizadas, seus recursos e momento de execução.
Esses estágios do planejamento devem ser compatíveis com os papeis dos vários níveis
gerenciais (BERNARDES, 2001). A Figura 2 mostra isso, o proprietário e o maior nível
gerencial se envolvem com os objetivos e metas desejadas para o empreendimento (qualidade,
custo e tempo). A média e alta gerência é responsável pela seleção dos caminhos para
alcançar essas metas (recursos). A seleção e escolha de soluções no processo executivo estão
no escopo da gerência operacional.
20
Figura 2 – Envolvimento dos vários níveis gerenciais durante os diversos estágios do planejamento
(LAUFER & TUCKER, 1987.
É importante lembrar que dentre as definições de planejamento, destaca-se a
dependência do controle para seu sucesso. Assim, um sem o outro não funciona. Com base
nesta definição pode-se apresentar a Figura 3, onde o planejamento, segundo Laufer & Tucker
(1987), a respeito do ciclo de vida do planejamento, este é subdividido em cinco etapas:
a) Preparação do processo de planejamento: Nesta etapa são definidos os
procedimentos e padrões a serem adotados na etapa de execução do processo de
planejamento (LAUFER & TUCKER APUD FORMOSO, 2001);
b) Coleta de informações: Esta etapa interfere diretamente no tomador de
decisões, visto que a qualidade do seu planejamento depende muito da
disponibilidade de informações. Aqui são coletadas informações inerentes a clientes,
contratos, projetos, especificações técnicas, subempreiteiros, poder público, dentre
outros;
c) Elaboração dos planos: Esta é a fase da tomada de decisões do planejamento,
tudo com base nas informações tomadas na fase anterior, nela se utilizam técnicas
de planejamento e controle;
21
d) Difusão das informações: As informações geradas a partir da elaboração dos
planos precisam ser difundidas entre os seus usuários, tais como diferentes setores
da empresa, projetistas, subempreiteiros e fornecedores de materiais (FORMOSO,
2001). Olson apud Bernardes (1996), completa que a difusão deve abranger todas as
entidades responsáveis pela construção do empreendimento, pois a comunicação dos
planos tem um impacto decisivo na produtividade dos operários.
e) Avaliação do processo de planejamento: A ultima fase corresponde a avaliação
de todo o processo de planejamento, que serve de base para o desenvolvimento deste
processo nos próximos empreendimentos (BERNARDES, 1996).
2.2 FASES DO PLANEJAMENTO
O planejamento é inócuo ao controle, ambos devem andar juntos, seguir uma sequência
lógica e cada ciclo deve resultar numa melhoria contínua do processo, onde o ciclo anterior
servirá de base para o próximo e assim o processo vai se retroalimentando e evoluindo. Nessa
lógica se baseia o ciclo PDCA, uma ferramenta de gerenciamento do projeto que se adapta
muito bem a construção, principalmente devido as grandes variáveis envolvidas, destacando a
relação entre planejamento, controle e ações de prevenção e correção necessárias.
A Figura 4 ilustra essa sequência. A primeira etapa corresponde ao planejamento das
atividades, onde o gerente conhece o projeto, identifica e determina sua diretriz de execução e
programa sequência e prazos. A segunda corresponde à parte executiva do projeto, onde são
passadas todas as informações sobre metodologia, pacotes de serviços, prazo e procedimentos
para toda equipe envolvida e então se inicia a atividade. A terceira etapa representa a
Figura 3 - Ciclo de plejamento (LAUFER & TUCKER, 1987)
22
verificação e inspeção do que realmente foi executado, em quantidade, qualidade e prazo. Na
ultima etapa são analisados e comparados os resultados, há contribuição de todos os
envolvidos nos processo para identificar eventuais oportunidades de melhoria, identificação
de erros, mudança de procedimento e caso o resultado não tenham sido o esperado, deve-se
tomar medidas preventivas e corretivas. Dessa forma o ciclo se repete e o processo sofre
melhorias contínuas.
Figura 4– Ciclo de vida do projeto (MATTOS, 2010).
A elaboração de um planejamento possui uma sequência bem definida, como um passo
a passo que serve como roteiro independente do tipo de obra, seja construção de uma usina,
de um edifício ou de uma estrada. Esse roteiro é muito bem apresentado por Mattos (2010):
a) Identificação das atividades: Consiste na identificação das atividades que
comporão o cronograma da obra. Requer muita atenção para que nenhuma
atividade seja esquecida. A maneira mais prática de identificar as atividades é
por meio da elaboração da EAP (estrutura analítica de projeto), que é uma
estrutura hierárquica, em níveis, mediante a qual se decompões a totalidade da
obra em pacotes de trabalho progressivamente menores. Esta pode ser feita em
formato de árvore, analítico ou mapa mental;
b) Definição das durações: Toda atividade precisa ter uma duração associada a
ela, sela fixa ou dependente de recursos humanos e equipamentos alocados ela
precisa ser definida. Esta depende, portanto da quantidade de serviço, da
produtividade e da quantidade de recursos alocados. Quando o planejador
chega na relação prazo/equipe a obra passa a contar com a uma integração
orçamento-planejamento;
23
c) Definição da precedência: A precedência é a dependência entre as atividades
(“quem vem antes de quem”), com base na metodologia construtiva da obra.
Para cada atividade é definida sua predecessora imediata, assim, por regra, uma
atividade só pode ser iniciada quando sua predecessora tiver sido concluída;
d) Montagem do diagrama de rede: É a representação da ligação que as atividades
tem entre sí em forma de rede, usando a precedência e as durações. Pode ser
representada pelo método das flechas ou métodos dos blocos;
e) Identificação do caminho crítico: Feito o diagrama analisa-se a sequência de
atividades que produz o tempo mais longo, a essa dá-se o nome de caminho
crítico, que pode ser representado no diagrama por um traço mais forte ou
duplo. As atividades críticas são as que dão o prazo ao projeto, um atraso em
uma delas representa atraso em todo o projeto, como também ganho de tempo
em uma delas pode encurtar o prazo;
f) Geração do cronograma e cálculo das folgas: É o resultado final do
planejamento, pode ser representado pelo gráfico de Grantt. Representa de
maneira fácil de ser lida a posição de cada atividade em função do tempo.
2.3 TÉCNICAS DE PLANEJAMENTO E CONTROLE
2.3.1 Diagrama de Rede
É a representação gráfica das atividades, levando em conta as dependências entre elas
(MATTOS, 2010). O PMI apud Oliveira (2013) completa que é sempre detalhado da esquerda
para a direita para refletir a cronologia do trabalho do projeto. Ainda é valido destacar a
observação de Mattos (2010) de que esta etapa do planejamento não caracteriza mais entradas
de dados, nesta fase as informações de duração e sequenciação são transformadas em um
diagrama, uma malha de flechas ou blocos.
Em 1957, dois matemáticos, Morgan Walker e James Kelley, após perceberem que
adiantar todas as atividades não era a melhor maneira de reduzir o prazo, descobriram que
havia uma “cadeia principal”, como nomeado por eles, para acelerar o projeto sem influenciar
em significativo aumento de custo. Posteriormente essa cadeia passou a se chamar caminho
crítico que dá o nome ao CPM, do inglês Critical Path Method (Método do Caminho Crítico).
Também no mesmo ano, desenvolvido na marinha americana, o PERT do inglês Program
24
Evaluation and Review Technique (Técnica de avaliação e revisão de programas), se baseava
na ideia de durações probabilísticas, onde se atribuía a cada atividade uma duração otimista,
uma pessimista e uma mais provável. Com isso o diagrama de rede também é chamado de
Diagrama PERT/CPM.
O Diagrama PERT/CPM pode ser representado pelo método das flechas (ADM – Arrow
Diagramming Method), onde segundo Mattos (2010) cada atividade é representada por uma
flecha (ou linha orientada), que parte de um evento e termina em outro, onde atividade pode
ser entendido como a tarefa a ser realizada, possuindo duração e recurso a ser atribuído e
evento é o marco no tempo, não possuem duração nem recurso. Pode também ser
representado pelo método dos blocos (PDM – Precedente Diagramming Method), as
atividades são representadas em blocos, unidas por setas que representam a ligação entre as
atividades e não há conceito de evento, diferente do método das flechas. A Figura 5
representa ambos os métodos.
2.3.2 Gráfico de Gantt
Também chamado de gráfico de barras, é o resultado do planejamento baseado nas
premissas adotadas e nas durações obtidas pelo PERT/COM, Mattos (2010) completa dizendo
que é o produto de um método bem definido, e não um conjunto de barras desenhadas a esmo.
Limmer apud Brito (2013) define que o cronograma de barras é construído listando-se
as atividades de um projeto em uma coluna e as respectivas durações, representadas por barras
horizontais, em colunas adjacentes, com extensão de acordo com a unidade de tempo adotado
no projeto.
O cronograma de Gantt constitui uma importante ferramenta de controle, visualmente é
atraente e de fácil leitura e apresenta de maneira fácil e imediata a posição relativa das
atividades em função do tempo. Qualquer pessoa com um mínimo de instrução pode
manusear um cronograma e dele extrair informações sem dificuldades (MATTOS, 2010). A
Figura 6 ilustra um gráfico de Gantt.
Figura 5 – Diagrama de flecha (esquerda) e diagrama em blocos (direita) (MATTOS, 2010).
25
Figura 6 – Gráfico de Gantt (COSTA et al, 2013).
Ainda segundo Limmer apud Brito (2013), as principais desvantagens acontecem da
incapacidade de mostrar claramente a interdependência das atividades, as folgas e o caminho
crítico. A fim de suprir essas limitações, planejadores criaram uma versão aprimorada do
cronograma de Gantt, na qual introduziram dados tirados da rede PERT/CPM. A versão final
recebe o nome de cronograma integrado Gantt-PERT/CPM (MATTOS, 2010). A Figura 7
representa um gráfico integrado de Gantt-PERT/CPM.
Figura 7– Gráfico de Gantt-PERT/CPM (ABE, 2000)
26
2.3.3 Linha de Balanço
A Linha de Balanço, também chamada de diagrama tempo x caminho ou diagrama
espaço x tempo é uma técnica desenvolvida para projetos onde a maioria dos serviços são
repetitivos como estradas, edifícios altos, conjuntos habitacionais, ferrovias, entre outros.
Mattos (2010) diz que por haver ciclos de produção, os serviços repetitivos podem ser
representados por uma reta traçada em um gráfico tempo-progresso. A inclinação da reta
mostra o ritmo com que a atividade avança. A Figura 8 ilustra um trecho do diagrama Tempo
x Caminho do empreendimento onde foi realizado o estudo de caso. As linhas tracejadas
representam os serviços críticos.
Figura 8– Diagrama Tempo x Caminho obra A (PL PLANEJAMENTOS, 2014)
27
Os métodos de rede, como PERT/CPM, já tiveram bastante êxito no planejamento e
controle de projetos, mas ao fim não são tão adequados em projetos de natureza repetitiva,
porque as atividades repetidas em ciclos geralmente têm diferentes produtividades (ARDITI,
ONUR E KANGSUK APUD MATTOS, 2010). Os gráficos não representam as localizações
das atividades, as movimentações das equipes e a percepção completa da obra (LIMMER
APUD BRITO, 2013). A linha de balanço pode ser considerada um método de planejamento
baseado em localização, já que o planejador sabe onde as diferentes equipes se localizam todo
o tempo em diversas posições (MATTOS, 2010).
Uma das vantagens mais significativas segundo Mattos (2010) é a possibilidade de
comparar o previsto com o realizado. Tendo a linha de balanço do planejamento original
como referência, plotam-se no gráfico os pares ordenados tempo-posição do avanço real do
projeto e avalia-se, então, se o progresso está além ou aquém do previsto.
2.4 PLANEJAMENTO DE CURTO PRAZO
Na leitura do planejamento deve ser levada em conta cada fase da obra separadamente
com seus respectivos níveis de detalhes. Mattos (2010) afirma que o cronograma global não
se presta como ferramenta de comunicação imediata com as equipes executoras, por isso
apela-se para a programação, que contém somente o conjunto de atividades que serão
executadas em um período de tempo específico, como uma semana ou quinzena. Cada nível
do planejamento (Estratégico, tático e operacional) corresponde a uma abordagem diferente
do projeto, cada um com suas particularidades e tendendo a um tipo de tomada de decisão e
avaliação por patamares distintos na escala gerencial. Nesse contexto se encaixa o Last
Planner System proposto por Ballard, onde o planejamento é subdividido em Masterplan,
Lookahead Planning e Commitment Planning.
Ballard (2010) define que o Last Planner System é uma filosofia, regras e
procedimentos e um conjunto de ferramentas que facilite a execução desses procedimentos. A
respeito dos procedimentos existem dois componentes: Controle da unidade de produção, que
visa atribuir melhorias progressivamente as equipes através de ações corretivas e o segundo é
controle de fluxo de trabalho, que visa fazer com que o serviço possa fluir de forma proativa
melhorando os índices de produtividade. Os Last Planners (últimos planejadores) são
encarregados e supervisores de campo que também participam do processo de planejamento,
28
avaliando a pertinência da programação e propondo soluções para interferências, conflitos e
restrições no campo (MATTOS, 2010).
O Masterplan (Plano Mestre), programação de longo prazo, tem baixo grau de
detalhamento e é geralmente apresentada em meses. Segundo Ballard (2000), corresponde ao
planejamento estratégico da obra. Sua utilidade está na visualização da obra como um todo,
na identificação rápida da época de entrada em operação de cada fase da obra, os marcos
(milestone) e o ritmo em que deverão ser executados os principais processos de produção
(MATTOS, 2010). Marcos são pontos notáveis que se destacam em um cronograma, instante
particular que define o início ou o final de uma etapa do projeto (MATTOS, 2010).
O Lookahead Planning (Olhar em frente planejando), equivalente ao planejamento de
médio prazo, tem, segundo Ballard (2000), como objetivo principal dar forma e manter o
controle do fluxo de trabalho. Sua função básica é possibilitar a elaboração de um plano de
compra de materiais e equipamentos, identificar a necessidade de novos recursos, treinar a
mão de obra em tempo hábil e antever interferências (MATTOS, 2010). Segundo Ballard
(2010) os níveis de proteção da produção a curto prazo não foram suficientes para garantir um
elevado rendimento, por isso se deu a introdução do Lookahead. Esta etapa corresponde ao
nível tático do planejamento e seu alcance fica de 5 semanas a 3 mêses.
O grau de detalhamento da programação aumenta à medida que se aproxima o início da
atividade. O planejamento de curto prazo ou operacional tem o papel de orientar diretamente a
execução da obra (FORMOSO, 2001), o Commitment Planning (Planejamento de
Comprometimento) é o nível em que se especificam os meios para atingir os objetivos
estabelecidos no Masterplan (BALLARD, 2000) e é ideal para identificar as causas pelas
quais as tarefas da semana se atrasaram ou não se iniciaram conforme o planejado (MATTOS,
2010). Em geral, é realizado em ciclos semanais, sendo caracterizado pela atribuição de
recursos físicos (mão de obra, equipamentos e ferramentas) às atividades programadas no
plano de médio prazo, bem como o fracionamento dessas atividades em pacotes menores,
denominados tarefas (FORMOSO, 2001).
Segundo Mattos (2010) pesquisas realizadas em países desenvolvidos apontam que
equipes mais produtivas, em geral, são as que dedicam mais a discutir a programação, pois
administram melhor os recursos, se comprometem mais, dialogam com os engenheiros com
mais objetividade e adquirem uma visão mais global e realista da obra e completando com
Ballard; Howell apud Oliveira (2013), o Commitment Planning tem a função de buscar o
29
comprometimento das equipes operacionais (encarregados e supervisores de campo), por
intermédio de sua participação nas reuniões de planejamento.
A elaboração do plano inicia pela listagem de todas as tarefas que possuem recursos
(material, mão de obra e equipamentos) disponíveis para serem realizados no período. Faz-se
a distribuição dessas tarefas às equipes de trabalho, por ondem de prioridade, de forma a
construir os pacotes de trabalho semanais a serem atribuídos a cada equipe. Um dos critérios
de priorização das atividades a serem programadas é sua criticalidade no planejamento de
médio prazo (FORMOSO, 2001).
Os pacotes de trabalho semanal devem estar definidos em acordo com os recursos de
shilding production (produção protegida) para que o fluxo de trabalho tenha seus impactos de
incerteza minimizados (BALLARD, 2000). Formoso (2001), completa dizendo que as
atividades menos prioritárias são colocadas num estoque de atividades substitutas e são feitas
quando uma das atividades prioritárias tem seu andamento comprometido ou cujo andamento
tenha superado as expectativas, assim obtém-se uma estabilidade no fluxo de trabalho, uma
vez que são programadas apenas tarefas possíveis de serem realizadas.
A Figura 9 exemplifica uma planilha com um planejamento de curto prazo. É de fácil
leitura e interpretação, melhora a comunicação com toda a equipe e formaliza a programação,
reforçando o caráter de comprometimento.
Figura 9– Exemplo de planilha utilizada para gerar um plano de curto prazo – last planner
(FORMOSO, 2001)
30
Dessa forma semanalmente se faz uma programação mas antes a programação anterior é
avaliada em termos de andamento e cumprimento. Uma ferramenta muito utilizada para tal é
o método PPC (Percentual de Programação Concluída). O PPC é o quociente entre a
quantidade de tarefas cumpridas na semana ou quinzena e a quantidade total de tarefas
programadas para esse período, é um indicador que dá uma ideia da eficácia do planejamento
e do grau de precisão da programação de curto prazo (MATTOS, 2010).
É marcado diariamente o realizado na linha de realizado através de uma planilha
semelhante a da figura 9. Neste processo é ideal o envolvimento de mestres e encarregados do
processo. Chega-se a um PPC e então são analisadas as causas que levaram aos desvios na
programação e discutidas ações corretivas e preventivas para o não cumprimento do
programado. Sacks et al (2010) afirma que mesmo com todo esforço raramente o PPC
ultrapassa 80%, o que acaba comprometendo outros serviços que dependem destes. Assim,
com o indicador PPC, o planejador pode gerar então gráficos de evolução do PPC na obra ao
longo do tempo ou de evolução das equipes separadamente como também fazer um quadro de
indicação das causas do não cumprimento da programação e a partir daí gerar um diagrama de
Pareto, onde pode-se identificar as causas mais comuns de descumprimento para tomada de
medidas cabíveis.
31
3. CONSTRUÇÃO ENXUTA
Lean Construction ou Construção Enxuta são expressões mais usadas para a
metodologia do Sistema Toyota de Produção aplicada à construção civil. Esse capítulo irá
tratar desse tema e poderá haver citações com os três termos, variando de acordo com cada
autor. Entende-se que esse tema é uma importante parte que compõe o processo de
planejamento e controle proposto, mas por ser um tema extremamente vasto e fundamental
preferiu-se referencia-lo em um capítulo a parte.
A exigência cada vez maior de um controle de produção que consiga aprimorar os
processos visando aumento de produtividade e redução de perdas acaba por influenciar na
aplicação de metodologias como o Lean Construction, inspirado no Sistema Toyota de
Produção, que segundo a PA (Processo Administrativo) da Empresa X (2014), tem o objetivo
de aumentar a eficiência da produção pela eliminação permanente de desperdício, onde o
aumento da eficiência só faz sentido quando está associado à redução de custos; Ghinato
(1996) completa essa definição definindo que o STP (Sistema Toyota de Produção) é uma
filosofia de gerenciamento que procura aperfeiçoar a produção de forma a atender as
necessidades do cliente no menor prazo possível, na mais alta qualidade e com o menor custo,
ao mesmo tempo em que aumenta a segurança e a moral de seus colaboradores, envolvendo
não só a manufatura, mas todas as partes da organização.
O resultado mais bem sucedido da implementação dessa filosofia se deu nas fábricas da
Toyota no Japão, tendo como principais responsáveis Taiichi Ohno e Singeo Shingo.
Percebendo a necessidade produzir diversos produtos em pequenas quantidades Ohno estudou
os modelos de produção norte americanos da época e buscou adaptá-las a realidade japonesa,
caracterizada pela escassez de recursos (financeiro, humano, espaço e matéria prima), forte
política de recuperação da economia nacional e um notável apoio financeiro norte americano.
Ohno tomou decisões aquelas opostas por Taylor, que visava a produção em massa
optando pela produção de pequenas quantidades de numerosos modelos de produtos para
atender uma demanda diversificada (foco no cliente), resultando em uma maior flexibilização
da produção (CORIAT, 1994).
Womack et al apud Bernardes (2003), definem muito bem a produção enxuta: “A
produção enxuta é ‘enxuta’ por utilizar menores quantidades de tudo em comparação com a
produção em massa: metade do esforço dos operários na fábrica, metade do espaço para
fabricação, metade do investimento em ferramentas, metade das horas de planejamento para
32
desenvolver novos produtos em metade do tempo. Requer também menos da metade dos
estoques atuais no local de fabricação, além de resultar em bem menos defeitos e produzir
uma maior e sempre crescente variedade de produtos.”
O STP tem como filosofia principal a eliminação de perdas, conhecida na Toyota como
o “princípio do não custo”. Segundo Ghinato (2000), este princípio baseia-se na crença de que
a tradicional equação: custo + lucro = preço, deve ser substituída por preço – custo = lucro.
Sendo assim da forma tradicional, o custo resultante de qualquer ineficiência no processo
produtivo poderia ser transmitido ao consumidor. Más com o aumento da concorrência e
exigência do consumidor, o mercado é quem passa a ditar o preço e a única forma de
aumentar o lucro era com a redução dos custos.
No paradigma da Produção Enxuta, a eficiência dos processos pode ser melhorada e as
suas perdas reduzidas não só através da melhoria da eficiência das atividades de conversão e
de fluxo, mas também pela eliminação de algumas atividades de fluxo (FORMOSO, 2001).
A PA da Empresa A (2014), diz que para isso, tudo que deve ser feito é olhar a linha do
tempo, do momento em que o cliente entrega um pedido até o seu recebimento. Perdas são
atividades completamente desnecessárias que geram custo, não agregam valor e que, portanto,
devem ser imediatamente eliminadas (GHINATO, 2000). Ohno, líder do desenvolvimento do
sistema, define sete tipos de desperdício durante o processo produtivo: superprodução, espera,
transporte, processamento desnecessário, estoque, movimento e defeitos. Ainda segundo essa
definição de desperdício, diferenciam-se dois tipos de atividades: as que não agregam valor,
do ponto de vista do cliente, mas que são necessárias no atual estágio de desenvolvimento
tecnológico (por exemplo, as inspeções), e as que não agregam valor e podem ser eliminadas
imediatamente (SHINGO, 1996).
Para adoção dessa filosofia numa indústria não convencional como a construção civil,
faz-se necessário entender o processo. Koskela (1992), afirma que na visão considerada
tradicional, o processo de produção consiste em atividades de conversão de matérias primas
(inputs) em produtos (outputs), que constituem o denominado modelo de conversão. Koskela
(1992), ainda completa afirmando que os métodos de gerenciamento desse modelo de
conversão violam os princípios básicos de fluxo e melhoria na produção, e como
consequência, aumentam consideravelmente o nível de desperdício que parece invisível em
termos totais. Ainda nesse enfoque, Koskela (1992), destaca que a construção enxuta é
composta não só por atividades de conversão, mas por atividades de fluxo. Mesmo que
33
somente as atividades de conversão agreguem valor ao processo, o gerenciamento e
consideração das atividades de fluxo são essenciais na busca pela redução de desperdícios,
melhoria do processo de planejamento e controle da produção e aumento da transparência na
produção.
Shingo (1996) faz uma análise semelhante, separando as atividades em duas
componentes: os processos que representa o fluxo de objeto do trabalho (material) no espaço
e no tempo, e as operações que representa o fluxo do sujeito de trabalho (operários e
máquinas) no espaço e no tempo.
No Quadro 1, Koskela faz uma comparação entre os dois métodos de produção.
A geração de valor no processo produtivo também é um ponto chave na implementação
da filosofia. Isatto et al (2000) apud Kopper (2012) caracterizam a geração de valor
vinculando-o sua definição a satisfação total do cliente. Afirmam que dessa forma um
processo só gera valor quando as atividades de processamento transformam os insumos ou
componentes, nos produtos requeridos pelos clientes, sejam eles internos ou externos.
A Figura 10, da PA da empresa X (2014), representa um exemplo de um mapa de fluxo
ou fluxo de valor do serviço de alvenaria. Através dele é possível visualizar o processo com
mais detalhes, ele é feito de uma análise do fluxo do momento em que é feito o pedido até o
seu recebimento pelo cliente. O mapa de fluxo mostra a relação entre o fluxo de informação e
o fluxo de material ajudando a reduzir os desperdícios de material e mão-de-obra dentro de
todo processo (PA EMPRESA X, 2014).
Quadro 1– Comparação entre a produção convencional e a produção enxuta( Adaptado de Koskela,
1996).
34
3.1 PRINCÍPIOS DA CONSTRUÇÃO ENXUTA
Koskela (1992) apresentou onze princípios básicos que regem a aplicação da filosofia
Lean para gestão de processos como forma de melhoria contínua no fluxo produtivo. Esses
princípios serviram de referência também para outros autores. São eles:
3.1.1 Redução da parcela de atividades que não agregam valor
Na construção civil, as atividades que não agregam valor correspondem a um percentual
elevado de tempo gasto pela mão de obra (em média, cerca de dois terços do total). Além
disso, é nas atividades de fluxo que muitas das perdas do setor ocorrem, tais como quebras de
materiais no transporte e na estocagem, esperas por falta de sincronia entre processos, custos
financeiros dos estoques, etc (FORMOSO, 2001). Segundo Koskela (1992) o processo
produtivo pode dividido em quatro atividades, são elas: inspeção, transporte, espera e
conversão. Dessas apenas a ultima agrega valor.
O processo de planejamento e controle da produção facilita a implementação desses
princípios na medida em que se busca reduzir atividades de movimentação, inspeção e espera,
bem como aquelas que consomem tempo, mas não agregam valor ao cliente final
(BERNARDES, 2003). Dessa forma, o estudo e a elaboração de um arranjo físico do canteiro
que minimize distâncias entre os locais de descarga de materiais e seu respectivo local de
aplicação podem reduzir a parcela das atividades de movimentação (SANTOS, 1999). A
Figura 10– Exemplo de um fluxo de valor do serviço de alvenaria (PA EMPRESA X, 2014).
35
escolha de um equipamento apropriado que reduza essas atividades surge como uma possível
alternativa (BERNARDES, 2003).
Cabe salientar que o princípio da eliminação de atividades de fluxo não deve ser levado
ao extremo. Existem diversas atividades que não agregam valor, mas que são essenciais à
eficiência global dos processos, como, por exemplo, controle dimensional, treinamento da
mão de obra, instalação de dispositivos de segurança (FORMOSO, 2001).
3.1.2 Aumentar o valor do produto através de uma consideração sistemática dos
requisitos do cliente
Para Koskela (1992), o valor agregado do produto leva em consideração as exigências
de atendimento aos clientes internos e externos e não as conversões feitas.
Mesmo que este princípio não esteja diretamente ligado ao processo de planejamento,
verifica-se que sua implementação pode ocorrer na etapa de coleta de informações
(BERNARDES, 2003).
3.1.3 Redução da variabilidade
A variabilidade, dentre outros razões, precisa ser reduzida por causar interrupção do
fluxo e acúmulo de uma série de atividades que não agregam valor, o que remete a aumento
do tempo de ciclo. Além disso, a uniformização dos processos é um ponto positivo ao se
analisar o cliente de cada produto.
Ballard (2000) diz que a variabilidade deve ser reduzida e o que sobrar de variável tem
que ser coordenado. Afirma também que a variabilidade não é virtualmente levada em
consideração no atual sistema de controle, mas a indústria das construções com certeza tem
sua parcela de variabilidade: variabilidade em qualidade, em tempo de processamento,
variabilidade em entregas, entre outras. Completa dizendo que negligenciar a variabilidade
gera mais variabilidades e sempre existe uma pena associada.
3.1.4 Redução do tempo de ciclo
Tempo de clico corresponde ao período que o produto leva para percorrer o fluxo, pode
ser considerado como a soma entre tempo de processamento, tempo de inspeção, espera e
transporte (KOSKELA, 1992). Este pode ser reduzido eliminando-se as atividades que não
agregam valor (KOSKELA, 1992). Este pode ser alcançado pelo atendimento do primeiro
princípio, com decisões no planejamento que sincronizem os fluxos de material e mão-de-
obra e padronizem e torne mais repetitiva as atividades. Para isso, Bernardes (2003) afirma
36
que o planejamento lookahead aliado aos ritmos das equipes da produção é um instrumento
potencial e que no nível de curto prazo, as ações destinadas a proteção da produção
possibilitam a continuidade das operações no canteiro, diminuindo a variabilidade e seu
consequente tempo de ciclo. Bernardes (2003) diz que um outro parâmetro que pode ser
adotado para se obter ganho é a divisão de dos serviços em tarefas ou pacotes de trabalho.
Cada pacote de trabalho deve ter explicitado a ação a ser executada, a equipe responsável, o
elemento a ser construído e o local onde o trabalho será realizado. Essas definições facilitam o
controle da produção e estimulam a terminalidade do trabalho de cada equipe em cada posto
ou área (FORMOSO, 2001).
3.1.5 Simplificação pela minimização do número de passos e partes
Entende-se como a redução de etapas do ciclo de produção de um produto e
consequentemente está aliada a diminuição de atividades que não agregam valor. À medida
que se aumenta o número de etapas ou fases naturalmente atividade como inspeção e
movimentação também aumentam o que gera um consequente aumento de custos do sistema.
Bernardes (2003) esclarece que embora esse princípio seja mais facilmente adotado por
meio de decisões na fase de projeto, o processo de planejamento e controle pode implementa-
lo através de análises sobre o processo e completa afirmando que as reuniões de planejamento
também servem para identificar formas de simplificação.
3.1.6 Aumento da flexibilidade na execução do produto
Slack et al apud Bernardes (2003), definem: “flexibilidade significar ser capaz de mudar
a operação de alguma forma. Pode ser alterar o que a operação faz, como faz ou quanto faz.
Mudança é a ideia chave”. Esta flexibilidade está atrelada a mudança de operação para
melhor atendimento ao cliente de forma que não gere ou que gere o menor custo possível.
Essa hipótese acaba por entrar em contradição com o aumento da eficiência, mas alguns
autores a exemplo de Isatto et al (2000) afirma que diversas empresas conseguiram manter
elevados níveis de produtividade mesmo como o aumento de flexibilidade.
Algumas condições práticas são apresentadas por Koskela (1992), são elas: minimizar
as dificuldades com a troca e operações de setup; executar as alterações no produto de forma
mais tardia possível; além de formar uma equipe de trabalho multifuncional.
37
3.1.7 Aumento da transparência
Esse princípio está relacionado a clareza das informações sobre o projeto e
planejamento apresentas à equipe envolvida na produção. O atendimento desse princípio
reduz a possibilidade de erros e facilita a identificação de problemas. Koskela (1992) diz que
a identificação desses problemas e facilitada, normalmente pela disposição de meios físicos,
dispositivos e indicadores que podem contribuir para uma melhor disponibilização da
informação nos postos de trabalho e Glasworth apud Bernardes (2003) completa dizendo que
a falta de transparência na disponibilização das informações nos locais de trabalho é
considerada um dos fatores que contribuem para a existência de atividades que não agregam
valor ao produto, como, por exemplo, a movimentação e a espera.
Uma forma de se aumentar a transparência do processo de planejamento e controle de
produção é com a utilização de plantas ou esboços durante discussão das metas, de maneira a
facilitar a compreensão por parte das equipes de produção (BERNARDES, 2003).
3.1.8 Foco no controle de todo o processo
A função controle deve ser executada em tempo real, ou seja, seu papel é orientar a
realização de ações corretivas durante a realização dos processos (FORMOSO, 2001). O
controle de fluxo de forma segmentada gera o risco de sub otimizar uma atividade dentro de
todo o processo (KOSKELA, 1992). Assim muda-se o papel do controle de uma postura
reativa para uma postura proativa, na qual o conceito de controle expande-se para além da
ideia de inspeção ou verificação, para efetivamente assumir o papel de correção das causas
estruturais dos problemas. Para que isso ocorra é necessário que o ciclo de retroalimentação
seja rápido e que as informações cheguem num formato adequado aos tomadores de decisão
(FORMOSO, 2001).
3.1.9 Estabelecimento de melhoria contínua ao processo
O empenho para minimizar os desperdícios e aumentar o valor do produto devem
ocorrer continuamente e a melhoria contínua pode ser alcançada a medida que os demais vão
sendo cumprindo (KOSKELA, 1992). O Mesmo autor sugere o estabelecimento de
recompensas para as equipes que demonstrarem a incorporação desse ítem. Esse princípio
pode ser implementado através do processo de planejamento e controle da produção à medida
que são analisadas as decisões tomadas para a correção de desvios oriundos da coleta de
dados do plano de curto prazo. Nesse sentido deve-se procurar compreender se as decisões
tomadas surtiram efeito na produção (BERNARDES, 2003).
38
3.1.10 Balanceamento da melhoria dos fluxos com a melhoria das conversões
De acordo com Koskela (1992), tanto as atividades de conversão como as de fluxo
devem ser levadas em conta no processo de melhoria na produção. Em processo de produção
de maior complexidade, melhorias nas atividades de fluxo geram maior impacto e necessitam
de menores investimentos, porém consomem mais tempo (KOSKELA, 1992). Já as melhorias
nas atividades de conversão são recomendadas em situações que envolvam perdas
relacionadas com a tecnologia utilizada, pois os resultados são mais imediatos (ISATTO et. al
apud BERNARDES, 2003). Esse princípio deve ser observado durante a etapa de projeto do
empreendimento, bem como ao longo da formulação da estratégia de ataque à obra, como
forma de facilitar a sua implementação (BERNARDES, 2003).
3.1.11 Benchmarking
Benchmarking consiste em um processo de aprendizado a partir das práticas adotadas
em outras empresas, tipicamente consideradas líderes num determinado segmento ou aspecto
específico da produção (ISATTO apud BERNARDES, 2003). Esse princípio diverge-se do
princípio da melhoria contínua, sendo frequentemente relacionado a adoção de novas
tecnologias (KOSKELA, 1992). O mesmo autor apresenta os passos básicos para a aplicação
desse princípio, sendo necessário conhecer os próprios processos e avaliar os seus pontos
fortes e fracos, conhecer e entender as práticas utilizadas pelos líderes do setor ou pelos
concorrentes, e por fim, adaptar as melhores práticas encontradas nos seus sub processos.
Segundo Bernardes (2003), mesmo que o planejamento possa ser beneficiado com esse
princípio, verifica-se que ele pode ser implementado à medida que se buscam novos padrões
ou formas alternativas de se executar determinadas operações durante a etapa de preparação
do processo.
3.2 PILARES DA PRODUÇÃO ENXUTA
Ohno (1988) relata que a base do Sistema Toyota de Produção é a absoluta eliminação
do desperdício. Os dois pilares necessários à sustentação do sistema são:
Just-in-time
Autonomação, ou automação com um toque humano.
39
A Figura 11 conceitua o STP como uma representação de uma casa, onde os pilares são
o just-in-time e o Jidoka (Autonomação). É um modelo apresentado por Ghinato (2000), onde
o objetivo do Toyota (telhado) é atender da melhor maneira as necessidades do cliente,
fornecendo produtos e serviços da mais alta qualidade, ao mais baixo custo e no menor lead
time (perído entre solicitação do cliente e entrega do produto final).
3.2.1 Just-in-time
Em significado para Just-in-time é “no momento certo”. Todavia, conforme afirma
Shingo (1996), o termo vai muito mais além do que se concentrar no tempo de entrega, pois
isso poderia estimular a superprodução antecipada e daí resultar em esperar desnecessárias.
Just-in-time significa que, em um processo de fluxo, as partes corretas necessárias à
montagem alcançam a linha de montagem no momento em que são necessários e somente na
quantidade necessária. Uma empresa que estabeleça esse fluxo integralmente pode chegar ao
estoque zero (OHNO, 1988).
Um problema no início do processo sempre resulta em um produto defeituoso no final
do processo. Isto irá parar a linha de produção ou alterar um plano, independentemente da sua
vontade (OHNO, 1988). Takahashi e Osada apud Quadros (2013) os principais motivos para
interrupções são:
Figura 11– Exemplo de um fluxo de valor do serviço de alvenaria (GHINATO, 2000).
40
Longo tempo de montagem ou preparação para troca de peças produzidas;
Desequilíbrio entre as cargas de trabalho de dois processos consecutivos faz
com que o estoque de materiais em processo aumente ou as linhas subsequentes
fiquem paralisadas;
Ocorrência de muitos defeitos de qualidade;
Problema de quebra de equipamentos com índice de tempo ou de frequência de
reparos elevados;
Equipamentos ou comportamentos que não obedecem às regras de segurança;
O JIT, dentre outros fatores, é inerente ao processo produtivo e atinge aspectos de
administração de materiais, gestão de espaço físico, gestão de qualidade, organização do
trabalho e gestão de recursos humanos.
Quantidade exata, na hora exata, essa é a premissa do JIT. Para tal, seria necessário um
meio de comunicação, onde indicasse o que e quanto é preciso. Partindo disso surge uma
ferramenta fundamental para o funcionamento dessa filosofia, o Kanban, o qual será abordado
com maiores detalhes mais a frente.
“Então, o método de transferência de materiais é invertido. Para fornecer os
componentes usados na montagem, um processo de fabricação vai do produto acabado de
volta para o departamento onde teve inicio a montagem dos materiais. Cada elo na corrente
just in time está conectado e sincronizado. Por essa razão, os níveis gerenciais são também
drasticamente reduzidos. O kanban é o meio usado para transmitir informação sobre apanhar
ou receber a ordem de produção” (OHNO, 1988).
3.2.2 Autonomação (Jidoka)
A outra base do Sistema Toyota de Produção é a autonomação, que não deve ser
confundida com a simples automação. Ela é conhecida também como automação com toque
humano (OHNO, 1988).
Ohno (1988) define autonomação como a capacidade de uma máquina de interpretar
alguma alteração no processo que gere erro ao produto final e por si só, interromper o
processo imediatamente, o que seria um dispositivo de segurança. Isso faria com que a
supervisão humana tomasse conhecimento do problema no exato momento.
41
A autonomação faculta ao operador a autonomia do processo, elimina a superprodução
e evita produção de produtos defeituosos. Ohno (1988) afirma que no sistema automatizado, o
controle visual ou “gestão pela visão”, pode ajudar a trazer fraquezas da produção à
superfície.
3.3 PRINCÍPIOS DA TRANSPARÊNCIA APLICADOS A PRODUÇÃO
A transparência é um princípio voltado para o controle visual da produção, tornando-a
mais visível e transparente para todos os envolvidos no processo produtivo. Santos et al
(1998) a define como a habilidade que um processo de produção possui em comunicar
informação útil ao ser humano.
Essa prática reflete diretamente na redução de atividades que não agregam valor ao
processo, principalmente no que diz respeito à construção civil, devido ao alto índice de
rotatividade de pessoal e mudança física do local de trabalho transformando o tempo perdido
em tempo produtivo. Essas diversas situações de tempo ocioso do operário ocorrem em
situações como a procura por materiais e ferramentas no canteiro, na dúvida e tomada de
decisões durante a execução de uma determinada atividade, na infelicidade do operário por
trabalhar em um ambiente sujo e desorganizado, dentre outros.
Santos et al apud Kopper (2012) cita cinco principais objetivos atingíveis à prática da
transparência:
Informativo: É o modo mais passivo de transparência, objetivando o
fornecimento de informação útil ao trabalho, sem obrigatoriedade de aderência
ao seu conteúdo;
Controle: esse modo assume uma autoridade levemente superior em relação ao
anterior. Primeiramente, o sinal visual atrai a atenção do operário e só então a
mensagem é transmitida. Esse tipo de sinal é de aderência obrigatória;
Poka-Yoke: Aqui os sinais assumem o mais alto nível de autoridade sobre o
processo de produção. Também chamado de “mecanismo a prova de erro”,
geralmente possui algum tipo de garantia visual (e mecânica), de forma que
somente o resultado desejado possa ocorrer;
Marketing: O canteiro de obras é visto como um ambiente sujo, perigoso e nada
atraente. Em contraste nas empresas consideradas de classe mundial, gerentes
42
de produção podem se orgulhar de seus processos de produção, utilizando-os
como ferramenta de apoio na estratégia de marketing da empresa.
Motivação: A empresa utiliza os recursos visuais principalmente para fornecer
feed-back e reconhecer os esforços de melhoria.
Serão abordados de forma sucinta e prática doze princípios propostos por Koskela
(1992) com complementações também de outros autores.
3.3.1 Práticas de gerenciamento de recursos humanos adotados a produção
A abordagem de uma qualificada gestão de pessoas em obra não só aumenta o nível de
transparência dos processos, mas também facilita a adoção desses princípios ao ambiente
produtivo, configurando-se, portanto numa importante estratégia de implementação ao
ambiente produtivo, configurando-se portanto numa importante estratégia de implementação
ao ambiente da construção civil (Koskela, 2010).
3.3.2 Redução da interdependência das unidades de produção
A frequente presença de mais de uma equipe no mesmo ambiente de trabalho, o que
acaba por tornar o ambiente com aparente desordem, causa interrupção de fluxo e dificulta
movimentação e controle de materiais e equipamentos. Uma das abordagens para diminuir
esse tipo de situação, segundo Santos et al (1999), é a redução da interdependência das
unidades de produção, possibilitando fluxos alternativos e descongestionados. Como
alternativa pode-se simplificar, agregar e compor duas ou mais atividades a uma mesma
equipe.
3.3.3 Controles visuais para identificação de desvios, sequências de produção e
posições
Quando uma atividade de produção torna-se transparente, todos devem ser capazes de
identificar ou evitar eventuais problemas na produção, contribuindo para a melhora contínua
dos processos (KOSKELA et al, 2010). Santos et al (1999) completa que é fundamental a
visualização de padrões de processo em obra, instruindo e ensinando os trabalhadores quanto
aos procedimentos e detalhamentos das atividades a serem executadas.
A adoção dessas práticas deve ser precisa e completa, sendo ao mesmo tempo simples e
clara para que todos os envolvidos tenham uma fácil interpretação. Esses controles visuais
podem ser adotados através dos seguintes mecanismos segundo Kopper (2012):
43
Painéis de controle para operação de equipamentos e ferramentas;
Cercas e delimitações para diferenciação entre caminhos de trabalhadores e de
pedestres;
Identificação de níveis máximos e mínimos de estoque;
Identificação do correto posicionamento e local de armazenagem das
ferramentas e materiais;
Quadros contendo gráficos de defeitos;
Adoção do Kanban;
Especificação e descrição dos procedimentos das atividades.
3.3.4 Tornar o processo diretamente observável pelo planejamento de Layout e
utilização de sinalizações adequadas
Associadas as modificações de layout como forma de se aumentar a visibilidade dos
processos, as sinalizações no canteiro também se demonstram eficazes. A implementação de
sinalizações no canteiro pode ser utilizada como recurso para tornar os processos e operações
diretamente observáveis, facilitando de maneira significativa o rápido entendimento destes
(SANTOS et al, 1998).
3.3.5 Usar equipamentos e iluminação adequada para dar visibilidade a pontos
escondidos
Devido ao dinamismo, mutação e heterogeneidade que ocorre no canteiro, podem surgir
pontos ocultos espalhados pelo canteiro. Segundo Koskela et al apud Kopper (2012), com a
utilização de câmeras de vídeo, rádios e de uma iluminação de qualidade estes podem se
tornar visíveis.
3.3.6 Manutenção, organização e limpeza dos postos de trabalho
Este ítem se relaciona com um método famoso e muito bem sucedido de limpeza e
organização, o “5S”. É comprovado e já foi citado anteriormente que limpeza e organização
do canteiro contribuem para a transparência dos processos, além de tornarem os postos de
trabalho autoexplicativos, seguros, limpos e organizados, proporcionando ao trabalhador um
44
conforto no seu ambiente de trabalho, permitindo que este se concentre na sua atividade e
tenha uma melhor produtividade.
Sobre sua implantação Koskela et al apud Kopper (2012) consideram que deve se
implementado por iniciativa da administração e com colaboração de todos os funcionários,
onde as reuniões e treinamentos são de fundamental importância nesse processo.
3.3.7 Utilização de medições para aumentar a visibilidade de atributos do processo
A prática de medições em obra auxilia consideravelmente no aumento da transparência
dos processos. As medições são capazes de identificar falhas no processo produtivo, medindo
os níveis de desempenho das atividades de produção e de outros fatores relacionados à
execução do empreendimento.
De acordo com o planejamento e controle elaborado identificam-se as atividades
prioritárias e os gargalos de produção, medindo seu desempenho e encontrando as atividades
causadoras de problema. Dessa forma ela contribui para o empenho dos trabalhadores, na
definição de estratégias e tomadas de decisão.
3.3.8 Aumento do fluxo de informações na realização das atividades
A transferência de informação é fundamental na prática da transparência, é através dela
que se programam ações de forma adequada para que o serviço seja realizado da forma
correta. Dentre outras, essa comunicação interna possibilita aumentar o entrosamento e a
força do trabalho em equipe e um momento bom para essa prática é nas reuniões periódicas.
3.3.9 Utilização de recursos visuais para criação de valor
A utilização de recursos visuais de valor não só contribui para o aumento significativo
do nível de transparência gerada nos processos, como também é uma ferramenta de
fundamental importância e de resultados relevantes no que se refere ao marketing da empresa.
A adoção desses recursos reforça a ideia baseada na filosofia Lean Contruction referente a
necessidade de consideração dos requisitos do cliente, assim como auxilia na compreensão e
identificação das características e dimensões tanto do empreendimento quanto da empresa,
fazendo com que o empreendimento torne-se uma verdadeira vitrine para corretores e clientes
(KOSKELA apud KOPPER, 2012).
45
3.3.10 Iniciativas de visibilidade relacionadas ao projeto
Os níveis de detalhamento, especificações, prazos, procedimentos, elementos
construtivos e outras variáveis da fase de projeto, são fundamentais à correta execução das
atividades e servem de pilar a todo cronograma da obra. Através do correto entendimento por
todos do que fazer, quando fazer e onde as atividades devem ser realizadas, o processo como
um todo torna-se transparente e comunicativo (KOPPER, 2012).
3.3.11 Inovações tecnológicas
O aumento de inovações tecnológicas no setor da construção, ainda que em menor ritmo
ao comparado com outros setores industriais, é impulsionado pela necessidade de
modernização do setor e pelo aquecimento da economia. Essas alterações influenciam
diretamente na qualidade da mãe de obra, pois dessa forma com o surgimento de novas
tecnologias, a tendência é que a mãe de obra humana em grande parte de qualidade inferior
seja substituída por máquinas que necessitariam de uma operação por mão de obra mais
qualificada.
Nesse contexto surge a adoção de peças pré-fabricadas em obra, prontas para
montagem ao invés e serem fabricadas no canteiro e também de serviços que reduzam a
quantidade de operadores e operações, como por exemplo, o concreto auto adensável.
Vendramatto apud Kopper (2012) completa afirmando que também surgem vantagens
relacionadas à diminuição do tempo de ciclo, princípio fundamental da Construção Enxuta, à
redução da quantidade de atividades, tanto de fluxo como de conversão, à redução de entulhos
e qualidade final do produto.
3.3.12 Processos de planejamento e controle da produção
O planejamento e controle de produção são responsáveis por esclarecer o que deve ser
feito para se atingir um determinado objetivo, como também para identificar interferências no
processo e orientar medidas necessárias. Este princípio foi bem abordado no capítulo anterior.
46
3.4 FERRAMENTAS DE OPERAÇÃO DA CONSTRUÇÃO ENXUTA
Várias ferramentas constituem a parte operacional do Lean Construction, são parte
integrantes de todo embasamento apresentado até aqui. Nesse capítulo serão abordadas
algumas dessas ferramentas dando uma maior ênfase àquelas aplicadas no processo produtivo
da Empresa A, o qual será foco do nosso estudo de caso.
3.4.1 Kanban
Palavra japonesa que significa cartão ou sinal e é aplicado como um cartão de controle
de fluxo de materiais, controla quantidade, tempo e local de aplicação.
A Figura 12 representa um Kanban de solicitação de material, onde o material a ser
solicitado pallet de tijolo. Deve-se inserir a quantidade, número do pavimento e o serviço
onde será usado esse material.
Os Kabans são extremamente eficientes na simplificação do trabalho administrativo e
em dar autonomia aos operários, o que possibilita responder a mudanças com maior
Figura 12- Kanban padrão de tijolo (PA de Sistema Toyota da Empresa X (2014)
47
flexibilidade (SHINGO, 1996). Quando esse sistema (kanban) é usado, o “QUANDO” é
determinado arbitrariamente e as pessoas pensam que estará tudo bem se as peças chegarem a
tempo ou antes (OHNO, 1988). O gerenciamento das peças com muita antecedência significa,
contudo, o envolvimento de muitos trabalhadores intermediários (OHNO, 1988). O mesmo
autor ainda completa dizendo que se as peças chegarem antes de que sejam necessárias, o
desperdício não pode ser eliminado. “No sistema Toyota de produção, o Kanban impede
totalmente a superprodução. Como resultado, não há necessidade de estoque extra e,
consequentemente, não há necessidade de depósito e do ser gerente. A produção de
inumeráveis controles em papel também se torna desnecessária” (OHNO, 1988).
Ohno (1988) afirma que o kanban é uma daquelas ferramentas que, se utilizada
inadequadamente, pode causar uma série de problemas. Para usar o Kanban correta e
habitualmente, devemos entender com clareza seu propósito e seu papel e então estabelecer
regras para seu uso.
O Quadro 2, representa seis regras para utilização do Kanban segundo Ohno.
Funções do Kanban Regras para utilização
Fornecer informação sobre apanhar ou
transportar
O processo subsequente apanha o número de
itens indicados pelo Kanban no processo
precedente
Fornecer informação sobre a produção O processo inicial produz itens na quantidade
e sequência indicadas pelo Kanban
Impedir a superprodução e o transporte
excessivo
Nenhum item é produzido ou transportado
sem um Kanban às mercadorias
Servir como uma ordem de fabricação
afixada às mercadorias
Serve para afixar um Kanban às mercadorias
Impedir produtos defeituosos pela
identificação do processo que os produz
Produtos defeituosos não são enviados para o
processo seguinte. O resultado é mercadorias
100% livres de defeitos.
Revelar problemas existentes e mantém o
controle de estoques
Reduzir o número de Kanbans aumenta sua
sensibilidade aos problemas
Quadro 2– Funções e regras do Kanban (Ohno, 1988).
48
3.4.2 Heijunka Box
O Heijunka Box é um quadro usado para programação e solicitação dos materiais
através do Kanban. É composto por linhas que representam os pavimentos e colunas que
representam as horas da jornada de trabalho. No cruzamento entre a linha (pavimento onde se
deseja o material) e a coluna (horário em que irá precisar do material) é onde deve ser
encaixado o Kanban. Após o despacho do material solicitado, o então gerente da logística
deposita o Kanban em uma “caixinha porta-kanban”, uma espécie de cofre dos kanbans. Os
cartões serão posteriormente retirados e servirão para dar baixa no estoque de materiais
mediante quantidade consumida apresentada nos Kanbans.
É mais uma ferramenta de atendimento ao just-in-time e a autonomação, pois o operário
faz sua própria solicitação de material programada e a central de logística que o atenderá já
possui todas as informações necessárias para atender a todas as solicitações.
A Figura 13 representa um quadro Heijunka Box usado na empresa X.
Na concepção da construção enxuta, entende-se por Heijunka como o nivelamento da
produção em relação ao tipo e quantidade de produtos durante um período fixo de tempo. Isso
permite o atendimento às exigências do cliente, evitando grandes estoques, reduz os custos,
mão de obra e o lead time de atendimento.
Figura 13 – Heijunka Box padrão da Empresa X
49
3.4.3 Andon
Andon é uma ferramenta visual onde conseguimos identificar possíveis falhas na nossa
linha de produção e rapidamente solucioná-las visando reduzir o tempo ocioso dos
funcionários (ANTUNES). Seu modo de usar é bastante simples. Interruptores são instalados
nos andares interligados por um fio ligado a sala do gestor onde existe um quadro de luzes
que corresponde as cores dos interruptores (ANTUNES). A Figura 14 a baixo ilustra um
modelo de Andon.
Figura 15 – Modelo de Andon usado na Empresa X.
A funcionalidade do Andon é sinalizar, então essa ferramenta pode ser adaptada as suas
condições de uso. Um exemplo de uma adaptação para simplificação da instalação é ilustrado
na Figura 15, modelo adaptado pela Empresa X.
Figura 14 Figura 14– Modelo de sistema Andon (Comunidade da Construção).
50
3.4.4 Gerências visuais, Layout e identificação de estoque
Essas ferramentas se associam ao princípio da transparência definido por Formoso
como a capacidade que dado processo de produção possui de se comunicar com as pessoas. A
Empresa X do estudo de caso deste trabalho adota algumas formas de gerenciamentos visuais
e identificação e controle de estoque como mostram as figuras a seguir:
A Figura 16 apresenta o planejamento tático, feito com base nas medições mensais do
planejamento da obra onde este é explorado mais detalhadamente tem seus pré-requisitos
estudados bem como toda demanda de suprimentos e contratos previstas. Com base no
andamento são elaborados os planos de ataque para recuperar atraso ou chegar na meta pré-
estabelecida. Esse quadro fica exposto, é apresentado a equipe administrativa onde todos
podem acompanhar e monitorar o que deve ser cumprido a cada semana.
A Figura 17 representa um quadro de responsabilidades, onde com base nas reuniões
mensais e semanais são atribuídas responsabilidades com prazos para cada membro da equipe
administrativa, e dessa forma cada um deve diariamente monitorar suas responsabilidades
sejam elas cumpridas ou não na data estabelecida.
Figura 16– Planejamento Tático, quadro exposto na sala de engenharia (Obra A).
51
A Figura 18 representa um gerenciamento visual de serviços internos para escritório,
onde baseados nos pacotes de serviços e no tempo de ciclo de cada serviço estes são
monitorados com data de início e termino por pavimento e cada cor representa um status da
equipe a cada ciclo (no prazo, adiantado, atrasado).
A Figura 19 representa o controle de estoque identificado por placas de sinalização.
Através da demanda de consumo máximo de cada material, da área disponível no estoque e
do tempo de atendimento do fornecedor é feito um dimensionamento e estabelecido as
posições e quantidades de estoque máximo (verde), médio (amarelo) e mínimo (vermelho),
onde o estoque mínimo deve representar a quantidade de material que pode ser usado desde
que se aciona o fornecedor de materiais até a entrega desse material.
Figura 17– Quadro de responsabilidades, sala de engenharia (Obra A).
52
Figura 18– Gerenciamento visual de serviços internos, sala de engenharia (Obra A).
Figura 19– Gerenciamento de controle de estoque de blocos cerâmicos (Obra A)
53
4. BIM (BUILDING INFORMATION MODELING)
O BIM, sigla inglesa para Building Information Modeling (Modelagem da informação
da construção) é visto por muitos como uma melhoria na forma de fazer projetos em CAD,
porém é muito mais que isso, sai o termo projeto e passa a se chamar modelo, onde este só faz
sentido quando há informação vinculada aos elementos de projeto. Seu conceito surgiu
através de estudos desenvolvidos por Chuck Eastman e o mesmo Eastman et al (2008) o
define como sendo uma tecnologia de modelagem associada a um conjunto de processos para
produção, comunicação e análise de modelos da construção. O NIBS (National Institute of
Building Sciences) (2013) o define como um processo melhorado de planejar, projetar,
construir, usar e manter uma instalação, nova ou velha, usando um modelo de informação
normalizado que contem toda informação apropriada num formato que possa ser usado
durante todo o seu ciclo de vida.
O BIM também acomoda muitas das funções necessárias para modelar o ciclo de vida
de um edifício, fornecendo a base para novas possibilidades de construção e mudanças nos
papéis e relações entre a equipe do projeto. Quando implementado adequadamente, o BIM
facilita um processo de concepção e construção mais integrada que resulta numa melhoria de
qualidade das construções a baixo custo e prazo reduzido (EASTMAN et al, 2008).
Figura 20– Interoperabilidade de informações (FARIA, 2007)
54
A modelagem BIM é de certa forma bem prática, deixa para trás o projeto a base apenas
de linhas e passa-se a ter agora um modelo em 3D onde a cada elemento do projeto estão
associadas informações, como especificação do material, fabricante, fornecedor, preço,
quantitativo, cronograma de execução daquele determinado serviço (Figura 20). É importante
salientar que um projeto em 3D apenas, não é BIM, permite apenas a visualização gráfica sem
praticidade no nível do objeto, sem tem qualquer informação vinculada aos elementos
geométricos não fornecendo apoio para integrar a informação de suma importância na fase de
concepção. Eastman et al (2008) definem quatro características de projetos que não são
tecnologia BIM:
Modelos com apenas os dados em 3D sem nenhum dos atributos dos objetos;
Modelos sem procedimentos de suporte;
Modelos compostos de vários arquivos em CAD 2D que devem ser combinados
para definir o edifício;
Modelos que permitem alterações em um ponto de vista e que não são
automaticamente refletidas para outros pontos de vista.
O BIM também permite a identificação de incompatibilidades entre projetos, onde esses
são identificados previamente, ainda na fase de projeto e não no momento de executar o
serviço, como corriqueiramente ainda ocorre no nosso meio. Dessa forma o modelo é ajustado
Figura 21– Diferença entre CAD e BIM (FARIA, 2007)
55
e as alterações são automaticamente refletidas em todo o modelo, não apenas no projeto onde
se identificou tal interferência (Figura 21).
Sendo assim, pode-se dizer que dentro do ciclo de um determinado projeto é destinado
mais tempo a fase de projeto e concepção e anteprojeto, pois as interferências são notadas e
corrigidas previamente, contribuindo com um melhor fluxo e mais facilidade nas fases
posteriores. No CAD ocorre da forma oposta como ilustrado na Figura 22, o anteprojeto é
feito rapidamente e na fase de detalhamento e execução é onde são encontradas as
incompatibilidades, demandando tempo e muitas vezes o que chega a ocorrer é a paralisação
de serviços.
4.1 MODELAGEM PARAMÉTRICA E INTEROPERABILIDADE
Duas principais tecnologias presentes no BIM o diferenciam dos sistemas de CAD
tradicionais, são elas: modelagem paramétrica e interoperabilidade (Eastman et al, 2008). A
primeira possibilita representar os objetos por parâmetros e regras associados a sua geometria,
assim como incorporar propriedades não geométricas e características a esses objetos, além de
permitirem a extração de relatórios, checagem de inconsistências de relações entre objetos e
incorporação de conhecimentos de projeto, a partir dos modelos. Quanto a interoperabilidade
é uma condição para o desenvolvimento de uma prática integrada onde é possível a integração
Figura 22– Tempo de projeto BIM x CAD (GRAPHISOFT)
56
da informação entre aplicativos computacionais, utilizados por diferentes profissionais de
projeto (ANDRADE E RUSCHEL, 2009).
4.1.1 Modelagem Paramétrica
Modelo paramétrico é uma representação computacional de um projeto construído com
entidades geométricas que possuem atributos fixos e variáveis, onde os variáveis são
representados por parâmetros e regras e os fixos são os condicionados ou controlados
(HERNANDEZ, 2006).
A estrutura de um modelo paramétrico é composta por famílias de objetos incluindo
atributos de forma, atributos que não são de forma e relações. Assim, diferentes instâncias de
um tipo podem gerar uma grande variedade de objetos, com parâmetros diversificados e
dispostos em posições variadas (ANDRADE e RUSCHEL, 2009).
No desenho paramétrico, designers usam parâmetros para definir uma forma declarada.
Isso requer um pensamento rigoroso, a fim de construir uma sofisticada geometria da
estrutura incorporada em um modelo complexo, que é suficientemente flexível para fazer
variações (EASTMAN et al, 2008).
A gama de possibilidades de configuração de uma família de objetos mostra a
complexidade e o cuidado necessários ao se definir um objeto genérico, como, por exemplo,
uma parede. De acordo com Eastman et al. (2008) uma simples classe de elemento de
construção parametrizada pode ter mais de uma centena de regras simples usadas na sua
definição. Todavia, muitas dessas regras não são transformadas numa linguagem capaz de ser
usada pelos usuários.
O modelo paramétrico varia em função das características pré-definidas e embutidas nos
objetos e na capacidade de os objetos paramétricos estarem alojados em grandes montagens
parametrizadas que suportem grande quantidade de objetos de diferentes complexidades.
Estas capacidades podem resultar em variação no desempenho e na escalabilidade
(“scalability”) de projetos que envolvam um grande número de instâncias de objetos e regras
(EASTMAN et al., 2008).
4.1.2 Interoperabilidade
Projetar é um processo que requer a participação de diferentes disciplinas que
necessitam trocar informação durante o ciclo de vida do projeto. Para cada disciplina
envolvida, diferentes tipos de aplicativos computacionais são utilizados, dessa forma há uma
57
necessidade de que estes sejam interoperáveis. Interoperabilidade de software é a capacidade
de troca de informações entre softwares em diversos níveis de aplicações (NIBS, 2008). Com
a interoperabilidade se elimina a necessidade de réplica de dados de entrada que já tenham
sido gerados e facilita, de forma automatizada e sem obstáculos, o fluxo de trabalho entre
diferentes aplicativos, durante o processo de projeto (ANDRADE e RUSCHEL, 2009).
Para a passagem de dados se recorre ao uso de arquivos baseados em formatos de trocas
de dados. De acordo com Eastman (2008), as trocas de dados entre dois aplicativos BIM são
efetuadas basicamente de quatro diferentes maneiras: ligação direta; formato de arquivo de
troca proprietário; formatos de trocas de dados de domínio público; formatos de troca de
dados baseados em XML (EASTMAN et al., 2008).
Eastman et al. (2008) afirma que os dois principais modelos de dados do produto da
construção civil são CIMsteel Integration Version 2 (CIS/2) e o Industry Foundation Classes
(IFC). O CIS/2, segundo Eastman et al. (2008), é um formato desenvolvido para ser usado em
projetos de estrutura em aço e na fabricação. O IFC, segundo a International Alliance for
Interoperability apud Andrade e Ruschel (2009) é um formato aberto, neutro e com
especificações padronizadas para o BIM. O IFC é um formato para ser usado no planejamento
do edifício, no projeto, na construção e gerenciamento.
4.2 APLICABILIDADES DA TECNOLOGIA BIM
Essa tecnologia pode ser aplicada a diferentes áreas e etapas no ciclo de vida de um
projeto, desde a fase de concepção com simulações, quantitativos, orçamento, estudo de
viabilidade, passando pela fase de execução o planejamento bem como na manutenção por
fornecer um “As Built” ao usuário.
4.2.1 Compatibilização de projetos
Uma boa gestão de projetos favorece o cumprimento das previsões físicas e financeiras,
por proporcionarem uma maior certeza nas informações coletadas e postas em práticas
estando, portanto dentro do esperado. A compatibilização de projetos é um fator de altíssima
importância nesse enfoque. Enquanto que projetos não compatibilizados podem ocasionar
perdas muitas vezes incalculáveis. Nesse caso muitas das interferências são identificadas no
momento da execução do serviço ou até mesmo após sua conclusão, ocasionado interrupção
nos serviços que afeta diretamente o calendário da obra, desperdício de mão de obra,
desperdício de material e em alguns casos uma não padronização das características
construtivas (As Built).
58
A compatibilização compõe-se em uma atividade de gerenciar e integrar projetos afins,
visando o perfeito ajuste entre os mesmos, conduzindo para a obtenção dos padrões de
controle de qualidade de determinada obra. Tem como objetivo minimizar os conflitos entre
os projetos inerentes a determinada obra, simplificando a execução, otimização e utilização de
materiais, tempo e mão de obra, bem como as posteriores manutenções (CALLEGARI, 2007).
Compreende, também, a ação de detectar falhas relacionadas às interferências e
inconsistências geométricas entre os subsistemas projetuais. A compatibilização é
imprescindível para uma produção controlada, é uma atividade viva e constante durante a
concepção dos projetos complementares e mutante para o projeto arquitetônico
(CALLEGARI, 2007).
A compatibilização de projetos com o uso do BIM fornece uma série de vantagens em
relação ao método tradicional de coordenação de projetos 2D. Um modelo BIM permite que
as incompatibilidades sejam detectadas automaticamente através da combinação dos
elementos geométricos do projeto com regras semânticas para analise das incompatibilidades
(EASTMAN et al., 2011).
Como um dos grandes atrativos do BIM é a possibilidade de compatibilizar projetos, a
disparidade no ritmo de adesão entre projetistas tem sido prejudicial ao mercado como um
todo. Para os benefícios da compatibilização e para realizar o "clash detection" (análise de
interferências) é preciso ter todos os projetos em ferramentas paramétricas, o que ainda
não é uma realidade (CONSTRUÇÃO E MERCADO, FEVEREIRO DE 2012).
A Figura 23 representa uma incompatibilidade entre os projetos de instalações
detectadas num modelo BIM.
Figura 23– Incompatibilidade detectada pelo clash detection (Construção e Mercado, 2012).
59
4.2.2 Quantitativos
Esta é uma etapa que se inicia após concluídas todas as definições de projeto, já devem
estar prontos os memoriais descritivos, especificações técnicas, projetos gráficos e
detalhamentos. A partir daí tem-se a estrutura necessária para se quantificar materiais e
serviços.
Sobre a forma tradicional, alguns autores consideram que essa é a etapa onde há uma
maior exigência por atenção e intelectualidade dos orçamentistas, pois ele tem de consultar
diversas tabelas, gráficos, especificações e extrair dimensões que representem uma
perspectiva tridimensional do projeto que na realidade está apresentada em um plano
bidimensional. A má coordenação entre os projetos também é apontada como uma deficiência
desse modelo tradicional, pois comumente há alterações feitas por projetistas de diferentes
disciplinas e nem sempre outros projetistas são avisados sobre essas alterações. De certa
forma acaba contribuindo para a imprecisão dos levantamentos quantitativos do modelo
tradicional, pois o orçamentistas irá mensurar itens que sofreram alterações de projeto.
Atualmente já existem ferramentas que automatizam o processo de extração de
quantitativos de projetos representados em 2D, essas ferramentas se baseiam em rotinas
AutoLisp auxiliam na contagem de blocos no Autocad, sendo muito útil para o levantamento
de peças unitárias tais como: conexões, parafusos, conectores, dispositivos elétricos,
dispositivos hidráulicos, etc. Se os blocos estiverem parametrizados no Autocad, essas rotinas
também são capazes de extrair dados como área e perímetro (CANDIDO, 2013).
Nesse contexto o BIM apresenta-se como uma solução de melhoria aos levantamentos
quantitativos, dentre outras funções já discutidas. Por trabalhar com um modelo
parametrizado o processo é realizado de uma forma automatizada, sendo fornecidas além de
dimensões, outras informações atribuídas aos elementos.
Smith (2007) aponta num estudo realizado na Austrália, sobre a qualidade da
quantificação, que o principal fator determinante é a qualidade da documentação eletrônica
(seja ela em 2D, 3D, ou modelos BIM) que influencia diretamente na obtenção de quantidades
precisas.
A Figura 24 abaixo apresenta um comparativo de quantificação pelo modelo tradicional
e por Modelos BIM.
60
Aldener apud Piropo (2014) apresenta algumas propriedades que podem ajudar na
estimativa e quantificação de projetos através das ferramentas de operação em BIM. São eles:
Visualização e compreensão do escopo do projeto – Visão tridimensional;
Atributos dimensionais sem quaisquer problemas de escala errada – exibir os
itens a serem quantificados;
Como um modelo é criado, a lista de materiais ou lista paramétrica torna-se
disponível e é ligada aos objetos do modelo. Estas listas podem ser modificadas
para mostrar os parâmetros dos objetos no modelo, tais como as quantidades e
dimensões atualizadas automaticamente;
É possível isolar os objetos na visão tridimensional para verificar a correta
quantificação; o orçamento é desenvolvido com detalhe significante (detalhadas
pelo sistema);
É possível fornecer um entendimento de onde está a variância e a importância;
A comparação com os dados iniciais é possível;
A estrutura de custos é disponível para as partes fundamentais para a avaliação
das áreas onde são possíveis grandes melhorias.
Na forma tradicional o quantitativo é feito manualmente, mesmo usando softwares 2D
ou 3D, dessa forma o usuário é o responsável pela medição. Alguns problemas na utilização
desses softwares são problemas na identificação de conflitos, erros ou omissões dentre outras
Figura 24– Comparativo entre estimativa de custo tradicional x quantificação com BIMn (SABOL, apud
SANTOS, 2009)
61
características intrínsecas a representação do projeto e suas especificações. Erros estes que
podem resultar em problemas de maiores proporções. Esse processo manual está sujeito a
erros humanos e projetistas e orçamentistas podem não ter a mesma visão do quantitativo,
podendo chegar a quantitativos diferentes mesmo seguindo as mesmas especificações.
Projetos modelados na tecnologia BIM possibilitam melhores resultados devido a sua
capacidade de compatibilização com todas as disciplinas envolvidas durante o ciclo de vida
do projeto. Com as informações inseridas ao modelo, o BIM pode fornecer quantificações
automáticas e precisas. Um modelo é composto por elementos definidos por propriedades
específicas, das quais algumas são propriedades da geometria dos elementos. Através dessas
propriedades geométricas a maioria das ferramentas BIM geram quantidades como área,
volume, entre outras.
Eastman et al (2011) declara que em qualquer fase de projeto é possível extrair
quantitativos seguros que podem ser usados como estimativas de custo. Completa afirmando
que nas fases iniciais as estimativas baseadas em formulas poderiam ser utilizadas para
calcular quantidades significativas do projeto como, por exemplo: áreas dos cômodos, número
de vagas de estacionamento, custo unitário por m², dentre outros. Ainda segundo o autos, na
medida em que o modelo é desenvolvido, os quantitativos ficam mais detalhados e podem ser
utilizados para estimativas mais detalhadas e precisas.
Para gerar quantitativos coerentes evitando erros Fourges et al (2012) afirma que é
necessário verificar se há interferências durante a criação do modelo, pois apesar da eficiência
os softwares BIM não identificam todas as interferências, dessa forma o modelo precisaria ser
construído de acordo com métodos de construção que seriam implantados na realidade.
Completa afirmando que embora existam muitos benefícios potenciais para estimativa de
custos baseadas em BIM, certas considerações devem ser feitas para se estimar na fase de
concepção. Por exemplo, para a criação na fase preliminar é necessário a exportação do
modelo para outro software de modelagem a fim de continuar o projeto de lá, que ainda não
estaria disponível com a qualidade necessária. Já para uma fase mais avançada seria
necessária uma importação do modelo de construção (incluindo todas as especialidades:
arquitetura, MEP, Struture, Civil).
4.2.3 Modelagem 4D
Koo e Fischer apud Brito (2013) afirmam que os cronogramas tradicionais não fornecem
quaisquer informações referentes ao contexto espacial e à complexidade dos componentes de um
62
projeto e constituem uma representação abstrata do cronograma, exigindo uma interpretação dos
usuários que pode ser errônea em função do grande número de atividades e precedências.
A inserção do planejamento ao modelo 3D o transforma em um modelo 4D. Esse
processo tem uma importância relevante para superação das limitações envolvidas no modelo
tradicional de planejamento.
O planejamento 4D associa os objetos existentes no modelo 3D a uma atividade do
planejamento. Grandes equipamentos (gruas, elevadores provisórios, andaimes etc.) usados na
construção podem ser associados a atividades do planejamento e serem visualizados ao longo
do tempo, permitindo a detecção de interferências no andamento da obra.
Nesse processo a modelagem 4D está a favor da representação gráfica das instalações
permanentes e temporárias do canteiro, de acordo com o cronograma da obra. Um maior
detalhamento nas informações inseridas ao modelo permite incluir recursos humanos,
materiais e entregas associadas, como também locação de equipamentos. Pelo fato de os
componentes da modelagem 3D serem diretamente vinculados ao cronograma, o
gerenciamento das atividades do canteiro, como por exemplo visualização das atividades
planejadas, atividades de planejamento à curto prazo e recursos, podem ser analisados a
qualquer momento durante a execução.
Assim como o CPM, o modelo 4D reflete as informações conceituais de planejamento
sequenciado, no entanto, o modelo 4D permite ainda a avaliação e analise desta sequencia
através da integração temporal e dos aspectos espaciais da informação de planejamento, que
permite aos usuários desenvolver uma abordagem mais realista e cronograma de construção
viável. No processo de analise do modelo 4D, os usuários devem ser capazes de criar e
visualizar cenários alternativos de sequencia de construção e também permitir que cada
participante do projeto possa ver o modelo em vários níveis de detalhe. A Figura 25
representa uma representação de um modelo 4D.
Dessa forma o modelo 4D torna possível que através do planejamento adicionado ao
modelo 3D, as tomadas de decisões referentes ao plano de ataque da obra, logística,
segurança, custo, dentre outras, sejam mais fáceis e precisas.
63
4.2.4 Modelagem 5D
A modelagem 5D (modelação + cronograma + custos) equivale ao levantamento de
quantitativos e seu uso no calculo das estimativas de custo e das taxas de produção ao longo
de todo o ciclo de vida da obra. Com essas informações inseridas ao modelo, consegue-se ver
quais elementos já tiveram seu custo calculado, assim como quais os outros necessitam de
mais atenção, além de permitir aos proprietários quais as áreas da construção que mais
contribuem para o custo total do edifício.
O desenvolvimento da modelagem 5D (custo) está ganhando força e capacidade de
gerenciamento de custos do projeto, as empresas estão começando a perceber as vantagens
competitivas ao adotar essa abordagem da nova era ('new-age)' na gestão de custos (SMITH,
2007).
BIM transmite dois conceitos: o processo de um desenvolvimento compartilhado do
projeto e o objeto coletivo, utilizando o modelo virtual 3D habilitadas a tecnologias BIM
produzidas. Este modelo é composto de objetos que representam os diferentes elementos da
construção, e os dados relativos a cada objeto. Estes dados poderiam ser reutilizados para
Figura 25– Modelo 4D (http://www.coordenar.com.br/bim/planejamento-de-obras-4d/)
64
simular o construção do edifício (BIM 4D) ou para fornecer quantidades em tempo real para o
custo estimando (5D BIM)(FOURGES, 2012).
Um modelo baseado em estimativa de custos tornou-se possível após a implementação
da modelagem paramétrica baseada em objetos na construção de software de modelagem
(FOURGES, 2012). Softwares BIM utilizam parâmetros e as regras que determinam a
geometria, bem como propriedades não-geométricas e características de objetos (EASTMAN
et al. 2011). Tipo e custo de materiais, o custo de elementos ou conjuntos são características
que podem ser atribuídos a cada objeto de um modelo BIM. Com base no modelo, as
quantidades e os números podem ser extraídas (FOURGES, 2012). Mas, de acordo com a
Eastman et al. (2011) nenhuma ferramenta BIM oferece todos os recursos de uma planilha ou
estimar pacote, assim estimadores deve identificar um método que funciona melhor para o seu
processo de orçamentação específica. Três opções principais são:
Exportação de quantidades de objetos de construção para software estimar;
Uso de uma ferramenta de quantificação BIM, take-off;
Ligação da ferramenta BIM diretamente para o software estimar
Opções que apresentam diferentes níveis de interoperabilidade. Nas duas primeiras
opções, os dados são extraídos do modelo por meio da exportação utilizando um formato que
pode ser lido por uma estimativa de custos de software, ou no segundo caso, a estimativa de
software tem a capacidade de mapear objetos BIM com o banco de dados de custos. Estes
oferecem pouca ou nenhuma capacidade de interoperabilidade para automatizar a troca de
dados entre o modelo e a estimativa baseada em BIM (FOURGES, 2012).
4.3 SOFTWARES BIM
Os softwares BIM operam com informações associadas a elementos do modelo, como
uma base de dados. Os programas de plataformas diferentes não se comunicam por utilizarem
formatos próprios de armazenagem da informação. Eastman (2011) afirma que os principais
formatos de dados adotados para construção civil são o (CIS/2) e o IFC (Industry Foundation
Classes), onde o CIS/2 é um formato mais voltado para projetos de aço e fabricação de
elementos estruturais e o IFC é considerado um formato aberto, neutro e com informações
padronizadas para o BIM.
Para tornar o BIM uma plataforma aberta, em 1994 foi criado o Building Smart, grupo
técnico responsável pelo desenvolvimento do IFC (Industry Foundation Classes), um formato
65
de arquivo de dados de arquitetura aberta, uma linguagem comum, utilizada para a troca entre
modelos de diversos fabricantes (REVISTA AU PINE, 2011).
O BIM possui uma vasta quantidade de softwares atuantes, como o ArchiCAD, Bentley
Architecture, Revit MEP, Revit Structure, entre outros, mas nesse capítulos serão abordados
brevemente conceitos e algumas ferramentas básicas dos dois principais softwares utilizados
neste trabalho.
4.3.1 Autodesk Revit Architecture
Software de projeto de construção é utilizado especificamente para Building Infotmation
Modeling, capacitando os profissionais de desenho e construção, com uma abordagem
baseada no modelo coordenado e consistente. Revit é o único aplicativo que inclui recursos
para o projeto arquitetônico, MEP e engenharia estrutural e construção (AUTODESK).
O Revit ajuda a usar modelos inteligentes para entender mais rapidamente os meios,
métodos e materiais, e como eles vêm juntos (AUTODESK). A Figura 26 abaixo representa
um modelo desenvolvido pelo Revit Architecture.
Figura 26– Modelo construído no Revit Architecture (AUTODESK)
66
4.3.2 Autodesk Navisworks
O Navisworks é um software de análise de projetos que permite aos usuários fazer
analises e rever de maneira holística os modelos e dados integrados com os interessados, para
que se possa obter um melhor controle sobre os resultados do projeto. Suas ferramentas
ajudam a coordenar disciplinas, resolver os conflitos e planejar os projetos antes do início da
construção ou reforma da obra (AUTODESK, 2015).
Os recursos desse software permitem a coordenação, simulação da construção e analise
do projeto para revisão de projetos integrados. Ele também inclui ferramentas avançadas para
simular e aperfeiçoar o cronograma, identificar e coordenar conflitos e interferências
colaborar e ter uma percepção dos principais problemas. (AUTODESK, 2015).
O Navisworks se enquadra então como um software de destaque no desenvolvimento de
projetos em BIM principalmente no que diz respeito a interação com planejamento e
orçamento. Duas das ferramentas que mais foram usadas no desenvolvimento deste trabalho
serão brevemente abordadas:
Ferramenta Time Liner
A ferramenta TimeLiner tem o papel de acrescentar a linha de tempo ao modelo, com base
em um planejamento criado ou adicionado de outras fontes. Dessa forma, possibilita a conexão de
tarefas do planejamento a objetos do modelo, permitindo a visualização dos efeitos do
planejamento sobre o modelo. Os custos também podem ser adicionados às tarefas, para que se
acompanhe a curva de gastos ao longo da construção (AUTODESK, 2014).
O usuário pode planejar a logística dentro da obra por meio da combinação dessa
ferramenta com outras dentro do programa, através do planejamento do movimento de um objeto
em função das durações das atividades do projeto, ajudando no planejamento de espaço de
trabalho e processo (Timeliner + Object Animation). Essa ferramenta contribui para resolução de
problemas relacionados a obstruções entre determinadas atividades e objetos, sendo possível antes
mesmo de ir ao terreno.
Mais uma contribuição do Timeliner com outras ferramentas do Navisworks pode
possibilitar os problemas de interferências do projeto modelados em 4D (Timeliner + Clash
Detective). Dessa forma, obtém-se uma animação completa fazendo os testes de interferência
necessários em cima das simulações, garantindo que não ocorram possíveis colisões em obra dos
objetos com a equipe de trabalho, por exemplo.
67
Ferramenta Quantification
O Quantification pode contar e medir quantidades dos itens associados às disciplinas de
arquitetura (portas, paredes e janelas), Engenharia Civil (estruturas, terra, estrada, hidráulica e
drenagem) e outras Engenharias (mecânica e elétrica). As medidas disponíveis que a ferramenta
calcula são o comprimento, largura, altura, espessura, perímetro, área, volume, peso específico e
contagem de objetos de um dado elemento. (AUTODESK, 2014).
Essa ferramenta é uma novidade no Navisworks a partir da versão 2014 do software, sendo
uma ferramenta para levantamentos quantitativos de um dado projeto. Antes disso, cabia a outro
programa, também da Autodesk, chamado Quantity Takeoff 2013. A adição do Takeoff permitiu
ao Navisworks que se possa calcular quantidades e permitir uma modelagem 5D de maneira mais
eficiente.
Essa ferramenta possui atributos importantes que devem ser levados em consideração para
extração de um bom quantitativos, são eles:
a) Catálogo de itens: Denominado Item Catalog, este recurso é uma árvore de seleção,
um painel de variáveis e informações gerais, podendo ser diretamente associados a
um objeto de modelo como uma parede ou uma janela. Os itens podem existir de
maneira independente ou podem conter recursos (AUTODESK).
b) Catálogo de Recursos: O Resource Catalog, ele é um banco de dados de recursos
para o projeto, que permite ao usuário relacionar o quantitativo a funções como
materiais, ferramentas ou equipamentos (BEYOND DESING).
c) Mapeamento das propriedades de levantamento: Na execução de um levantamento
de modelo, o Quantification extrai os dados internos do projeto e os mapeia
automaticamente para os Itens no catálogo. Cada tipo de item (como Linear, Area
ou Volume) correspondente é mapeado para uma propriedade de objeto padrão. Por
exemplo, por padrão, itens Linear são mapeados para Length, itens Área são
mapeados para Area e assim por diante. Essa é a propriedade medida durante o
levantamento.
4.4 BIM APLICADO AO PLANEJAMENTO DE CURTO PRAZO
Como visto, o planejamento de curto prazo tem por objetivo orientar diretamente a
execução da obra, haja vista que o planejamento da obra é complexo e abarca toda sua
extensão, não se prestando como comunicação imediata com as equipes executoras.
68
O BIM surge para facilitar a elaboração desse planejamento a partir de um modelo
virtual da construção, por meio da modelagem de um protótipo virtual da construção, podendo
ser então a construção da edificação no ambiente virtual.
Perante a complexidade de projetos e ao dinamismo do ambiente de obras, a tomada de
uma decisão com informações insuficientes pode ocasionar transtornos e um desperdício
indesejável. Dessa forma, ao incorporar as demais dimensões ao modelo, o BIM se associa
aos conceitos de transparência abordados pelos princípios da construção enxuta, difundindo a
informação nos três níveis gerenciais (estratégico, tático e operacional).
Embora independentes, a construção e a modelagem BIM já são reconhecidos por
pesquisadores que ambos podem se auxiliar mutuamente e aumentar seu potencial de
aplicação na gestão da construção (KOSKELA apud MENDES et al 2014).
Koskela apud Mendes (2014) propõe 56 interações entre BIM e construção enxuta. O
Quadro 3 a seguir lista interações aplicadas diretamente ao PCP.
Nº Funcionalidade
BIM
Princípio Lean Descrição
1 Fonte única de
informação.
Redução de
variabilidade.
O modelo passa a ser um banco de dados único
contendo documentos necessários a fase de
projeto, construção e operação da edificação.
2 Checagem de
incompatibilida
des físicas
automatizadas.
Redução do
tempo de ciclo.
Detalhamento de desenhos melhor
especificados, sem necessidade de decisões no
canteiro de obras. Aumento em produtividade.
3 Geração
automatizada de
tarefas de
construção.
Redução da
variabilidade e
tempo de ciclo.
Retira erros humanos em elaboração de
cronogramas resultando em pacotes de trabalho
sequenciados e passíveis de execução.
4 Simulação do
processo de
construção.
Redução da
variabilidade e
tempo de ciclo e
controle.
Otimização de cronogramas através de
simulações estocásticas e checagem em
modelos BIM 4D.
69
5 Visualização em
modelos BIM
4D.
Redução da
variabilidade e
tempo de ciclo e
gestão visual.
Refino de cronograma de pacotes de trabalho e
sistema de produção para suporte da produção.
6 Visualização de
status do
processo.
Redução do
tempo de ciclo,
controle
apropriado,
gestão visual e
validação.
Controle e gestão através de visualização da
produção, sem necessidade de coletar dados em
obra. O controle fornece informações e status
de cada pacote de trabalho naquele momento.
7 Comunicação
online do
produto e
processo.
Gestão visual,
redução do tempo
de ciclo e controle
apropriado.
Informações referentes a pacotes de trabalho
em plano, execução e já produzidos atualizadas
online para todos os envolvidos com a
produção, desde encarregados até responsáveis
por aquisição de recursos.
Quadro 3–Interações entre BIM e construção enxuta aplicadas ao PCP
Alguns trabalhos já publicados discutem a interação entre o BIM e a construção enxuta
ao nível do planejamento operacional.
Bhatla e Leite apud Mendes (2014) propõe, por meio de um estudo de caso, a
coordenação de modelos de instalações elétricas, hidráulicas e mecânicas. Essa coordenação
ocorre durante o planejamento Lookahead como forma de remoção de restrições e os
resultados foram: Redução do tempo de ciclo de atividades, devido a checagem e correção de
incompatibilidades físicas entre disciplinas de projeto, no modelo; A utilização do modelo em
reuniões de Last planner auxiliou na comunicação e entendimento da produção por parte dos
profissionais.
O KanBIM desenvolvido pelo professor Rafel Sacks, apresenta às equipes de produção
o nível de maturidade dos pacotes de serviços, onde essa maturidade é medida através dos pré
requisitos para o início do trabalho.
As bases para o funcionamento do KanBIM são a modelagem da informação e técnicas
avançadas de controle de produção enxuta, o que facilita a visualização do fluxo e controle da
70
produção, a comunicação entre as equipes, a tomada de decisões por estas e pela gestão da
obra formando uma base de dados para melhoria contínua do processo.
Conseguir um fluxo de trabalho regular minimizando os desperdícios requer além de
um planejamento adequado, uma eficaz gestão da produção (SACKS, et al, 2010). Koskela
(1999) apresenta cinco princípios básicos para um sistema de controle de produção:
As atribuições devem ser seguras a respeito de seus pré requisitos;
A realização de tarefas é medida e monitorada (PPC);
Causas para a não realização são apuradas e essas as mesmas são “evitadas”;
No planejamento tático (lookahead planning) os pré-requisitos dos próximos
trabalhos estão ativamente preparados;
Algumas tarefas não definidas que são de cada equipe são mantidas;
Segundo Sacks, et al (2010) um bom fluxo de produção para um projeto em construção
é dificultado pelos diferentes objetivos individuais de cada frente de serviço e de suas metas
de fluxo estável de produção e a dificuldade de enxergar seu fluxo de trabalhado complica
ainda mais. Baseado nesse cenário e com o objetivo de programar um sistema de fluxo de
produção puxada foi desenvolvido o KanBIM, um software de gerenciamento de construção
habilitado para o BIM e baseado no Last Planner System™. Ainda segundo Sacks, et al
(2010) os requisitos para sua implementação abrangem a manutenção de estabilidade e fluxo
de trabalho permitindo a negociação e o compromisso entre as equipe, planejamento de
produção enxuta com sofisticado controle de produção puxada, uma comunicação eficaz e
visualização do fluxo.
Sacks et al (2010) definem o KanBIM como um software completo do LPS, que fornece
acesso onipresente a visualizações 3D do estado atual do processo e orientação futura,
entregue a todos no local, permitindo feedback em tempo real do estado do processo,
incluindo o cartão Kanban com sinais de controle de fluxo puxado e sinais Andon para
capacitar as pessoas para controlar o fluxo do dia-a-dia de operação de construção com maior
segurança e menor fiabilidade do que pode ser conseguido sem tal sistema.
O objetivo do KanBIM é de propor, desenvolver e testar um sistema compatível com o
BIM para apoiar o planejamento da produção e o dia-a-dia de controle de produção em
canteiros de obras (SACKS et al, 2010).
71
Segundo Sacks et al (2010) mesmo com todo esforço dedicado ao planejamento
semanal, raramente o PPC ultrapassa 80%, o que acaba comprometendo outros serviços que
dependem destes. Completa sugerindo que o ideal seria que houvesse um acompanhamento
quase que em tempo real onde os serviços e as equipes pudessem ser controlados, deslocados
e soubessem a cada momento o que deveriam fazer. A Figura 27 a seguir apresenta uma
interface 3D de um projeto em execução com sinalização indicativa da situação de cada frente
de serviço.
Sacks et al (2010) sugerem que num sistema onde haja elevada incerteza é necessário
agilidade e essa responsabilidade de fazer uma mudança e se comprometer a executar uma
tarefa é do líder da equipe que mantém uma flexibilidade. Este deve contar com o suporte de
um sistema de informação robusto que permita tomadas rápidas de decisões e negociação de
mudança de planos com todos os envolvidos. Para tal o sistema deve:
Integrar planejamento e controle de produção de modo que o planejamento
semanal seja detalhado à produção diária;
Figura 27–KanBIM: visualização 3D proposta com situação de trabalho presente e futuro (SACKS
et al, 2010).
72
Fornecer feed back on-line a partir da face de trabalho para garantir informações
do status do processo imediato;
Um canal de comunicação para a negociação de mudanças de tarefas planejadas.
Reduzir a janela de planejamento diário, estendendo-se o LPS, requer fornecer
ao líder de equipe propor alterações do plano, identificar e resolver qualquer
conflito resultante através de negociação com as partes afetadas e informar a
todos os outros participantes do projeto as mudanças resultantes.
Sacks et al (2010) detalham as etapas de elaboração do planejamento e controle de
produção através do sistema KanBIM:
a) O processo começa com a criação de um Plano Diretor onde os usuários reúnem
e mantém um conjunto de atividades de alto nível e pacotes de trabalho
subordinados a estas. Isto também deve ser feito para os principais
equipamentos e espaços.
b) A próxima etapa é o Planejamento Tático (lookahead planning), que consiste em
destrinchar atividades de alto nível em menores gerenciáveis pacotes de
trabalho, definindo logística, restrições de engenharia entre terminar uma
atividade e começar outra, equipamentos e materiais. O Plano Metre e o
Planejamento Tático são atribuições dos gestores das atividades e ambos são os
mesmos que LPS normais diferenciando apenas pelo acréscimo de uma interface
com elementos BIM, o que permite uma capacidade do modelo do produto com
modelo de alto nível.
c) O próximo passo, o planejamento de trabalho semanal é dividido em duas
etapas. Inicialmente cada frente de serviço detalha seus pacotes de tarefas que
poderiam ser realizadas na semana seguinte. A reunião inicia-se com um
conjunto de atividades candidatas onde cada pacote representa um processo
executivo diferente. As tarefas são programadas e atribuídas às equipes
específicas e em dias específicos. Além de tarefas atribuídas pelo gerente da
equipe existe também mais dois tipos de tarefas: aquelas que o gerente da equipe
atribui a outras equipes de apoio e tarefas que são atribuídas a estas por outras
frentes de serviço. Estas tarefas precisam ser atribuídas às equipes para que se
faça parte do plano de trabalho semanal obedecendo a seguinte negociação.
(Figura 28)
73
Com as propostas de trabalho semanal criadas tudo precisa ser sincronizado para que
possam acontecer mutuamente e isto acontece na reunião semanal de planejamento. A reunião
é dirigida pelo gerente de projeto onde todos os gerentes das equipes devem participar.
Durante a reunião o gerente de projeto analisa as atividades candidatas a fim de aprovar. A
reunião acontece com a exposição de dois painéis com interfaces semelhantes onde um é
alfanumérico e outro gráfico, tudo apresentado em um é automaticamente refletido no outro.
Daí as atividades são analisadas em diversos filtros: data, espaço, empreiteiro ou pode ser
selecionada na vista modelos que irá focar nos métodos construtivos, equipamentos
compartilhados, entre outros. A interface permite visualizar a atividade em quatro deferentes
pontos: empreiteiros, pacotes, espaços e equipamentos compartilhados para eliminar
quaisquer confrontos e melhorar a confiabilidade do quadro. Quaisquer conflitos identificados
devem ser resolvidos em discussão. As alterações propostas podem incluir reescalonamento
de tarefas, atribuindo mais equipes ou trabalhadores, mudando recursos, alterando métodos de
Figura 28–KanBIM: Elaboração do plano de trabalho semanal (SACKS et al, 2010)
74
construção, entre outros. E estas devem ser feitas com todos os gestores on-line. Após
alterações, para que o plano se torne viável todos devem aceitar explicitamente e se
comprometer a cumprir suas tarefas. Somente com o consenso de todos é que se tem o plano
semanal de trabalho aprovado. (Figura 29)
Figura 29–KanBIM: Reunião do plano de trabalho semanal (SACKS et al, 2010).
Figura 30–KanBIM: Modelo de construção utilizando um monitor de tela sensível ao toque de 40 "todo
o tempo montado sobre um carrinho móvel. O sistema identifica tripulação, líderes, entre outras
(SACKS et al, 2010).
75
d) O próximo passo é feito diariamente com a execução do plano onde os líderes
das equipes tem acesso direto ao plano de trabalho e tem liberdade para
coordenar seus serviços e suas equipes como e quando jugar necessário. Nesse
processo os líderes recebem uma interface do modelo com suas atribuições
através de um Ecrã tátil de grande escala. Esta não só mostra informações sobre
o produto, mas também passa informações em tempo real. Os líderes podem
usá-lo para informar início e termino de atividades, a paralisação e os problemas
que o causaram. (Figura 30)
e) Problemas que interferem negativamente na produção tal como problema com
equipamento pode ser relatado pelo líder numa interface que permite respostas
de sugestões para os problemas e lá ele pode indicar qual equipamento ou qual
parte específica desde está com problemas. Dessa forma os líderes podem
diariamente usar ferramentas de anotações gráficas e mensagens de voz que
possam informar sobre problemas de projeto, com isso a gestão da produção
pode informar aos responsáveis para que possam corrigi-los. No caso em que o
líder precisa mudar a sequencia de execução este precisa iniciar um diálogo com
o gestor de projeto e com mais algum líder de alguma equipe relevante a
modificação e negocia-la.
Figura 31– KanBIM: Interface de comunicação entre o líder da equipe o gerente de planejamento para
comunicação de paralização ou conclusão do serviço (SACKS et al, 2010).
76
f) Objetivando aprendizagem e melhoria do projeto os líderes de equipe quando
completam suas tarefas devem relatar quaisquer dificuldades que tiveram
mesmo que atividade já tenha sido concluída e ao pressionar o botão indicando
que a atividade foi concluída automaticamente um inspetor é convocado para
aprovar a liberação do serviço. Caso a atividade não tenha sido liberada ela
deverá ser reagendada. As informações de cada tarefa são organizadas em um
“cartão de controle” e de acordo com sete pré-requisitos e restrições: atividades
anteriores, espaço de trabalho, informação (projeto e especificações), segurança,
materiais, equipamentos e tripulação, onde para cada condição independente um
índice de maturidade é calculado a partir do status de conclusão. (Figura 31)
O KanBIM foi testado e avaliado em três wokshops onde dentre as principais
críticas destacam-se as seguintes:
Foi sugerida a criação de mais reuniões presenciais para evitar o isolamento,
destacando assim a importância da interação.
Havia preocupação sobre usar telas sensíveis ao toque na construção devido a
condições adversas, o que confirmam estudos anteriores sobre uso de
equipamentos de TI na construção. Apesar de telas desenvolvidas recentemente
ainda é um risco e um desafio à segurança contra roubo e vandalismos.
Algumas atividades devem ser autorizadas a iniciar mesmo quando indicadas
como não maduras e que para isso os líderes de equipe devem ser autorizados a
julgar tais situações mesmo em tais condições e que o sistema deve apoiá-los
fornecendo informações apropriadas e suficientemente detalhadas.
Os empreiteiros e sub-empreiteiros deviam participar da criação do plano de
trabalho semanal. No entanto uma vez definida não devem fazer quaisquer
alterações sem autorização do gerente de projeto ou de construção o que aponta
para o compromisso e confiabilidade como os principais critérios de tomada de
decisão no planejamento detalhado.
O uso da informação em 3D poderia melhorar a gestão.
77
5. METODOLOGIA
A metodologia do presente trabalho inicialmente baseia-se numa revisão bibliográfica
acerca de conceitos e técnicas que compõe a elaboração de um modelo 4D e sua aplicação
aliada a Construção Enxuta, bem como sua utilidade na construção civil. A revisão
bibliográfica foi fundamentada em livros, dissertações, teses, monografias, artigos, simpósios,
publicações, dentre outras fontes.
Posterior a revisão bibliográfica deu-se inicio a elaboração do modelo 4D baseado nos
projetos de um edifício em construção em Salvador. A construtora não portava de arquivos
em 3D no software Revit da Autodesk. Então foram fornecidos os projetos necessários, de
arquitetura e estrutura, em formato dwg. e a partir dai foi criado um modelo 3D. Trata-se de
um edifício de 32 pavimentos tipos, um pavimento play ground e duas garagens e com dois
apartamentos por andar nas opções 3 suítes ou 2 quartos mais duas suítes. Tentou-se
representar apenas um pavimento tipo, objetivo do estudo devido a repetição de processos,
contendo estrutura, alvenaria, revestimentos de piso, parede e teto e esquadrias.
Após a conclusão e ajustes, foram adicionados ao modelo elementos construtivos que
seriam necessários à representação da fase executiva. Posteriormente o modelo foi exportado
para o software Navisworks, onde foi incorporado o planejamento feito no software MS
Project da Microsoft. O planejamento foi elaborado com base no planejamento da obra, bem
como procedimentos executivos adotados pela construtora e práticas discutidas entre a equipe
administrativas (engenheiro, mestre, encarregados e estagiários).
Após o lançamento do planejamento foi desenvolvido os planos de ataque e pacotes de
trabalho incorrendo a práticas enxutas na construção com foco na programação do material e
sua solicitação através do Kanban. Todo esse processo demanda uma atenção grande, já que
está atrelado ao atendimento de projetos, procedimentos e filosofias construtivas sendo
portanto totalmente dependente das informações inseridas no modelo. Dessa forma permite-se
analisar a aplicabilidade do BIM a estudos e posterior desenvolvimento da construção.
O Quadro 04 apresentada detalhadamente as atividades, ferramentas e resultados
esperados nesse trabalho.
78
OBJETIVO
GERAL
Analisar a eficiência da aplicação da Modelagem da
Informação da Construção (BIM) ao planejamento de curto
prazo com práticas enxutas.
OBJETIVOS
ESPECÍFICOS
METODOLOGIA
ATIVIDADES FERRAMENTAS RESULTADOS
Conhecer os conceitos
e aplicações da
modelagem da
informação da
construção (BIM);
Estudar o conceito e
aplicabilidade do BIM
mediante referencial
bibliográfico já
apresentado.
Livros, teses,
dissertações, artigos,
monografias, simpósios,
entre outras publicações.
Entender a
aplicabilidade do BIM.
Aplicar a modelagem
da informação ao
planejamento de curto
prazo aliado a práticas
enxutas no canteiro
utilizando os conceitos
do Lean Construction;
Criar um modelo,
exportar para o Navis
Works e inserir.
elementos de canteiro
necessários a
simulação.
Através dos softwares
Revit e Navis Works da
Autodesk.
Criar um modelo 3D.
Inserir o planejamento
ao modelo, estudar
interferências e extrair
informações
necessárias ao
planejamento de curto
prazo.
Software MS Project e
Excel da Microsoft,
Navis Works da
Autodesk,
procedimentos
executivos, índices de
produtividade e
consumo, discursões
com a equipe de
produção e
administrativa.
Quantitativos, planos
de ataque e logística,
gerência visual da
programação diária de
execução dos serviços.
Gerar planejamento de
curto prazo
especificando uma
programação diária de
execução com foco na
solicitação de
materiais.
Software Navis Works,
modelos de gerências
visuais, Kanbans,
Heijunka Box e Andons.
Um modelo 4D
aplicado a filosofia
Lean Construction.
Avaliar os resultados
obtidos e fazer análises
sobre sua
aplicabilidade.
Analisar a capacidade
de representação dos
planos de ataque pelo
modelo bem como sua
compatibilidade com a
transparência
necessária a filosofia
Lean Construction.
Gerenciamentos visuais
e software Navis Works.
Pontuar limitações da
aplicabilidade do
modelo 4D ao
planejamento de curto
prazo aliada a filosofia
Lean Construction e
apresentar
recomendações sobre
sua aplicabilidade. Quadro 4 – Objetivos desse trabalho.
79
6. ESTUDO DE CASO: MODELAGEM 4D APLICADA AO PLANEJAMENTO DE
CURTO PRAZO COM PRÁTICAS ENXUTAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL
O presente estudo de caso teve a intenção de demonstrar e analisar a aplicação da
modelagem 4D a um planejamento de curto prazo com a aplicação de práticas enxutas. A
ideia inicial era aplicar o planejamento gerado com ferramentas BIM, porém devido ao tempo
consumido pela etapa de modelagem ter sido bem além do esperado, já que não se tinha o
modelo pronto, houve uma mudança de estratégia. Foi feito todo o controle e
acompanhamento da evolução da produção bem como ferramentas Lean aplicadas e posterior
análise comparativa com os resultados obtidos pelo modelo BIM.
Neste capítulo serão apresentadas as etapas da pesquisa e seu desenvolvimento acerca
do modelo desenvolvido, a empresa e o empreendimento em questão bem como sua
caracterização e ferramentas que foram aplicadas ao desenvolvimento do trabalho, os
softwares utilizados e sua aplicação.
6.1 A EMPRESA E O EMPREENDIMENTO
Este estudo de caso foi aplicado a um empreendimento de alto padrão em construção em
Salvador, com 32 pavimentos tipos, 2 apartamentos por andar, cada um com 161 m² e tem
previsão de entrega para novembro de 2015. Chamaremos o empreendimento de Obra A. A
Obra A possui 4 opções de planta e para a construção do modelo foi utilizada apenas a opção
padrão por ser a que mais se repete. Esta opção de planta tem 2 suítes e 2 quartos, banheiro
social, lavabo, sala de estar e jantar, cozinha, área de serviço, quarto de serviço com banheiro
e na área social tem um hall com dois elevadores, um hall de serviço com um elevador e saída
para escada de emergência.
A empresa do empreendimento em questão, a qual chamaremos de Empresa X, é uma
das maiores empresas do Nordeste com filiais em cinco capitais, e em Salvador desde 2008
possui 2 obras entregues e 6 em execução. A Empresa X possui as certificações ISO 9001,
ISO 14001 e OHSAS 18001, por conta disso passa periodicamente por auditorias internas e
anualmente por auditorias externas. Nesse enfoque a empresa trabalha dentro dos seus
Procedimentos de Gestão Integrada e para este estudo de caso foram levados em consideração
seus Procedimentos de Execução de Serviço (PES) e o Procedimento Administrativo (PA) do
Sistema Toyota.
80
6.2 O MODELO 4D
A Empresa X não possui nenhum trabalho voltado para área do BIM, por conta disso
nenhum dos seus empreendimentos tem projetos em Revit e com a Obra A não foi diferente.
Por não haver o empreendimento modelado, para o desenvolvimento desse trabalho foram
utilizados os projetos em CAD de arquitetura e estrutura para se fazer uma representação
básica e aplicável ao estudo de caso. Para tal foram estudados seus projetos, métodos
construtivos e procedimentos executivos, para chegar a uma representação mais próxima do
real.
As Figura 32 e 33 fazem uma comparação entre o modelo e os projetos.
Para a pastilha de fachada foi utilizada a família já existente no Revit, não havendo
necessidade criação das pastilhas originais aplicadas ao empreendimento, já que este elemento
não será objetivo do trabalho. Para alvenaria foi separado a fiada de marcação do restante da
parede por representarem etapas diferentes a marcação e o levante. Todas as paredes foram
criadas com camadas conjugadas e após o modelo está concluído foram explodidos tendo
assim suas camadas separadas.
Figura 32– Comparação entre o modelo desenvolvido e o projeto estudado.
81
O modelo tentou representar ao máximo o projeto bem como sua execução, dentre uma
das características a se observar são os blocos de 9cm de espessura usados sob as vigas de
14cm de espessura. Isso gera uma certa quantidade de arestas em vários ambientes e também
uma limitação no desenvolvimento do modelo onde não se conseguiu representar os
revestimentos das arestas no fundo das vigas.
Figura 33– Comparação entre o modelo desenvolvido e o uma foto do mesmo ângulo do
projeto estudado
82
Os shafts em drywall aplicados nos sanitários e nos shafts de passagem do hall de
serviço foram representados com uma camada de revestimento de chapisco, servindo apenas
para representação nas simulações e coleta de quantitativos.
Após concluído e feitos os ajustes necessários o modelo foi exportado do Revit em
formato “.rvt” para o Navisworks no formato “.nwc”.
A figura 34 apresenta a metodologia para construção do modelo 4D.
6.2.1 O cronograma
Para o planejamento do presente estudo de caso foi utilizado o software MS Project. Foi
desenvolvido um planejamento pensando na sequência de execução de um pavimento tipo,
obedecendo aos métodos construtivos da obra, os PES da empresa e o próprio planejamento
da obra.
Os serviços foram separados em pacotes de trabalho conforme execução da obra e
conforme atendimento aos métodos da construção enxuta já adotados pela empresa chegando-
se assim a uma EAP bem definida para um pavimento tipo. A figura 35 representa as partes
Figura 34– Procedimento de construção e aplicação do Modelo 4D.
83
do planejamento, os serviços, seus pacotes de trabalhos com suas durações e suas
predecessoras.
Após concluído e revisado o planejamento foi importado pelo modelo em questão já no
Navisworks.
6.2.2 Relacionando os elementos do modelo ao cronograma
Para fazer essa relação seria necessário agrupar os elementos a modelos de seleção e
liga-los ao cronograma.
O primeiro passo foi importar o cronograma feito no MS Project para o Navisworks e
com o cronograma na “Time Line” do software era permitido exportá-lo para os “sets” que
seriam os grupos de seleção, ou seja, os próprios elementos do cronograma seriam os sets.
Essa é uma dentre várias outras formas de se criar os conjuntos de seleção, mas optou-se por
esse método por já ser bem direto e relacionar cada elemento a sua estrutura na EAP, o que
seria fundamental para a intenção do trabalho.
Figura 35– Cronograma da obra com sua EAP e pacotes de trabalho criado no MS Project.
84
Criação dos Sets:
No Navisworks, após importado o cronograma, este tinha sua estrutura exportada para
os sets. No modelo eram selecionados os elementos e isolados por tipo de material e
posteriormente cada um era relacionado a sua estrutura analítica contida no set (conjunto). A
Figura 36 mostra a seleção feita para os elementos de concreto onde uma peça qualquer de
concreto era selecionada e era ativado o comando “same selection” e escolhida a seleção feita
por tipo de material. No cronograma a parte de estrutura está separada pelo conjunto de peças
(pilares, vigas, lajes e escada). Assim os pilares eram selecionados e lançados no set de
pilares, o mesmo foi feito para os outros elementos.
Figura 36– Criação do set de pilares
85
Após montado o set os elementos a ele relacionados podem ser facilmente destacados
para qualquer que fosse a análise a ser feita. A figura 37 mostra os pilares isolados, para isto
basta clicar no set desejado e dar o comando “hide unselected” na barra superior da interface.
A Figura 38 mostra a seleção feita para todos os elementos de argamassa de reboco. Em
azul a seleção feita para o set de emboço de fachada, na tonalidade laranja todo o emboço
interno do apartamento 02 selecionado e o que está de cinza ainda não foi relacionado a
nenhum set mas é o emboço do apartamento 01 e do poço do elevador.
Dessa mesma forma foram selecionados os outros elementos e relacionados sempre a
um set. Neste processo pôde-se perceber algumas falhas no cronograma feito no MS Project já
que sua estrutura foi feita pensando na montagem dos sets. Alguns elementos ou pacotes de
trabalho não foram previstos no cronograma, dessa forma o cronograma foi atualizado no
mesmo software de criação e mais uma vez atualizado no Navisworks através do comando
“refresh”. Com o cronograma e itens de sets atualizados foi concluído a montagens dos sets
aos elementos que se encontravam pendentes.
Figura 37– Set dos pilares selecionados e isolados através do comando “hide unselected”.
86
Figura 38– Montando os sets de elementos com argamassa de reboco como material
Figura 39– Selection tree.
87
Vale ressaltar que uma outra forma indicada para se selecionar os elementos e
relacioná-los a um determinado set seria através da ferramenta arvores de seleção (selection
tree). Para este modelo essa ferramenta não foi tão útil devido a construção do modelo onde
os elementos estão “ramificados” de acordo com as peças a que pertencem. Por exemplo, o
revestimento de emboço de uma determinada parede está agrupado no ítem que pertence a
essa parede assim como todos os elementos que a compõe (primeira fiada de alvenaria,
restante da parede alvenaria, e demais revestimentos). A Figura 39 destaca a selection tree. O
ideal é que os elementos do modelo sejam agrupados de uma forma mais fácil, para que se o
operador quisesse selecionar todas as alvenarias de periferia, por exemplo, fosse possível
encontra-las na arvore de seleção, mas como citado anteriormente, as paredes desse modelo
foram feitas com camadas conjugadas e extraídas posteriormente, por isso todas as camadas
que pertencem a ela estão no mesmo ítem.
Após a conclusão dos sets a ferramenta “TimeLiner” era usada para se fazer uma
simulação. Nesse momento cada elemento do modelo já estava relacionado aos itens da EAP,
dessa forma era possível visualizar a adequação do modelo àquilo que se desejava, ao
planejamento, observando cada elemento em seu momento de execução, do momento que se
inicia ao momento de conclusão, suas predecessoras, os intervalos de tempo previstos e a
sequência de serviços. Essa ferramenta permitiu a identificação de interferências no
cronograma causando a necessidade de mais uma revisão e posterior atualização como
descrito anteriormente.
Essa é uma ferramenta de grande contribuição para um planejamento, não foi tão
explorada nesse trabalho mas será mais abordada num capítulo a frente.
6.3 A EXTRAÇÃO DOS QUANTITATIVOS
Com os sets prontos e relacionados ao cronograma deu-se início a etapa de extração dos
quantitativos. O primeiro passo foi abrir a ferramenta “quantification” e configuar:
1) Ao acionar a ferramenta quantification e depois em Project setup e fez-se as
configurações iniciais escolhendo para o catálogo de serviços (select catalog) a
opção uniformat pois todos os pacotes de trabalho já estavam separados em seus
respectivos sets. Escolhemos as unidades métricas e configuramos na janela do
takeoff.
88
2) Na sequência, na aba item catalog são formatas as pastas e itens na mesma
estrutura dos sets como mostra Figura 40.
3) Na aba property mapping são então adicionadas e configuradas as propriedades
que se deseja obter nos quantitativos. Segue Figura 41.
Figura 40– Estruturação dos pacotes a serem quantificados
Figura 41– Selecionando e configurando itens de interesse no quantitativo.
89
4) Com todas as configurações iniciais feitas e estrutura das pastas e itens
montados o próximo passo já foi a obtenção dos quantitativos, arrastando cada
set para sua pasta ou ítem correspondente na aba quantification workbook como
mostra Figura 42.
5) Já que o objetivo do trabalho é gerar um planejamento de curto prazo voltado
para programação de materiais no decorrer do serviço, fez-se uso da ferramenta
Resource Catalog ou Recursos de Catálogo. Os dois serviços analisados no
estudo de caso foram o levante de alvenaria interna e o emboço interno e o
Resouce Catalog permite que através de configurações pré-definidas consigamos
obter dados que dependam dos quantitativos gerados. Para esse caso, através dos
índices de orçamento e dos fabricantes foi possível configurar a ferramenta para
se obter o quantitativo de materiais em função da área de cada elemento. Nesse
momento vale observar que a Obra A possuía e aplicava projetos de paginação
das paredes de alvenaria. Para o serviço de alvenaria interna existiam quatro
dimensões de blocos cerâmicos aplicados a paginação, eram os seguintes tipos:
9x19x19, 9x14x19, 9x19x9 e 9x19x4 conforme Figura 43. Porém o modelo não
foi específico ao ponto de ter suas alvenarias conforme paginação, então foi
analisado o levantamento quantitativo que a obra possuía e aplicava, das
Figura 42– Quantitativos gerados a partir dos sets
90
quantidades de cada material, e foi feita uma relação entre os índices de
consumo de cada bloco, a porcentagem que cada um representava na área de
cada parede e foram encontrados índices de consumo médio para cada tipo. Foi
configurado também a quantidade de paletes de cada tipo de bloco e o consumo
de argamassa industrializada de levante e emboço em sacos para seus
respectivos serviços. O Quadro 5 representa os índices aplicados as
configurações do catálogo.
Figura 43– Projeto de paginação de alvenaria (OBRA A).
91
MATERIAL CONSUMO / m² QUANTIDADE/
PALETE
Kg / SACO
BLOCO 9X19X19 24,4 blocos 48 blocos -
BLOCO 9X14X19 2,6 blocos 72 blocos -
BLOCO 9X19X9 1,7 blocos 104 blocos -
ARGAMASSA DE LEVANTE 18 Kg - 25
ARGAMASSA DE REBOCO INTERNO 37 Kg - 25
Quadro 5– Índices de consumo e relação de quantidades de material por metro quadrado, palete e sacos
respectivamente.
Figura 44– Configurando o Resource Catalog.
92
6) Com os recursos configurados, na aba item catalog clicou-se no ítem a que se
desejava extrair determinado quantitativo de material e selecionou-se o comando
use resource, era escolhido então o recurso desejado (bloco 9x19x19, por
exemplo, como na figura 44) e automaticamente eram gerados os quantitativos
de materiais. Com os quantitativos pronto estes eram então extraídos para o
Excel conforme Figura 45.
Em posse desses quantitativos foram então montadas as planilhas de
programação semanal de materiais por cada dia de ciclo. Essa informação
confere autonomia a equipe de produção para que ela diariamente se programe e
faça seu próprio pedido de material, isentando a equipe administrativa dessa de
qualquer participação nesse processo. As Figuras 46 e 47 apresentam a
programação diária de materiais extraídas.
93
Figura 45– Quantitativos gerados pelo Navisworks e exportados para o excel.
94
6.4 PLANEJAMENTO SEMANAL OU CURTO PRAZO
A Obra A tem seu andamento físico e econômico medidos mensalmente por uma
empresa contratada onde são apresentados os resultados e são geradas automaticamente
projeções para os meses seguintes. Com posse dessas informações e planilhas de simulação
no software excel fornecidas, a obra faz seu planejamento a curto e médio prazo.
Para se chegar no planejamento semanal foi preciso se basear nas definições feitas no de
médio prazo. Como vimos anteriormente este tem a função de antever as interferências em
tempo hábil, possibilitando a solicitação de materiais e equipamentos, contratações e
treinamento de pessoal mantendo assim o controle de fluxo de trabalho.
Em posse das metas mensais e estudo dos projetos a obra faz uma reunião com toda
equipe onde todos participam, desde o gerente da produção, passando pelo almoxarife
responsável pela parte de suprimentos, mestre, encarregados e cabos de turmas, estagiários e
técnicos e o setor de segurança. As metas são passadas, é definido o plano de ataque,
Figura 46– Quantitativos gerados pelo Navis Works e exportados para o excel
Figura 47– Quantitativos gerados pelo Navis Works e exportados para o excel
95
analisadas as interferências e são deliberadas as obrigações de cada um, onde diante de toda a
equipe todos firmam seu compromisso.
O modelo permite ao gerente de produção, apresentar à equipe, a projeção esperada para
o plano definido, já com o cronograma atualizado no modelo conforme metas planejadas.
Uma simulação transmite de forma transparente o fluxo do andamento da evolução dos
serviços, choques entre equipes ou entre profissionais da mesma equipe, descarga e
armazenamento de material no pavimento, bem como sua logística e sua relação com os
serviços que estão sendo executados, as necessidades de revisar o cronograma, entre outras
funções.
Para o planejamento de curto a médio prazo, em posse das metas e dos quantitativos
extraídos do modelo, e utilizando os índices de orçamento a obra chega na equipe necessária.
O Quadro 6 apresenta a meta semanal, a equipe adotada pela obra e analisada no modelo.
Equipe Execução de 1
pavimento
Profissionais
(und)
Ajudantes
(und)
Alvenaria interna 5 dias 2 1
Emboço interno 6 dias 3 2
Quadro 6 – Montagem de equipes e prazos de conclusão de um pavimento
.
6.4.1 Simulação, análise de interferências e definição dos ciclos.
Através do plano de ataque gerado, podemos então definir um ciclo de execução do
pavimento, desde o momento da solicitação e entrega do material até a saída da equipe,
estabelecer dia a dia a produção de cada componente da equipe, o material necessário e sua
disposição no pavimento.
Baseado no convívio de obra, na experiência do mestre e encarregados e no just-in-time
devem ser levados em conta os seguintes fatores: Evitar mais de uma equipe ocupando o
mesmo ambiente, informar à equipe a quantidade de cada tipo de material e local de
aplicação, determinar locais de armazenamento, não estocar material no pavimento, deixar
linhas de eixo livres e desimpedidas para qualquer verificação necessária, caminhos de
circulação e fornecimento de materiais desimpedidos, proximidade do material do seu local de
aplicação, entre outras.
96
A análise do serviço por cada dia de ciclo foi feito para o serviço de alvenaria.
A Figura 48 apresenta o modelo após a inserção dos elementos de canteiro. Foram
locados os mini paletes de bloco cerâmico, o palete de argamassa, a betoneira e as posições da
equipe de produção envolvida. Cada elemento é relacionado ao cronograma para que na
simulação este se apresente no momento exato.
Com isso é permitido configurar os elementos com cores diferentes para distinguir
equipes, serviços, classificações, entre outras funções. Para este caso optou-se por destacar os
dias de ciclo, sendo as cores verde, azul, vermelho, amarelo e lilás para o 1º, 2º, 3º e 4º dia de
ciclo sucessivamente. Essa configuração é na aba configure na própria timeliner. A figura 49
mostra a integração da configuração aos elementos. Para o fôrro por exemplo a configuração
escolhida foi de que ao final do ciclo o elemento permaneça com 90% de transparência para
que se permita visualizar os serviços que continuam ocorrendo internamente.
Figura 48– Elementos de canteiro.
97
As figuras 50, 51, 52 apresentam o 1º dia de ciclo visto de diferentes ângulos. Onde as
Figuras 51 e 52 foi explorado o modo walkthrough. Esse recurso permite a identificação de
obstruções, interferências, posicionamento das equipes e passa a sensação ao gerente de estar
dentro do próprio modelo em execução.
Figura 49– Configurando aparência dos elementos para simulação.
Figura 50– 1º Dia do ciclo de alvenaria interna.
98
Figura 51– 1º Dia do ciclo de alvenaria interna
Figura 52– 1º Dia do ciclo de alvenaria interna.
99
Figura 53– 2º Dia do ciclo de alvenaria interna.
Figura 54– 3º Dia do ciclo de alvenaria interna.
100
A Figura 53 representa o segundo dia de ciclo, onde os profissionais continuam
trabalhando na mesma região, que é composta por vários corredores, pequenas paredes e vãos
de porta e a lógica de execução naquela região é das paredes mais periféricas para as mais
próximas ao centro de abastecimento de materiais, facilitando a logística e evitando possíveis
obstruções. As Figuras 54 e 55 representam o 3º dia de ciclo de ângulos diferentes.
O primeiro passo para esse processo de formação do ciclo diário de execução é
encontrar a equipe necessária a execução do serviço no prazo desejado em seguida chegar ao
tempo de execução de cada elemento do pacote através dos índices e tentar formar o conjunto
de elementos chegando a um tempo equilibrado por dia, analisando logística, sequência de
execução, entre outros fatores. Porém o terceiro fator é de fundamental importância que seria
a análise dessa sequência na prática, observando os fatores de interferência e a participação da
equipe de mestre e encarregados com sua experiência.
Diante disso vale observar no quantitativo extraído (Figura 45), que a quantidade de
alvenaria executada no 4º dia é bem inferior aos demais. Foi observado que as paredes dos
dois primeiros dias de ciclo tem vários vãos de porta o que consequentemente demanda o uso
de vergas e a maioria é acunhada à laje. Por conta disso, o trecho de alvenaria por cima da
verga não podia ser assentado no mesmo dia em que a parede seria executada, para evitar seu
Figura 55– 3º Dia do ciclo de alvenaria interna
101
próprio desaprumo. Justamente no 4º dia de ciclo é que eram feitos esse complemento de
alvenaria, o que no modelo seria de difícil representação.
A Figura 56 faz ilustra o 4º dia de ciclo visto de um ângulo mais amplo e outra usando o
walkthrough.
Figura 56– 4º Dia do ciclo de alvenaria interna.
102
As Figuras 57 e 58 ilustram o 5º dia de ciclo.
Figura 57– 5º Dia do ciclo de alvenaria interna.
Figura 58– 5º Dia do ciclo de alvenaria interna recurso walkthrough.
103
6.4.2 Aplicação do planejado às ferramentas de Construção Enxuta.
Com os planos de ataque e a sequencia de execução de cada serviço definidos a obra
utiliza então algumas das ferramentas já apresentadas:
Gerenciamento Visual nas frentes de serviço: A sequência de execução diária
de cada serviço bem como o consumo de material é transmitida para esse
documento padrão apresentado na Figura 59. Esse modelo de gerenciamento
deve ser aplicado na frente de serviço, ficando exposto no pavimento onde a
equipe possa consultar dia a dia o que cada um deveria executar. A este modelo
foi anexado a quantidade de material necessária para cada dia de ciclo; A figura
60 representa o gerenciamento elaborado para a equipe de emboço interno. Com
essa gerência qualquer um que chegar no pavimento identifica toda a equipe
através de suas fotos e nomes, o dia de ciclo que eles estão trabalhando e qual
seria deveria ser sua posição correspondente ao dia de ciclo. A Figura 60
representa a sequência de execução diária do gerenciamento.
104
Figura 59– Gerencia visual do pavimento
105
Gerenciamento Visual na sala de engenharia: Os gerenciamentos
apresentados nas Figuras 16, 17 e 18 devem ser monitorados diariamente.
Kit Kanbans e solicitação de material: Baseado no planejado e no quantitativo
de consumo do pavimento a administração se encarrega de separar previamente
o jogo de kanbans de cada serviço por pavimento. Antes de entrar no pavimento,
um componente da equipe vem até a engenharia e coleta seu kit, e baseado na
quantidade necessária de consumo para cada dia do ciclo ele faz a solicitação de
material usando o Heijunka Box apresentado na Figura 48. Vale salientar que
para se montar um kit kanbans alguns parâmetros devem ser levados em conta,
como por exemplo capacidade do equipamento de transporte vertical (peso e
volume), equipamento utilizado para transporte (carrinho plataforma, paleteira,
carrinho porta mini palete), quantitativo geral e diário de materiais, capacidade
de atendimento em uma viagem do equipamento (cremalheira) a mais de uma
frente de serviço e ordem de entrega do material. Para o Kit de alvenaria interna,
por exemplo, os blocos de 9x19x19 totalizam 150 paletes por pavimento, uma
cremalheira carregada de bloco comporta 10 paletes, supondo que em uma
viagem ela possa atender a mais de uma equipe ou até a mesma equipe mas com
paletes de blocos de outra dimensão, esse material foi dividido em 30 kanbans
cada um com 5 paletes. Já para o bloco 9x14x19 que totaliza 10 paletes por
pavimento, porém seu consumo é fracionado de 3, 3, 2, 1, 1 para cada dia do
ciclo, esse material foi dividido em cinco kanbans com essas mesmas
quantidades. Nessa necessidade diária de material a quantidade até o penúltimo
dia do ciclo é arredondada para mais, para que em caso de algum desvio de
Figura 60– Gerencia visual do pavimento com indicação da sequência de execução para equipe de emboço
interno
106
procedimento ou perdas o material não falte ou a equipe não tenha que se
deslocar às pressas até a central de logística para pedir o material. Desse modo a
equipe de logística (ajudantes e operadores de cremalheiras) foram orientados e
treinados a dispor o material na cremalheira de modo a facilitar a sua retirada, se
tem, por exemplo, uma entrega de argamassa para uma equipe no 7º pavimento e
de bloco para uma equipe no 9º, se coloca por ultimo o material que vai sair
primeiro, nesse caso se retira a argamassa no próprio carrinho plataforma, a
cremelheira segue para a próxima entrega, descarrega o bloco no carrinho porta
palete e na descia passa no 7º, recolhe o carrinho plataforma já vazio e assim
segue. A Figura 61 representa um quadro porta kanbans, onde são dispostos os
jogos de kanbans de cada serviço e a Figura 62 a solicitação de materiais já
programada no Heijunka Box;
Figura 61– Porta Kanban.
107
Controle de Estoque: Baseado no planejamento de médio a longo prazo a obra
desenvolve um layout do canteiro de modo a atender a necessidade de estoque
de material. Cada material é armazenado no seu devido local e através de placas
indicativas de porcentagens o gerente de logística pode acompanhar diariamente
a necessidade de solicitação de material como apresentado na Figura 19.
Andons: Toda equipe de produção e a equipe de logística foi instruída sobre o
funcionamento do andon, apresentado na Figura 15. Na frente de serviço cada
equipe fazia o controle visual do seu material e em caso de emergência o sistema
andon deveria ser usado para indicar a necessidade de material no pavimento;
Pacotes de serviços: Antes do início do serviço é ideal que seja passada para
equipe sua meta e quanto irá custar àquela tarefa. Através do levantamento
quantitativo extraído do software e do prazo estipulado para cada serviço o
gerente de produção faz o que a Empresa X chama de Desenho de Processo. É
uma planilha onde se dimensiona a equipe, sua bonificação, e o consumo de
materiais daquele serviço com base nos índices de orçamento. É feito um
Figura 62– Heijunka Box com solicitação de materiais.
108
comparativo entre a empreitada real e a prevista em orçamento e pode-se
identificar o furo no orçamento e a perca ou ganho em materiais. Esses dados
são enviados para o setor de planejamento e orçamento e servem para
retroalimentar seu banco de dados. A Figura 63 abaixo representa um desenho
de processo feito para equipe de emboço.
109
Figura 63– Desenho de processo da equipe de Emboço Interno.
110
7. ANÁLISE E DISCUSÃO DOS RESULTADOS
A relação entre o planejamento executivo e o modelo tridimensional caracteriza o objeto
deste estudo como um modelo 4D e diante do que foi apresentado no estudo de caso foram
reconhecidas melhorias, potencialidades e vantagens, algumas das quais vale destacar:
Parâmetros para criação de um modelo 4D
O ponto principal para a criação de um modelo é a análise do seu escopo. Deve-se
levar em conta a informação que se deseja transmitir e os resultados a que se deseja
com a modelagem e qual a melhor forma de construir o modelo pensando nisso. Para
este trabalho o escopo estava bem definido, porém o método adotado no
desenvolvimento não foi o mais eficiente, o que dificultou a identificação de
elementos por tipo pacotes de trabalho na montagem dos sets através da janela
selection tree, por exemplo, como destacado no capítulo anterior.
Facilidade da visualização e interpretação do cronograma
A possibilidade de ter a simulação da construção do projeto através do modelo 4D
facilita a compreensão do planejamento bem como facilita o entendimento por pessoas
de diferentes níveis de conhecimento técnico e experiência, evitando interpretações
diferentes.
Transparência nos processos
Aliado a técnicas de construção enxuta, no escopo do modelo tridimensional como
também no cronograma desenvolvido, o conceito de transparência como a capacidade
de passar a informação a diferentes níveis gerenciais e operacionais se destaca nesse
trabalho.
Valor agregado aos pacotes de trabalho e redução de desperdícios
Esses dois princípios da Construção Enxuta podem ser melhor aproveitados no estudo
do modelo 4D, por permitir uma visualização do cronograma com a sequência de
serviços e possibilitar a montagem dos pacotes de trabalho pensando em agregar valor
a cada um deles e evitando o retrabalho. Tais conceitos poderiam ter sido mais
explorados com um modelo mais detalhado, apresentando, por exemplo, serviços
como instalações (instalação de caixinhas e eletrodutos, passagens na estrutura,
execução de prumadas e chumbamento de shafts), mestras (contrapiso, revestimento
de parede), entre outros.
111
Extração dos quantitativos e programação diária de materiais
O modelo permitiu que fossem extraídos levantamentos quantitativos dos pacotes de
serviço e consumo de materiais e aliado ao cronograma o mesmo permitiu a geração
da programação de consumo de materiais por dia de ciclo através do kanban, o que
facilita a gerência da obra em programar o recebimento dos materiais, dimensionar
seus estoques conforme pré-disposição do canteiro e layout e dar autonomia as
equipes de produção na solicitação dos materiais que devem ser usados diariamente,
deixando-os independentes do auxílio da equipe administrativa. Permite também que
através do kanban o almoxarifado da obra tenha o controle de consumo diário de seus
materiais e mantenha atualizado o saldo de cada pedido. A gerência da obra pode
utilizar os mesmos kanbans para balizar o consumo de materiais previstos em
orçamento e o consumo real e tomar medidas necessárias caso alguma incoerência ou
perdas sejam identificadas no processo.
Montagem do Layout nas frentes de serviço
A simulação permite o desenvolvimento do layout do canteiro predispondo posições
para equipamentos, estoque de materiais bem como suas quantidades adequadas, de
modo a facilitar o atendimento ao cliente de cada serviço, desde a solicitação do
material pela equipe, o descarregamento e armazenamento no pavimento até sua
entrega ao profissional executor.
112
8. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Este trabalho teve como objetivo geral analisar a eficiência da aplicação da modelagem
da informação da construção (BIM) ao planejamento de curto prazo com práticas enxutas.
Para o seu desenvolvimento foi construído um modelo 4D pensando numa execução com
práticas de construção enxuta.
O resultado deste trabalho apresenta um reforço à difusão da modelagem BIM e de
práticas enxutas na construção. O primeiro mesmo sendo explorado a mais de uma década
ainda é pouco utilizado no Brasil e o segundo mesmo sendo mais difundido e familiar tem
uma interpretação e entendimento muito aquém da sua verdadeira filosofia e seus princípios.
Um dos objetivos específicos deste trabalho foi conhecer os conceitos e aplicações da
modelagem da informação da construção (BIM). Esse objetivo foi atendido através do
referencial teórico abordado onde foi possível perceber o notório avanço que a modelagem
BIM pode trazer e a diferença entre projetos tradicionais e projetos modelados, dentre outros
benefícios.
Um outro objetivo específico foi aplicar a modelagem da informação ao planejamento
de curto prazo aliado a práticas enxutas no canteiro utilizando os conceitos da construção
enxuta. A obra escolhida foi fundamental ao atendimento desse objetivo, devido a empresa já
adotar o Sistema Toyota de produção como um dos seus procedimentos e ter essa cultura bem
difundida. Várias ferramentas já utilizadas deram suporte ao trabalho e tanto o modelo
tridimensional como o cronograma foram criados já com o propósito de gerar simulações e
extrair dados necessários à manutenção dessa filosofia. A extração dos quantitativos aliada ao
cronograma permitiu que fosse gerada uma programação diária de consumo de material,
fornecendo informações suficientes tanto para a gerência da obra como para as equipes de
produção.
Nesse segundo objetivo específico vale destacar o princípio da transparência muito bem
ostensivo, visto que permite a toda equipe uma percepção visual ao invés de múltiplas
interpretações conceituais a respeito do que se diz.
Em relação ao terceiro objetivo específico, que seria avaliar os resultados obtidos e
fazer análises sobre sua aplicabilidade, foram destacados os principais pontos do presente
estudo de caso:
Parâmetros para a criação de um modelo 4D;
113
Facilidade da visualização e interpretação do cronograma;
Transparência nos processos;
Valor agregado aos pacotes de trabalho e redução de desperdícios;
Extração de quantitativos e programação diária de materiais;
Montagem do Layout nas frentes de serviço.
A grande vantagem da modelagem 4D é sua capacidade de integrar os projetos e todas
as informações necessárias a sua execução e manutenção durante todo seu ciclo de vida,
transmitindo uma visão mais realista e clara do que se representa tradicionalmente apenas em
linhas. E essa característica se relaciona muito bem com os princípios da construção enxuta,
principalmente a transparência passada de forma clara e objetiva a todos os níveis gerenciais e
executivos envolvidos no projeto.
A exploração de mais recursos tecnológicos e o conhecimento de novas técnicas e
aplicações lean poderiam enriquecer esse trabalho. O desenvolvimento de softwares ou
pluguins a exemplo do KanBIM, representam avanços de pesquisas e estudos voltados para
essa área.
Pela contribuição acerca do tema e atendimento aos objetivos pré-estabelecidos,
recomendam-se à construção civil, as referências e estudo de caso desse trabalho como fonte
para desenvolvimento e continuidade de estudos que envolvam aplicação da modelagem BIM
ao planejamento e controle semanal de serviços com uma programação diária de execução e
consumo de materiais, e aplicação de técnicas e ferramentas da Construção Enxuta.
114
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