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UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA INDÚSTRIA 4.0: TECNOLOGIAS EMERGENTES NO CENÁRIO DA CONSTRUÇÃO CIVIL E SUAS APLICABILIDADES Palhoça 2019 2 ANA PAULA SANTOS BARDUCCO BEATRIZ MARQUES CONSTÂNCIO INDÚSTRIA 4.0: TECNOLOGIAS EMERGENTES NO CENÁRIO DA CONSTRUÇÃO CIVIL E SUAS APLICABILIDADES Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil da Universidade do Sul de Santa Catarina como requisito parcial à obtenção do título de Engenheiro Civil. Orientador: Oscar Ciro Lopez, Dr. Palhoça 2019 4 Dedicamos este trabalho aos nossos pais, Luciana, Humberto, Patrícia e Salésio, nossos principais colaboradores e incentivadores. 5 AGRADECIMENTOS Aos nossos amados pais e irmãos, que com muito carinho e apoio não mediram esforços para que chegássemos até esta etapa da nossa vida. Aos nossos amigos pelas alegrias, tristezas e dores compartilhadas. Ao nosso orientador e também coordenador do curso, pela paciência na orientação e incentivo que tornaram possível a nossa formação. A todos aqueles que de alguma forma estiveram e estão próximos de nós, fazendo esta vida valer cada vez mais a pena. 6 “Para se ter sucesso, é necessário amar de verdade o que se faz. Caso contrário, levando em conta apenas o lado racional, você simplesmente desiste. É o que acontece com a maioria das pessoas." (Steve Jobs, 2007) 7 RESUMO Este trabalho tem como objetivo explorar a contribuição das tecnologias da Indústria 4.0 no ciclo de vida dos projetos da construção civil. O estudo foi realizado por meio de uma pesquisa exploratória, e o método refere-se a uma pesquisa bibliográfica. A Indústria 4.0 se caracteriza pela introdução de evoluções tecnológicas no mercado, tais como a computação em nuvem, automação, realidade virtual e realidade aumentada, modelagem 3D, aplicativos para comunicação e o BIM – Modelagem da Informação da Construção. O Brasil ainda se encontra em processo de familiarização com a digitalização e seus impactos no conceito de Indústria 4.0. O ciclo de vida de um projeto são as fases pelas quais um projeto passa, do início à sua conclusão, passando por iniciação, planejamento, execução, monitoramento e controle e encerramento. As empresas do ramo de Engenharia Civil buscam novas tecnologias por conta da otimização da mão de obra e dos materiais, redução dos impactos ambientais e geração de resíduos, assim como pelo fortalecimento do controle de qualidade, rastreabilidade e especialização da mão de obra. A partir do estudo realizado pode-se concluir que a mais recente revolução industrial gerará impactos significativos na produção e acarretará em transformações na gestão empresarial, primeiramente na estratégia para implementar tecnologias, onde se fará necessária a cooperação entre as áreas de tecnologia da informação e produção, e em seguida, na adoção dessas tecnologias, onde as empresas irão desenvolver e/ou aperfeiçoar os seus modelos de negócio. Palavras chave: Indústria 4.0; Construção civil; Computação em nuvem; Automação; Realidade virtual; Realidade aumentada; Modelagem 3D; Aplicativos para comunicação; BIM; Brasil; Ciclo de vida; Engenharia Civil; 8 ABSTRACT The purpose of this Project was to explore the contribution of technologies of Industry 4.0 on the life cycle of civil construction projects. The study was done through exploratory research using a literature review methodology. Industry 4.0 is characterized by the introduction of technological evolutions on the market, such as cloud computing, automation, virtual reality and augmented reality, 3D modeling, communication apps and BIM – Building Information Modeling. Brazil is still adapting to digitization and its impact on the Industry 4.0 concept. The life cycle of a project represent the phases a project goes through from beginning to end, including initiation, planning, execution, monitoring, and control and closing. Civil Engineering companies look for new technologies to optimize labor and materials, reduce environmental impact and residues, as well as strengthening quality control, tracking, and labor specialization. Based on the study, it can be conclued that the most recent industrial revolution will significantly impact production and will bring about entrepreneurial transformation, firstly in strategies to implement technologies, where cooperation between information technology and production will be necessary, and then in adopting these technologies, where companies will develop and/or perfect their business models. Key words: Industry 4.0; Civil construction; Cloud computing; automation; Virtual reality; Augmented reality; 3D modeling; Communication apps; BIM; Life cycle; Civil Engineering. 9 LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 - Áreas de conhecimento do gerenciamento de projetos ............................ 20 Figura 2 - Gerenciamento da integração do projeto .................................................. 42 Figura 3 - Tecnologias relacionadas aos Grupos de Processos ............................... 48 Figura 4 – Cadeia de profissionais ............................................................................ 49 Figura 5 - Uso de drones no canteiro de obras ......................................................... 51 Figura 6 – AR Sketchwalk para novas habitações .................................................... 52 Figura 7 – AR Sketchwalk para reformas .................................................................. 53 Figura 8 – DAQRI Smart Helmet ............................................................................... 53 Figura 9 – Realidade aumentada através do DAQRI Smart Helmet ......................... 54 Figura 10 – GAMMA AR ............................................................................................ 54 Figura 11 – Instrução de construção de uma parede com Fologram ........................ 55 Figura 12 – Construção com concreto para impressão 3D ....................................... 57 Figura 13 – Execução de casa em 24 horas com impressão 3D .............................. 58 Figura 14 – Monitor de monóxido de carbono acoplado no capacete ....................... 59 Figura 15 – Colete de segurança InZoneAlert ........................................................... 59 10 LISTA DE TABELAS Tabela 1 - Grupo de processos de gerenciamento de projetos e mapeamento das áreas de conhecimento ............................................................................................. 45 11 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 13 1.1 OBJETIVO GERAL ............................................................................................ 15 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................. 15 1.3 JUSTIFICATIVA................................................................................................. 15 1.4 LIMITAÇÕES ..................................................................................................... 16 1.5 ESTRUTURA DO TRABALHO .......................................................................... 16 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA................................................................................ 17 2.1 INDÚSTRIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL ............................................................. 17 2.2 GERÊNCIA DE PROJETO SEGUNDO O PROJECT MANAGEMENTBODY OF KNOWLEDGE ........................................................................................................... 18 2.3 INDÚSTRIA 4.0 ................................................................................................. 21 2.4 INTERNET DAS COISAS .................................................................................. 23 2.5 SMART CITIES.................................................................................................. 25 2.6 TENDÊNCIAS ................................................................................................... 26 2.6.1 Computação em nuvem ................................................................................ 27 2.6.2 Integração na Indústria 4.0 – Automação ................................................... 27 2.6.3 Realidade virtual e realidade aumentada .................................................... 28 2.6.4 Modelagem 3D ............................................................................................... 29 2.6.5 Aplicativos para comunicação ..................................................................... 29 2.6.6 BIM .................................................................................................................. 29 2.7 BRASIL .............................................................................................................. 31 3 METODOLOGIA DO TRABALHO ....................................................................... 33 3.1 INTRODUÇÃO................................................................................................... 33 3.2 MÉTODO UTILIZADO ....................................................................................... 33 3.3 DESCRIÇÃO DAS ETAPAS .............................................................................. 34 3.3.1 Escolha do tema ............................................................................................ 34 3.3.2 Levantamento bibliográfico preliminar ....................................................... 34 3.3.3 Organização lógica do assunto ................................................................... 34 3.3.4 Ampliação do levantamento bibliográfico .................................................. 34 3.3.5 Aprofundamento do tema ............................................................................. 35 3.3.6 Desenvolvimento escrito .............................................................................. 35 12 4 DESENVOLVIMENTO ......................................................................................... 36 4.1 CICLO DE VIDA DO PROJETO ........................................................................ 37 4.1.1 Grupo de processos de gerenciamento de projetos .................................. 38 4.1.1.1 Grupo de processos de iniciação .................................................................. 38 4.1.1.2 Grupo de processos de planejamento .......................................................... 39 4.1.1.3 Grupo de processos de execução ................................................................ 40 4.1.1.4 Grupo de processos de monitoramento e controle ....................................... 40 4.1.1.5 Grupo de processos de encerramento ......................................................... 41 4.1.2 Áreas de conhecimento em gerenciamento de projetos ........................... 41 4.2 EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA DA CONSTRUÇÃO CIVIL ................................. 47 4.2.1 BIM .................................................................................................................. 48 4.2.2 Drones ............................................................................................................ 50 4.2.3 Realidade aumentada ................................................................................... 52 4.2.3.1 AR Sketchwalk .............................................................................................. 52 4.2.3.2 DAQRI Smart Helmet ................................................................................... 53 4.2.3.3 GAMMA AR .................................................................................................. 54 4.2.3.4 Fologram ....................................................................................................... 54 4.2.4 Big Data .......................................................................................................... 55 4.2.5 Inteligência artificial ...................................................................................... 55 4.2.6 Softwares de gestão ..................................................................................... 56 4.2.7 Impressão 3D ................................................................................................. 56 4.2.8 Gerenciamento de projetos em obra - ConstruCODE ................................ 58 4.2.9 Sensores vestíveis ........................................................................................ 58 4.2.10 Aplicativos de comunicação ........................................................................ 59 4.3 PERFIL DO PROFISSIONAL PÓS-INDÚSTRIA 4.0 ......................................... 60 5 CONCLUSÃO ...................................................................................................... 62 REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 63 13 1 INTRODUÇÃO A indústria da construção civil representa um dos setores econômicos com maior significância para a maioria dos países, especialmente para aqueles em desenvolvimento, como o Brasil, sendo considerada de extrema importância para a transformação da sociedade moderna. Entretanto, também é responsável por impactos negativos gerados no meio ambiente, tendo em vista os processos que causam poluição ambiental, o elevado consumo de recursos naturais e o grande volume de resíduos que essa indústria produz. A fim de amenizar tais externalidades, passou-se a buscar, cada vez mais, iniciativas sustentáveis para as atividades desempenhadas, de forma a adequá-las aos padrões de qualidade e preocupação com o meio ambiente que vêm sendo exigidos pela sociedade e pela própria sobrevivência da indústria. Diante de tal fato e, segundo a pesquisa desenvolvida pela empresa de consultoria em gestão Accenture, temas que antigamente não eram amplamente discutidos na construção civil vem ganhando atenção, tais como o crescente debate sobre sustentabilidade e a busca pelo equilíbrio entre o desenvolvimento econômico do setor e a preservação dos recursos naturais disponíveis à humanidade; o uso de energia renovável como alternativa à redução do consumo de energia proveniente de fontes hídricas e caloríficas, por meio de, por exemplo, introdução de painéis solares nas edificações, tanto durante a execução da obra quanto no usufruto da infraestrutura; a constante pesquisa por novos materiais, mais eficientes e com baixo custo de extração, como também de métodos construtivos mais eficazes e racionais; a adoção de tecnologias para automatizar as construções, utilizando a realidade aumentada para projetar as estruturas e visualizá-las antes do início da execução; a impressão 3D para, dentre outras funcionalidades, criar modelos e fôrmas, facilitando e padronizando a etapa de execução e o uso de softwares em geral, que estão cada vez mais completos, compilando, em apenas um arquivo, todas as informações necessárias a todos os envolvidos na execução da obra, como por exemplo o BIM (Building Information Modeling), reduzindo consideravelmente o tempo despendido na execução dos projetos. (ACCENTURE RESEARCH, 2018) Tais fatos são possíveis devido à propagação da inteligência artificial na economia, que impulsiona inovações, aumenta a produtividade dos trabalhadores com 14 a inserção demaquinário e gera crescimento para o setor por meio de recursos diferentes das soluções tradicionais. (ACCENTURE RESEARCH, 2018) Entende-se por inteligência artificial o ramo da ciência da computação que tem por finalidade elaborar dispositivos que simulam a inteligência humana, ou seja, máquinas que aprendem com experiências, que se ajustam a partir de consequentes entradas de dados e realizam atividades em semelhança com aquelas desenvolvidas por seres humanos. (SAS, 2018) Para que se consiga acompanhar as mudanças que estão ocorrendo no mercado da construção civil é necessário observar o que a tecnologia tem apresentado ao setor, adequar tais informações, ferramentas e métodos aos processos construtivos e, principalmente, ser resiliente para se adaptar às transformações que a indústria vem passando. Essa é uma das áreas mais beneficiadas por inovações que auxiliam na redução de custos por meio da automação dos processos. Estima-se que, num futuro breve, seja possível automatizar o canteiro de obras, utilizando ferramentas como o BIM, drones e novos materiais, máquinas ao invés de trabalho braçal, softwares no lugar das pranchetas e soluções tecnológicas robustas em substituição às ferramentas pesadas. Além disso, o controle de todas as etapas da obra se dará por meio de aplicativos com interface simples e baseada na realidade aumentada. (LIMA, 2017) Porém, sem a Internet das Coisas (IoT), o canteiro automatizado torna-se uma ideia muito distante da rotina do Engenheiro Civil, pois é a IoT que permite a comunicação e o gerenciamento de informações entre os objetos. Com ela, os dispositivos ficam conectados à internet trocando dados entre si, eliminando, entre outras etapas, as operações manuais de controle dos estágios de obra. Ademais, as informações sobre os projetos ficam armazenados na nuvem, reduzindo significativamente o uso do papel e se aproximando, cada vez mais, da inteligência artificial. (LIMA, 2017) Com a automatização do canteiro e com a digitalização das informações, é importante dar atenção também à mudança na forma de trabalho de quem está na obra, que tende a reduzir as atividades manuais para, em contrapartida, aumentar a operação de máquinas. Tal mudança requer treinamento e planejamento por parte 15 das empresas, para que não se perca produtividade e haja elevação nos custos sem o retorno esperado. Apesar de que o tema (IoT) tenha ganhado bastante destaque no Brasil, ainda são poucos os estudos científicos que abordam os reais impactos que esse momento tecnológico pode trazer à sociedade e quais os comportamentos dela em relação a isso. Portanto, busca-se com este trabalho elencar algumas das tecnologias oriundas da inserção da Indústria 4.0 no mercado brasileiro e analisar a aplicabilidade delas no desenvolvimento de projetos. 1.1 OBJETIVO GERAL Com vistas à problematização descrita, tem-se por objetivo geral do presente trabalho analisar a provável contribuição das tecnologias da Indústria 4.0 no ciclo de vida de projetos de construção civil. 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS A fim de atingir o objetivo geral, têm-se como objetivos específicos: Elaborar uma revisão bibliográfica dos termos e conceitos que tangem a realidade a ser abordada durante o trabalho; Elencar tecnologias que estão surgindo com o advento da Indústria 4.0 no Brasil; Contextualizar as tecnologias no ciclo de vida de um projeto. 1.3 JUSTIFICATIVA Diante da iminência do uso da tecnologia em todos os processos do cotidiano, desde o ambiente familiar, com o acréscimo de eletrodomésticos, computadores, smartphones etc. até as indústrias, sejam elas automobilística, agroindústria, alimentícia, entre outras, julgou-se interessante desenvolver um estudo bibliográfico acerca do surgimento da Indústria 4.0 e da Internet das Coisas e elencar algumas das tecnologias trazidas por esses acontecimentos que tendem a atingir o âmbito da indústria da construção civil no país nos próximos anos e em que processos, dentro do ciclo de vida de um projeto, elas podem ser úteis. 16 1.4 LIMITAÇÕES O presente trabalho se limita a contextualizar a temática da Indústria 4.0 e a Internet das Coisas (IoT), elencando algumas tecnologias oriundas dessas revoluções que podem vir a contribuir para uma melhoria na forma de trabalho da Indústria da Construção Civil, sem se aprofundar no tema referente à necessidade de mudança comportamental e cultural dentro do cenário da construção civil nos próximos anos. 1.5 ESTRUTURA DO TRABALHO Com vistas ao entendimento da situação do Brasil no que diz respeito à introdução da tecnologia na construção civil, o trabalho terá, no seu capítulo 2, uma revisão bibliográfica desenvolvida por meio de pesquisa qualitativa em artigos científicos, projetos de governo e conference proceedings. O capítulo 3 descreverá a metodologia de pesquisa utilizada para a elaboração do trabalho e o capítulo 4 abordará mais detalhadamente o ciclo de vida de um projeto e apresentará as tecnologias levantadas para, em seguida, correlaciona-las aos grupos de processos existentes no ciclo de vida. 17 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Este capítulo tem por objetivo apresentar e desenvolver os conceitos que estão relacionados ao tema do trabalho, a fim de um melhor entendimento do que será abordado em sua segunda parte. 2.1 INDÚSTRIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL A área da Construção Civil abrange todas as atividades de produção de obras. Estão incluídas nesta área as atividades referentes ao planejamento e projeto, que consistem na elaboração de estudos de viabilidade técnico-econômica de empreendimentos, laudos avaliativos, plantas de valores genéricos, pareceres técnicos, elaboração de estudos, concepção de projetos técnicos e elaboração de planejamento de obras; a execução, que compreende instalação e gerenciamento do canteiro de obras, execução de obras e controle de processos; a manutenção e restauração, que se baseia na instalação e gerenciamento do canteiro de obras, execução de obras de manutenção e restauração e controle de processos. (MEC, 2000) As atividades englobam diferentes segmentos, tais como edifícios, estradas, portos, aeroportos, canais de navegação, túneis, instalações prediais, obras de saneamento, de fundações e de terra em geral, estando excluídas as atividades relacionadas às operações, tais como a operação e o gerenciamento de sistemas de transportes, a operação de estações de tratamento de água, de barragens, entre outros. (MEC, 2000) Segundo o relatório “Construção Civil: Desafios 2020”, elaborado pelo Sistema Firjan, a Indústria da Construção Civil é um dos setores mais importantes para a economia do país. O desenvolvimento e a capacidade de produção do mesmo estão relacionados diretamente com o crescimento do setor. Nos últimos anos, o segmento passou por um significativo processo de expansão no Brasil, implicando em novos desafios relacionados à inovação, tecnologia, qualificação profissional e ao estabelecimento de ambientes de negócios que favoreçam a produtividade, a competitividade empresarial e o desenvolvimento do país. (FIRJAN, 2014). Seguindo a Classificação Nacional de Atividades Econômicas (CNAE), podemos agrupar os segmentos da indústria da construção civil formal em seis grandes grupos, ligados a: 18 • Preparação de terreno: inclui obras de demolição e de preparação de área, sondagem e fundações destinadas à construção e grandes movimentações de terra; • Construção de edifícios e obras de engenharia civil: inclui edificações residenciais, industriais, comerciais e de serviços, obras viárias, obras de arte especiais, obras de montagem e de outros tipos; • Obras de infraestrutura para engenharia elétrica e telecomunicações: inclui obras para geração e distribuição de energia elétrica e para telecomunicações; • Obrasde instalações: inclui instalações elétricas, de sistemas de ar condicionado, de ventilação e refrigeração, instalações hidráulicas, sanitárias, de gás, de sistemas de prevenção contra incêndio e outras; • Obras de acabamento; • Aluguel de equipamentos de construção e demolição, com operários. Além das atividades das empresas formais, podemos destacar três ramos de atuação das informais, os quais são classificados como obras de edificação e de acabamento, mas que se distinguem pela finalidade ou pelo contratante dos serviços: • Obras de manutenção e reparos, realizadas integralmente em imóveis usados; • Obras de construção e reformas de edificações, item que inclui obras de autogestão (aquelas realizadas mediante a contratação de autônomos); • Outras obras informais, o que inclui a autoconstrução (aquela realizada pelas próprias famílias) e empreitadas subcontratadas por empresas formais da construção (em geral, uma atividade que compreende o agenciamento de mão-de-obra). (ABRAMAT, 2007) Antes de conceituar indústria 4.0, torna-se necessário abordar o tema referente ao processo inicial de toda e qualquer atividade relacionada à Indústria da Construção Civil, que é a etapa do planejamento do ciclo de vida do projeto, a iniciar pela própria compreensão da definição de projeto. 2.2 GERÊNCIA DE PROJETO SEGUNDO O PROJECT MANAGEMENT BODY OF KNOWLEDGE Segundo Lopez, o termo “projeto” remete à concepção/realização de um empreendimento, sendo o ato, efeito ou resultado de empreender algo com uma finalidade previamente determinada. Segundo a ISO 10.006 – Gestão da qualidade – Diretrizes para a qualidade no gerenciamento de projetos – o termo pode ser definido como um “processo único, consistindo de um grupo de atividades coordenadas e controladas, com datas para início e término, empreendido para alcance de um objetivo conforme requisitos específicos, incluindo limitações de tempo, custo e recursos”. (LOPEZ, 2018) Ainda, para Lopez, para o atingimento dos objetivos estabelecidos em projeto é necessário que se elabore um plano, pautado em ferramentas, técnicas e processos, que parametrizem a execução de tal projeto, levando-o aos resultados 19 almejados. Dessa necessidade surge a importância do gerenciamento de projetos e, consequentemente, o papel do gestor de projetos, que é responsável por planejar, ou seja, organizar ideias, antecipar objetivos e ações, baseados em métodos, planos ou lógica, a fim de aumentar a probabilidade de ocorrência dos eventos desejados. (LOPEZ, 2018) Para dar vazão aos conhecimentos pertinentes ao gerenciamento de projetos surge, em 1969, nos Estados Unidos, uma organização sem fins lucrativos chamada Project Management Institute, PMI. Tal organização elaborou um guia para a orientação de profissionais acerca do conhecimento em gerenciamento de projetos, chamado PMBOK – Project Management Body of Knowledge. Segundo o próprio PMBOK: Este guia PMBOK é diferente de uma metodologia. Uma metodologia é um sistema de práticas, técnicas, procedimentos e regras usadas por aqueles que trabalham numa disciplina. Este Guia PMBOK® é uma base sobre a qual as organizações podem criar metodologias, políticas, procedimentos, regras, ferramentas e técnicas e fases do ciclo de vida necessários para a prática do gerenciamento de projetos. (PMBOK, Parte I, pág 2, 2017) O PMI conceitua projeto como “um esforço temporário empreendido para criar um produto, serviço ou resultado único” (PMBOK, Parte I, pág 4, 2017). Eles tem como finalidade o cumprimento de objetivos, que são os resultados esperados, os propósitos a serem atingidos, sejam eles na forma de um produto a ser entregue ou um serviço a ser realizado. Tais cumprimentos se dão por meio de entregas, que são quaisquer produtos, resultados ou capacidades únicas e verificáveis que devem ser produzidas para que haja a conclusão de um processo, fase ou projeto. (PMBOK, Parte I, pág 4, 2017) Os projetos são finitos e temporários, mas as entregas realizadas para o cumprimento podem existir mesmo após seu encerramento. Essas entregas podem ser de natureza social, econômica, material ou ambiental, como por exemplo, a construção de uma ponte, que tem como entrega uma estrutura que pode durar dezenas de anos. (PMBOK, Parte I, pág 5, 2017) Para que haja sucesso na realização dos projetos, a empresa deve dar a devida importância ao gerenciamento de projetos. Em relação ao gerenciamento de projetos, o PMI explana: 20 Gerenciamento de projetos é a aplicação de conhecimentos, habilidades, ferramentas e técnicas às atividades do projeto a fim de cumprir os seus requisitos. O gerenciamento de projetos é realizado através da aplicação e integração apropriadas dos processos de gerenciamento de projetos identificados para o projeto. O gerenciamento de projetos permite que as organizações executem projetos de forma eficaz e eficiente. (PMBOK, Parte I, pág 10, 2017) Para o PMI, gerenciamento de projetos é “a aplicação do conhecimento, habilidades, ferramentas e técnicas às atividades do projeto, de forma a atingir e exceder as necessidades e expectativas dos interessados (stakeholders) pelo projeto”. (PMI, 1996, apud Lopez, 2018) No PMBOK, em sua 3ª edição, o gerenciamento de projetos atende à uma gama de áreas de conhecimento, e é composto por uma série de processos referentes à cada área, conforme figura apresentada a seguir: Figura 1 - Áreas de conhecimento do gerenciamento de projetos Fonte: Adaptado de PMBOK, terceira edição, 2016. 21 O gerenciamento de projetos auxilia as empresas no cumprimento de suas metas organizacionais e no atingimento dos objetivos definidos, podendo ser considerado como parte fundamental ao alcance do sucesso na realização dos projetos. Outra ferramenta existente é o Ciclo PDCA. O ciclo é composto por quatro fases: Plan (planejamento), Do (fazer/execução), Check (checagem/verificação) e Act (ação). O estágio inicial consiste no planejamento, identificação de problemas e estabelecimento dos planos de ação. Em seguida, passa-se a executar o que foi planejado. Com a realização das atividades planejadas, tem-se a necessidade de verificar sua eficácia, acompanhar indicadores e avaliar, constantemente, a efetividade dos resultados obtidos. Tendo a informação do que precisa ser ajustado, o gestor tem capacidade para instituir ações corretivas e aprimorar os processos da empresa. (PERIARD, 2016, apud Lopez, 2018). Outro fator importante, segundo Lopez, é o entendimento acerca do universo do projeto, que envolve o ambiente do projeto e o relacionamento entre as partes interessadas, também conhecidas por stakeholders. (NEWTON, 2011, apud Lopez, 2018). São elas: os clientes do projeto, as pessoas diretamente envolvidas no projeto (gestor, equipe de projeto, fornecedores etc.) e os vizinhos do projeto (indivíduos ou organizações que sofrem influências indiretas do projeto). O PMBOK discorre sobre um dos componentes chave para um bom gerenciamento de projetos, que é o entendimento do ciclo de vida de um projeto. Nesse sentido, diversas ferramentas são capazes de auxiliar o gestor de projetos na execução de um bom gerenciamento. Um dos objetivos deste estudo é analisar como as tecnologias emergentes propiciadas pela Indústria 4.0 poderão contribuir nos diferentes processos presentes no ciclo de vida de projetos de construção civil. Esse assunto será abordado, mais detalhadamente, no capítulo 4 do presente trabalho. 2.3 INDÚSTRIA 4.0 Desde o início da industrialização, avanços tecnológicos têm resultado em mudanças de paradigmas, a iniciar pela Primeira Revolução Industrial, com o aparecimento das indústrias. Logo após, os avanços no uso intensivo da energia elétrica, também conhecida como Segunda Revolução Industrial, e também os avanços da adoção em larga escala da digitalização - a chamadaTerceira Revolução 22 Industrial. Com base nesse avanço da digitalização, combinado à tecnologia da internet e demais tecnologias orientadas ao futuro, como os chamados "objetos inteligentes" (máquinas e produtos), observa-se uma nova mudança de modelo na Indústria. Através dessas expectativas do futuro, foi estabelecido o termo Indústria 4.0, ou a Quarta Revolução Industrial (LASI et al., 2014). A Indústria 4.0 se caracteriza pela introdução de evoluções tecnológicas no mercado, tais como a inteligência artificial, robótica, internet das coisas, veículos autônomos, impressão em 3D, nanotecnologia, biotecnologia, armazenamento de energia e computação quântica. Novas tecnologias estão fundindo os mundos físico, digital e biológico de forma a criar grandes promessas e possíveis perigos. A velocidade, a amplitude e a profundidade desta revolução estão nos forçando a repensar como os países se desenvolvem, como as organizações criam valor e o que significa ser humano. (SCHWAB, 2016). Segundo Schwab (2016) “as mudanças são tão profundas que, na perspectiva da história da humanidade, nunca houve um momento tão potencialmente promissor ou perigoso”. Em se tratando do conceito de Indústria 4.0 e de acordo com o relatório desenvolvido pelo Conselho Temático Permanente de Política Industrial e Desenvolvimento Tecnológico – COPIN – conselho esse criado pela Confederação Nacional da Indústria, o conceito “Indústria 4.0” surgiu da incorporação da digitalização nas atividades industriais (por digitalização entende-se o processo de tornar digital dados e informações que anteriormente eram analógicos). Essa introdução trouxe integração e controle de produção por meio de sensores e equipamentos conectados em rede e da integração do mundo real e virtual, que proporciona sistemas ciberfísicos e viabiliza o emprego da inteligência artificial. (CNI, 2016, p. 11). Entretanto, o conceito não se resume à integração dos processos de produção e distribuição, mas envolve também todas as etapas que concernem a cadeia de valor: projeto e desenvolvimento de novos produtos, testes, simulações de produção e pós-venda. Como benefícios, é facilmente notável o ganho de produtividade, o encurtamento dos prazos de lançamento de novos produtos, uma maior flexibilidade nas linhas de produção, bem como também aumento na racionalidade no uso dos recursos energéticos, hídricos etc. Outro ponto relevante é 23 o aumento na capacidade das empresas de se interligarem em cadeias globais de valor. De acordo com o estudo desenvolvido pela Accenture em 2016 (apud CNI, 2016, p. 17), a implementação das tecnologias relacionadas à IoT deverá impactar o PIB brasileiro em cerca de US$ 39 bilhões até 2030. Se o país criar condições que venham a acelerar a absorção dessas tecnologias, esse valor pode subir para cerca de US$ 210 bilhões. Porém, para que isso aconteça, há a necessidade de melhoria no ambiente de negócios, infraestrutura, programas de difusão tecnológica, melhoramentos nas normas e regulamentos etc. Em se tratando dos desafios no contexto brasileiro, o país enfrenta dificuldades como investimentos em equipamentos para incorporar essas tecnologias, adaptação de layouts, de processos e formas de relacionamento entre empresas da cadeia produtiva, como também a dificuldade de criação de novas especialidades e o desenvolvimento de novas tecnologias. (CNI, 2016, p. 15) Além disso, há a necessidade da adoção de medidas relativamente rápidas para que se evite um gap de competitividade entre o Brasil e alguns países em que a Indústria 4.0 já começou a se tornar realidade. 2.4 INTERNET DAS COISAS Relacionada à Quarta Revolução Industrial, a Internet das Coisas corresponde à capacidade dos objetos disponibilizarem informações acerca do seu funcionamento devido ao fato de estarem conectados em rede. O conceito foi utilizado pela primeira vez em 1999 pelo pesquisador britânico do Massachussetts Institute of Technology (MIT), em uma apresentação para executivos da Procter & Gamble, quando se falava na ideia de etiquetar eletronicamente os produtos da empresa a fim de facilitar a logística da cadeia de produção, com identificadores de rádio frequência. Em entrevista para a revista eletrônica da Organização Financiadora de Inovação e Pesquisa - Finep, o autor do termo acredita que: [...] estamos presenciando o momento em que duas redes distintas – a rede de comunicações humana (exemplificada na internet) e o mundo real das coisas – precisam se encontrar. Um ponto de encontro onde não mais apenas “usaremos um computador”, mas onde o “computador se use” independentemente, de modo a tornar a vida mais eficiente. Os objetos – as “coisas” – estarão conectados entre si e em rede, de modo inteligente, e passarão a “sentir” o mundo ao redor e interagir. (ASHTON, Kevin, 2015). 24 Em se tratando de uma perspectiva cronológica, Santrella, Gala, Policarpo e Gazoni (2013) dividiram os acontecimentos históricos em cinco eras tecnológicas e seus dispositivos de mediação. A primeira era diz respeito às tecnologias eletromecânicas que serviram de suporte à reprodutibilidade técnica, como por exemplo, linhas de produção de jornais, câmeras fotográficas analógicas telégrafos etc. A era seguinte foi a da difusão, onde o rádio e a televisão passaram a ser os principais meios de comunicação, com conteúdos flexíveis que proporcionaram a ascensão da cultura de massas. A terceira se refere às tecnologias disponíveis, como controle remoto, máquinas fotocopiadoras, aparelhos de reprodução de músicas e o início do desenvolvimento das mídias móveis atuais, televisão a cabo e vídeo cassete, que permitiu ao receptor buscar conteúdos a sua escolha. A quarta era se iniciou com o surgimento dos computadores pessoais, ligados às redes teleinformáticas, que foram se miniaturizando em tablets e smartphones, dando origem a quinta era tecnológica, onde surgiram os dispositivos de comunicação móveis, que passaram a permitir não apenas a comunicação online, como também a conexão contínua com a internet, sem limites de espaço e tempo. Segundo Sônego et al. (2016, apud Ferreira, 2014), a Internet das Coisas “tem a finalidade de proporcionar inteligência para objetos, de modo a permitir seu controle e a notificação de alterações em seu estado”. Segundo Santos, et al. (2015), a IoT pode ser considerada a próxima revolução da internet, tendo em vista o fato de que ela é capaz de coletar, analisar e distribuir dados processados por smartphones e micro computadores e transformá-los em informação, a fim de gerar uma efetiva ação humana ou entre máquinas. Com o processamento dessas informações tem-se maior poder na tomada de decisões em questões como segurança, monitoramento, cidades inteligentes, telemedicina etc. Segundo Santanella et al. (2013), a Internet das Coisas vem se tornando cada vez mais pervasiva, inteligente e interativa. Além das interfaces já largamente utilizadas pela sociedade, como smartphones, tablets, desktops etc., há uma grande variedade de aplicações que vem sendo desenvolvidas nas questões citadas por Santos, como mecanismos que permitem a visualização das pessoas nos pedágios e alfândegas; pombos com dispositivos de radiofrequência (RFID) implantados, com sensores que enviam informações sobre a poluição do ar; médicos que monitoram o estado de saúde dos pacientes à distância etc. Segundo Buckley (2006), apud Santanella et al. 25 (2013), a internet das coisas atinge também as edificações, que passam a ter sistemas inteligentes capazes de regular o funcionamento de seus aparelhos eletrônicos, elétricos, alarmes, climatização, portas, janelas etc.; as fábricas, que passam a ter inteligência e autonomia em seus processos e até as roupas, que podem registrar as mudanças de temperatura exterior e se ajustar de acordo com elas. Toda essatecnologia que vem sendo apresentada nos últimos anos está sendo absorvida, paulatinamente, pela administração pública, por meio de políticas que melhoram suas atividades-fim, de tal forma que um novo conceito de cidades está surgindo, as Smart Cities. 2.5 SMART CITIES Segundo Gibson, Kozmetsky, & Smilor (1992), apud Rizzon et. al (2017), o termo Smart City se originou no início dos anos noventa, para conceituar o fenômeno de desenvolvimento urbano dependente da tecnologia, globalização e inovação. Segundo Hall (2000), apud Weiss, Bernardes e Consoni (2017, p.1) “as cidades inteligentes são aquelas que monitoram e integram as condições de operações de todas as infraestruturas críticas da cidade, atuando de forma preventiva para a continuidade de suas atividades fundamentais”. Segundo Kanter e Litow: As cidades inteligentes são aquelas capazes de conectar de forma inovativa as infraestruturas físicas e de TIC, de forma eficiente e eficaz, convergindo os aspectos organizacionais, normativos, sociais e tecnológicos a fim de melhorar as condições de sustentabilidade e de qualidade de vida da população. [...] Cidade inteligente é aquela que faz extensivo e racional das TIC para a melhoria da eficiência dos espaços urbanos. Ou seja, aquelas que tem a intenção de oferecer melhores condições de vida e de atuação para todos os envolvidos. (2009, apud Weiss, Bernardes e Consoni, 2017, p.2) Segundo Santanella: [...] iniciativas no desenvolvimento de cidades inteligentes propõem equipar a infraestrutura urbana com tecnologia capaz de otimizar a recepção de dados pelos setores responsáveis na administração das cidades e fornecer informações em tempo real sobre questões urbanas e dados de gestão na esfera pública. (2013, pag. 31) Como exemplo, pode-se citar sensores em postes para reduzir os custos com energia; monitoramento da distribuição de água de maneira remota, bem como de caminhões de lixo e veículos de manutenção, que fornecem relatórios de frequência a fim de reformular planos de distribuição, disponibilizar informações sobre 26 trânsito, estacionamentos e rotas alternativas etc. Além disso, segundo Meier et al. (2011), apud Weiss, Bernardes e Consoni (2017), as tecnologias da informação e da comunicação são de suma importância para o fornecimento de meios para o monitoramento e o gerenciamento de serviços e recursos de infraestruturas urbanas e para o encurtamento das distancias entre o poder público e os cidadãos através da disponibilização de serviços via internet. Weiss, Bernardes e Consoni afirmam que a rápida urbanização que vem ocorrendo no cenário mundial atual apresenta uma significativa perda de funcionalidades básicas de uma cidade, como a dificuldade de gestão de resíduos, de recursos públicos, a falta de controle dos índices de poluição do ar, problemas na saúde, educação e mobilidade, entre outros. Porém, segundo os mesmos autores: [...] essas questões podem ser enfrentadas com o aproveitamento adequado das capacidades atuais e futuras, melhorando a eficiência e reinventando a organização das cidades, tendo as tecnologias da informação e comunicação (TIC) como viabilizadoras de um sistema nervoso para e de cidades inteligentes. (2017, p.3) Cabe ao poder público a garantia de ações executadas com transparência, eficiência, e agilidade, constituindo políticas que sejam legitimadas institucionalmente, estimulando a competitividade e a inovação nas cidades. 2.6 TENDÊNCIAS A falta de informações, ou a perda no tempo da informação (informações atrasadas, incompletas, destinadas a pessoas/setores errados) é um dos maiores problemas encontrados em qualquer empresa. O mau gerenciamento de dados e informações ocasiona aumento nos custos, retrabalho, perda de oportunidades, dentre outros. A internet é uma excelente solução no gerenciamento dessas informações, visto que é uma ferramenta que faz a troca de informações ocorrer em tempo real, sem interferência da distância física entre os interessados. Diversas tecnologias estão sendo inseridas no contexto da construção civil, trazendo uma mudança significativa no modo de trabalho. Algumas delas serão apresentadas, sumariamente, a seguir: 27 2.6.1 Computação em nuvem As empresas, de todos os setores da economia, estão caminhando para um futuro em que seu gerenciamento será quase que totalmente desenvolvido na computação em nuvem, tendo em vista os aspectos práticos, seguros e eficientes dessa tecnologia. Nuvem é a nomenclatura utilizada para designar o uso de um servidor online, que armazena todas as informações desejadas, em detrimento do uso de dispositivos físicos, como hardwares. O uso das “nuvens” possibilita a realização de atividades simultâneas, o que confere maior agilidade nos procedimentos, com alimentação de dados em tempo real. Os benefícios são claramente notados também na redução de custos com grandes servidores, que despendem de investimento com equipamentos e manutenção e na questão da segurança, no que diz respeito à velocidade de recuperação de dados. Relacionada à tal tema, difunde-se atualmente o conceito e utilização da Big Data, que se refere ao ato de coletar e armazenar um grande volume de informação para servir de base para análises. Tais informações, além de volumosas, são transmitidas extremamente rápidas (por meio de tecnologias como etiquetas RFID, sensores e medições inteligentes) para que possam ser analisadas em tempo hábil, e variadas (números, data bases, textos, vídeos, transações financeiras etc.) Geralmente, as fontes de big data são oriundas de transmissão de dados de dispositivos conectados à rede, de mídias sociais e de fontes publicamente disponíveis. Cabe às organizações definir qual o melhor emprego a se dar a tais dados, o modo de armazená-los, como analisá-los e o que fazer com a informação gerada a partir deles. (SAS, 2019) 2.6.2 Integração na Indústria 4.0 – Automação De acordo com Romano, da Logique Sistemas (2017), a forma de conexão automatizada dentro de uma organização é diretamente relacionada à integração trazida pela Indústria 4.0. Segundo ele, a ideia por trás deste conceito está em interconectar também o que se encontra fora da fábrica, como logística, distribuição, mercado financeiro e afins. Tendo em vista este cenário, existem duas classificações de integração na indústria 4.0. A integração horizontal está relacionada com a conexão entre a fábrica e 28 toda cadeia de valor externa à planta, ou seja, relacionando sistemas de TI e fluxos na cadeia de fornecimento e valor, incluindo os vários processos que passam por ela. Já a integração vertical permite que todos os níveis da fábrica estejam conectados, desde o processo de produção até os executivos. A automação pode ser executada por meio de softwares ou outras ferramentas que reduzem o tempo e o trabalho necessário para a realização de uma determinada atividade, o que está diretamente ligado à redução de custos. Para melhor entender o processo de automação em empresas e sua importância, pode-se analisar o funcionamento de um supermercado. Segundo Junqueira: O mercado exige que cada vez mais as lojas sejam dinâmicas e os processos sejam executados com perfeição por todas as áreas. Dessa forma é impossível pensar em não utilizar as vantagens que a automação comercial em supermercados traz. Softwares e ferramentas tecnológicas contribuem para o dia a dia do varejista e ajudam diretamente no aumento de vendas. O processo diário de funcionamento de um supermercado torna essa necessidade ainda mais evidente, o auto número de produtos envolvidos, o alto giro e a necessidade do consumidor, são fatores que caracterizam o quanto é importante contar com uma automação comercial em supermercados. (InfoVarejo, 2017) 2.6.3 Realidade virtual e realidade aumentada De acordo com Juliana Nakamura (2018),a realidade virtual é uma tecnologia de interação entre um usuário e um sistema operacional, por meio de recursos gráficos 3D ou imagens 360º. O objetivo é dar ao usuário a sensação de presença em um ambiente virtual, proporcionando uma completa imersão no ambiente simulado em tempo real. A utilidade desta tecnologia na indústria da construção é extraordinária. Pode, por exemplo, contribuir com o trabalho do design de projetos, possibilitando ao profissional avistar o projeto em 3D no ambiente de uma obra, podendo assim identificar possíveis erros ou reparos à serem feitos. Além disso, com a simulação em um ambiente virtual o cliente pode se sentir dentro da sua própria residência, antes mesmo de ela ser construída, sendo capaz de solicitar antecipadamente modificações nos projetos. Já a realidade aumentada tem o propósito inverso da realidade virtual. Segundo Brenda Thomé (2019), a realidade aumentada insere elementos digitais na realidade física. Por exemplo, a partir de uma filmagem de uma sala vazia, um 29 aplicativo pode ser capaz de inserir cores de tintas nas paredes para que o usuário possa analisar como ficaria tal escolha, antes de executá-la. 2.6.4 Modelagem 3D A modelagem 3D utiliza softwares para criar uma representação matemática de uma forma tridimensional. Segundo Nadine Alves (2018), alguns softwares de modelagem permitem que os modelos 3D sejam compartilhados e visualizados em qualquer lugar, principalmente no canteiro de obras. Dessa forma, o projeto pode ser alterado ou atualizado em tempo real, dados e cálculos imprecisos podem ser precipitadamente corrigidos e a empresa evita o retrabalho em várias etapas que acabariam gerando custos extras e atrasos na execução. 2.6.5 Aplicativos para comunicação Os aplicativos de comunicação centralizada, nas fases iniciais do projeto são úteis para agilizar a documentação necessária, organizar e gerar relatórios em poucos segundos. Mantendo as informações e documentos reunidos e armazenados na nuvem com segurança e disponibilidade a todos os interessados no projeto. De acordo com Ricardo Moraes, CEO da Metroll, em seu depoimento para a Construct, buscar formas cada vez mais ágeis e eficazes de gerenciamento de projetos é o próprio negócio da empresa. “Em todo o ciclo de gerenciamento de projetos, conseguimos reduzir de 25% a 35% o volume de horas trabalhadas, chegando até a 50%, dependendo do tipo de projeto, utilizando o Construct.” (MORAES, 2019). 2.6.6 BIM O Building Information Modeling (BIM), em português, Modelagem da Informação da Construção, é o novo conceito quando se trata de projetos para construções. Diferente dos desenhos atuais em 2D, com a habitual representação planificada do que será construído, a modelagem com o conceito BIM trabalha com modelos 3D mais fáceis de compreender e mais fiéis ao produto final. Numa comparação simples, seria como abandonar a ideia de fazer o planejamento desenhando mapas e trabalhar diretamente com maquetes. (SIENGE, 2016). 30 BIM é uma filosofia de trabalho que integra arquitetos, engenheiros e construtores (AEC) na elaboração de um modelo virtual preciso, que gera uma base de dados que contém tanto informações topológicas como os subsídios necessários para orçamento, cálculo energético e previsão de insumos e ações em todas as fases da construção” (Eastman, 2008, apud Gonçalves Junior, 2019). Segundo Gonçalves Junior, editor do blog da Alto QI (2019), o motivo para a criação do BIM seria organizar minuciosamente todas as informações referentes a uma edificação durante seu ciclo de vida, garantindo que o acesso a essas informações se desse de forma momentânea, garantindo ao projetista a possibilidade de preceder interferências e impactos da estrutura. De acordo com Brenda Thomé, editora do Sienge (2016), o projeto ideal realizado em BIM agrega todas as partes envolvidas no planejamento de uma construção, concedendo informações detalhadas sobre cada etapa de construção e disponibilizando para todos os envolvidos. Além de facilitar dados como dimensões de paredes e localização de canos, fornece informações relacionadas a tipos e quantidades de insumos e mão de obra, por exemplo. Ainda segundo Thomé (2016), o BIM se assemelha à modelagem 3D, porém com a aplicação da nova tecnologia são adicionadas outras informações que só o BIM proporciona. Por exemplo, é possível adicionar informações sobre materiais, custos e outras especificações. Além da comunicação e troca de informações entre todos os envolvidos, múltiplos são os benefícios ao adotar o conceito BIM em projetos, como, um fluxo de trabalho transparente possibilitando a participação dos membros do projeto independente dos softwares que utilizam, linguagem comum para os processos utilizados, dados pertinentes para uso durante todo o ciclo de vida do projeto evitando entradas diversificadas dos mesmos dados, desenhos inteligentes com informações detalhadas do projeto, cálculos integrados aos desenhos sem necessidade do uso de planilhas externas, atualização automática dos detalhes e desenhos de acordo com alterações, quantitativos instantâneos, análise e determinação da localização ideal do projeto levando em conta os impactos geográficos e sociais, cronograma muito assertivo e ainda, uma execução minuciosa associando as atividades, recursos de trabalho, localização de equipamentos e materiais com entregas associadas. (GONÇALVES JUNIOR, 2019) 31 BIM é realidade, é evolução e seu uso ganha força no mercado a cada dia. Não é preciso dizer que quem não estiver inserido nesse contexto, está sujeito a maiores dificuldades com concorrentes. Felizmente, a maioria das ferramentas computacionais específicas para projetos estão alinhadas com esse conceito. No Brasil, por exemplo, a empresa catarinense AltoQi, desenvolvedora de softwares como o Eberick e o QiBuilder, já possuem em seus sistemas, a exportação em arquivos com extensão. (Gonçalves Junior, 2019) 2.7 BRASIL De acordo com o estudo realizado pela Confederação Nacional da Indústria (CNI), o Brasil ainda não assimilou o conceito de Indústria 4.0, e ainda se encontra em um processo de familiarização com a digitalização e seus impactos sobre a competitividade no cenário nacional e mundial. (CONFEDERAÇÃO NACIONAL DA INDÚSTRIA, 2016) Em se tratando da internalização do conceito de smart city, Weiss, Bernardes e Consoni trouxeram o seguinte questionamento: “como o conceito de cidades inteligentes vem sendo aplicado pelas cidades brasileiras com vistas ao estabelecimento de um novo modelo de gerenciamento das infraestruturas e dos serviços públicos?” (2017, p. 2) Para responder, trouxeram três cidades brasileiras com população acima de um milhão de habitantes, conhecidas como cidades inteligentes nacional e internacionalmente. São elas: Rio de Janeiro, Porto Alegre e Curitiba. O Rio de Janeiro iniciou o projeto de se tornar uma cidade inteligente com a implantação do centro de operações, em 2010. O Centro de Operações Rio (COR) é um conjunto de órgãos que monitoram a cidade 24 horas por dia, a fim de gerenciar crises por meio de antecipação, redução e preparação, como também responder rapidamente às ocorrências, como chuvas fortes, deslizamentos, condições do mar, tráfego, entre outros. Porto Alegre segue a mesma linha do Rio de Janeiro, com um centro de operações chamado Centro Integrado de Comando (CEIC), inaugurado em 2012, que interliga diversos órgãos, como Guarda Municipal, Serviço Médico de Urgência (SAMU), Defesa Civil, Brigada Militar, Polícia Militar, entre outros. Esse centro conta com dezenas de câmeras de alta capacidade, com sensores de movimento por infravermelho, e recursos de ampliação, que monitoram as regiões da cidade. Além do monitoramento por câmeras, Porto Alegre conta com sinais semafóricos inteligentes instalados nosprincipais cruzamentos viários da capital que, por meio de 32 laços indutivos instalados no chão, captam o fluxo dos automóveis e se alternam automaticamente, acelerando o tempo de circulação em até 30% e reduzindo a taxa de emissão de gases poluentes em até 7% (WEISS, BERNARDES, CONSONI, 2017, p. 7) Curitiba é uma cidade planejada, modelo para o país inteiro. É também um modelo mundial de transporte, urbanização e respeito ao meio ambiente, considerada uma das dez cidades mais inteligentes do mundo (WEISS, BERNARDES, CONSONI, 2017, p. 7). O destaque se dá pelo sistema viário e de transporte urbano muito eficiente, além de um centro de monitoramento de segurança pública e um centro de informações estratégicas. As três capitais tem objetivos em comum para os próximos anos, tais como: Implementação de prédios inteligentes; encurtamento das distâncias e mais avanços nas formas de comunicação com os atores; sensoriamento e monitoração do sistema de transportes público e do tráfego urbano; redução das emissões de CO2; maior eficiência no fornecimento de serviços básicos (saúde, transportes, segurança e educação) apoiados por sistemas modernos e integrados, mais inteligentes e acessíveis a todos. Inclusão social e digital, mobilidade, educação, saúde, segurança, uso racional dos recursos naturais e serviços aos cidadãos são os principais e mais importantes desafios na materialização da cidade inteligente. (WEISS, BERNARDES, CONSONI, 2017, p. 9) O mercado da construção civil também segue as tendências que vem atingindo a economia mundial. Em se tratando do Brasil, há muito o que se fazer em relação à políticas públicas e iniciativas de mercado para que se incorpore, de fato, os conceitos aqui abordados no cotidiano da indústria. A seguir, será descrita a metodologia de trabalho empregada no desenvolvimento do presente trabalho e, no Capítulo 4, será desenvolvida uma correlação entre as tecnologias advindas da disseminação da Indústria 4.0 e sua aplicabilidade no ciclo de vida de um projeto. 33 3 METODOLOGIA DO TRABALHO 3.1 INTRODUÇÃO Neste capítulo será relatado de que maneira foi consistida a pesquisa, considerando o cenário, os sujeitos envolvidos na investigação e os instrumentos de coleta de dados. 3.2 MÉTODO UTILIZADO Tratou-se de uma pesquisa exploratória, com o objetivo de fornecer informações e estabelecer as bases que levarão a estudos futuros. Estas pesquisas têm como objetivo proporcionar maior familiaridade com o problema, com vistas a torná-lo mais explícito ou a constituir hipóteses. Pode- se dizer que estas pesquisas têm como objetivo principal o aprimoramento de ideias ou a descoberta de intuições. Seu planejamento é, portanto, bastante flexível, de modo que possibilite a consideração dos mais variados aspectos relativos ao fato estudado. Na maioria dos casos, essas pesquisas envolvem: (a) levantamento bibliográfico; (b) entrevistas com pessoas que tiveram experiências práticas com o problema pesquisado; e (c) análise de exemplos que “estimulem a compreensão”. (Selltiz et al., 1967, p. 63, apud Gil, 2002). Quanto ao método, referiu-se a uma pesquisa bibliográfica, que segundo GIL (2002, p.59), “desenvolve-se ao longo de uma série de etapas, e depende de muitos fatores como a natureza do problema, o nível de conhecimento que os pesquisadores dispõem sobre o assunto, o grau de precisão que se pretende atingir com a pesquisa, entre outros”. Sendo assim, a pesquisa bibliográfica pode ser entendida como um processo que envolve as etapas: a) escolha do tema; b) levantamento bibliográfico preliminar; c) busca das fontes e leitura do material; d) organização lógica do assunto; e e) desenvolvimento escrito. 34 3.3 DESCRIÇÃO DAS ETAPAS As etapas seguidas para a elaboração do estudo serão abordadas a seguir: 3.3.1 Escolha do tema A seleção do tema “Indústria 4.0 no Brasil” foi uma decisão tomada pelo interesse em aprofundar os conhecimentos no que diz respeito às novas tecnologias para a Indústria da Construção Civil, como forma de conhecimento das inovações que o mercado vem trazendo e poder estar preparado para as mudanças que 3.3.2 Levantamento bibliográfico preliminar Segundo GIL (2002, p.61), o levantamento bibliográfico preliminar possibilita que a área de estudo seja delimitada e que o problema possa finalmente ser definido. Ao longo desta fase, os estudantes podem acabar selecionando um plano de estudo mais restrito que possibilita uma visão mais clara do tema de sua pesquisa e portanto, o aprimoramento do problema de pesquisa. Foram elaboradas pesquisas com palavras-chave relacionadas às novas tecnologias na área da Indústria da Construção Civil, que já estão sendo utilizadas, e também para encontrar estudos prospectivos, tendências e demais novidades que serão desenvolvidas no setor. 3.3.3 Organização lógica do assunto Após a leitura do material, seguiu-se para a organização lógica do trabalho, que consiste na organização das ideias com o intuito de atender aos objetivos formulados no início da pesquisa, expostos no capítulo 1. Nesta etapa, as fontes foram selecionadas e organizadas para se iniciar a redação. 3.3.4 Ampliação do levantamento bibliográfico Feito o levantamento bibliográfico preliminar, e após formulado o conteúdo e suas delimitações, tornou-se necessário identificar as fontes capazes de fornecer respostas adequadas à solução do problema proposto. Esta etapa é muito semelhante ao levantamento bibliográfico preliminar, porém trata-se de uma etapa definitiva. O método de pesquisa utilizado foi qualitativo, apoiando-se em pesquisas documentais, teses e dissertações, análise de sites, livros e relatórios. 35 A pesquisa ocorreu de forma 100% online, por se tratar de um assunto bem atual com escassa bibliografia disponível em bibliotecas. Segundo Gil (2002, p.75): Os mecanismos de busca são os sistemas baseados no uso exclusivo de programas de computador para a indexação das páginas da Web. Nesses mecanismos, a pesquisa é feita por palavras-chave. Para isso, escreve-se a palavra no quadro de busca e clica-se no ícone ou botão de busca que fica ao lado do quadro. A seguir, aparecem os sites cujos conteúdos referem-se às palavras-chave. Pode ocorrer que para uma única palavra digitada apareçam centenas de milhares de sites relacionados. Isso significa que o pesquisador precisa valer-se de múltiplos artifícios para fazer uma boa pesquisa. 3.3.5 Aprofundamento do tema Elaborada a pesquisa e definidas as principais fontes, foi realizada a leitura do material, com o objetivo de identificar informações constantes e analisar a consistência das mesmas para aprofundar o tema proposto. “O estudo da literatura pertinente pode ajudar a planificação do trabalho, evitar publicações e certos erros, e representa uma fonte indispensável de informações, podendo até orientar as indagações.” (MARCONI; LAKATOS, 2003, p.158). Procurou-se apresentar o tema da maneira mais clara e objetiva possível para facilitar o desenvolvimento do estudo. Nesta etapa, as tecnologias advindas da ocorrência da Indústria 4.0 especificamente sobre a construção civil, foram abordados com maiores detalhes. 3.3.6 Desenvolvimento escrito O último estágio da pesquisa bibliográfica foi constituído pela redação do relatório. De acordo com GIL (2002), não há regras fixas a respeito do procedimento que é adotado nesta etapa, pois depende do estilo e objetivos de cada autor. 36 4 DESENVOLVIMENTO O presente capítulo tem como objetivo abordar a conceituação do ciclo de vida de um projeto, proposto pelo PMBOK, e apresentar uma correlação entre os grupos de processos existentes no ciclo com as tecnologias introduzidas pela 4ª Revolução Industrial, direcionadas para cada grupo, a fim de analisar a possível contribuição dessas tecnologiasno aumento da eficiência, eficácia e efetividade dos projetos desenvolvidos na construção civil. Eficiência e eficácia são termos muito utilizados quando se trata do sucesso das organizações. De acordo com Rodrigo Batista de Castro, a eficiência está focada nos meios, sem preocupação com os fins, inserindo-se nos processos, de forma a se concentrar nos aspectos internos das organizações. Já a eficácia preocupa-se em atingir os objetivos propostos, focando nos aspectos externos das organizações. (EFICIÊNCIA, EFICÁCIA E EFETIVIDADE NA ADMINISTRAÇÃO PÚBLICA, 2006) Luiz Claudio Simões afirma que eficiência e eficácia são termos relevantes para quaisquer projetos nas organizações, mas ressalta que é a aplicação da efetividade que permite mudanças significativas e de longo prazo na melhoria de qualidade de seus projetos. (ALÉM DA EFICIÊNCIA E EFICÁCIA: O GESTOR DE PROJETOS E SUA EFETIVIDADE, 2018) Idalberto Chiavenato, em seu livro “Recursos Humanos nas Empresas” (1994, apud Castro, 2006) afirma que todas organizações devem ser analisadas, concomitantemente, segundo o escopo da eficiência e da eficácia, conceituando-as da seguinte maneira: (...) eficácia é uma medida normativa do alcance dos resultados, enquanto eficiência é uma medida normativa da utilização dos recursos nesse processo. (...) A eficiência é uma relação entre custos e benefícios. Assim, a eficiência está voltada para a melhor maneira pela qual as coisas devem ser feitas ou executadas (métodos), a fim de que os recursos sejam aplicados da forma mais racional possível (...) (Chiavenato, 1994, p. 70). De acordo com Oliveira (2007, apud Simões, 2018), eficiência é a “medida do rendimento individual dos componentes do sistema. (...) Refere-se à otimização dos recursos utilizados para obtenção dos resultados”. Em relação à eficácia, o autor diz que é a “medida do rendimento global do sistema. (...) Refere-se à contribuição dos resultados obtidos para o alcance dos objetivos globais da organização”. 37 Mais abrangente e complexa que as definições de eficiência e eficácia é a efetividade, pois seu conceito está relacionado ao desempenho das organizações. Segundo Michaelis (apud Simões, 2018), o termo efetividade é “qualidade ou estado do que é efetivo, ou seja, que produz ou é capaz de produzir o efeito pretendido. Eficaz, eficiente. Capacidade de concretizar-se em efeitos reais”. Segundo Cohen e Franco (1998, apud Simões, 2018), a efetividade é um indicador de sucesso de uma organização, visto que ela determina o grau de abrangência da finalidade do projeto, ou seja, mostra se houve ou não mudanças reais onde havia necessidade de interferências. Levando tais conceitos para o âmbito da construção civil, pode-se dizer que, por exemplo, na concepção de um projeto para a construção de uma ponte, atingir-se-á eficiência se forem utilizados da maneira mais racional possível os recursos disponíveis (um estudo que apresente a estrutura com melhor custo- benefício – metálica ou concreto, estaiada, treliçada, em arco etc., redução no desperdício de materiais, planejamento adequado da alocação da mão-de-obra, dentre outros); eficácia, se a obra for entregue no prazo, respeitando o orçamento previsto e com qualidade de execução; e efetiva, se de fato ela estiver localizada em um trecho onde haja necessidade da sua existência, mediante prévio estudo de viabilidade, por exemplo. Como mencionado no Capítulo 2, existem ferramentas essenciais disponíveis ao gestor de projeto no que diz respeito ao alcance da efetividade e conclusão dos objetivos. Um exemplo é o ciclo de vida de um projeto, descrito a seguir: 4.1 CICLO DE VIDA DO PROJETO No Guia PMBOK, o ciclo de vida do projeto é “a série de fases pelas quais um projeto passa, do início à conclusão”. (PMBOK, Parte I, pág 19, 2017) Todo projeto tem um início e fim determinados e, portanto, um ciclo de vida pré-estabelecido. Ele pode ser considerado a estrutura básica para o gerenciamento de um projeto. Deve ser, necessariamente, flexível o suficiente para que possa se adaptar com a variedade de fatores incluídos no projeto, e cabe à equipe de gerenciamento determinar qual melhor ciclo de vida para o projeto a ser realizado. De acordo com o Guia, existem cinco tipos de ciclo de vida: preditivo, iterativo, incremental, adaptativo ou híbrido. O preditivo consiste na determinação de 38 escopo, prazo e custo de projeto ainda nas fases iniciais, com alterações durante o projeto minuciosamente pensadas; no iterativo, determina-se o escopo nas fases iniciais, mas os prazos e custos são normalmente modificados à medida que a equipe de projeto estuda e entende o produto/serviço a ser elaborado; no incremental, a entrega resulta de uma série de iterações que vão adicionando funcionalidades ao longo de períodos determinados, sendo completa apenas no fim da última iteração; no adaptativo, o escopo é detalhado e definido antes do início da primeira iteração, e podem ser iterativos ou incrementais; e o híbrido é uma combinação entre o adaptativo e o preditivo, onde os elementos do projeto que sejam conhecidos seguem o ciclo preditivo e aqueles que estiverem em evolução seguem o ciclo adaptativo. (PMBOK, Parte I, pág 19, 2017) 4.1.1 Grupo de processos de gerenciamento de projetos Segundo Oscar Ciro Lopez, o ciclo de vida do projeto passa por cinco grupos de processos de gerenciamento de projetos, que são: concepção/iniciação, planejamento/definição, execução/implementação, monitoramento e controle e encerramento. Tais etapas serão melhor detalhadas a seguir: 4.1.1.1 Grupo de processos de iniciação No PMBOK, o grupo de processos de iniciação consiste “nos processos realizados para definir um novo projeto ou uma nova fase de um projeto existente, através da obtenção de autorização para iniciar o projeto ou fase” (PMBOK, Parte I, pág 23, 2017). Um projeto deve começar com questionamentos que envolvam a identificação das necessidades, levando à definição clara e precisa do “problema” a ser resolvido. Em se tratando da Indústria da Construção Civil, a “NBR 13531 – Elaboração de projetos de edificações – Atividades técnicas” aborda, nessa fase inicial, as atividades de levantamento de dados (informações jurídicas, legais, programáticas e técnicas) com vistas a restringir possibilidades e limitar o produto/serviço pretendido e briefing, que consiste no entendimento/captura dos desejos/requisitos do cliente/usuário. Deve-se realizar, nessa etapa, a análise de riscos, como parte da fundamentação da futura escolha da alternativa que melhor se enquadre às 39 necessidades. A análise de risco consiste em um conjunto de atividades que identificam os fatores de risco e avaliam seu possível impacto na execução do projeto e define ações que devem ser executadas para maximizar os riscos positivos e reduzir e/ou anular os riscos negativos. Ela deve ser constantemente utilizada, através do monitoramento e da execução das atividades contingenciadas quando da execução do projeto. (ALENCAR, A. J., 2005, SCHMITZ, E. A., 2005, apud LOPEZ, 2018) Tendo definidas as intenções do cliente e levantados os dados, deve-se comparar as soluções possíveis ao atendimento das necessidades, e selecionar aquela que julga-se melhor. (LOPEZ, 2018) 4.1.1.2 Grupo de processos de planejamento A segunda etapa consiste no desenvolvimento da solução técnica selecionada na primeira fase, por meio do estudo preliminar (apresenta uma solução preliminar de implantação, de acordo com os dados levantados anteriormente), anteprojeto (consolidação dessa solução apresentada no estudo preliminar, com as devidas correções, se necessárias), projeto legal (agregado ao anteprojeto, com os documentos necessários à aprovação por parte dos órgãos públicos), projeto básico (projeto completo, aglutinando todas as informações indispensáveisà elaboração de um orçamento detalhado da obra, bem como a definição dos métodos construtivos e dos referidos prazos de execução) e projeto executivo (conjunto de referências para que seja possível executar com perfeição o estabelecido em projeto, como também a avaliação dos custos, métodos construtivos e prazos determinados no projeto básico). Tanto o projeto básico como o projeto executivo são compostos por planejamento dos desenhos de engenharia e arquitetura, memoriais descritivos, especificações técnicas, orçamento detalhado do projeto, análise de custos e cronograma detalhado de projeto. (LOPEZ, 2018) O orçamento compõe o planejamento dos custos e é a tradução do projeto em termos econômicos e financeiros e apresenta o cálculo dos custos necessários à execução da obra, que são a soma dos custos diretos (mão de obra, material, equipamentos), custos indiretos (equipes de supervisão, despesas do canteiro de obras, taxas etc.) e os impostos e lucro. Para sua elaboração, divide-se em três etapas: estudo das condicionantes, que engloba o levantamento dos documentos disponíveis, visitas a campo e consultas ao cliente; composição dos custos, onde se 40 levanta os valores unitários dos serviços e seus quantitativos e determinação do preço, que é a soma da composição dos custos com o custo indireto e aplicação da margem de lucro, obtendo-se o preço de venda. (MATTO, A. D., 2016, apud LOPEZ, 2018) Além do orçamento, é indispensável o planejamento do tempo, que consiste na elaboração detalhada de um cronograma, desenvolvido após um estudo das atividades a serem executadas, visando estabelecer o tempo de duração e a relação de precedência entre elas. Tal produto torna-se uma representação gráfica da execução de um projeto, mostrando, de forma lógica, os prazos de execução de todas as atividades necessárias à concretização do projeto. Ele é composto do cronograma físico, que relaciona as atividades com o tempo de duração e precedência, apresentando-as em barras horizontais e mostrando a folga entre uma atividade e outra, do cronograma físico-financeiro, que relaciona as atividades com seu custo de execução, por período de tempo e do cronograma de mão de obra, também chamado histograma, que relaciona o número de operários disponíveis por atividade, por período de tempo. (PRADO, D., 1998, MATTOS, 2010, LIMMER, C.V., 1997 e MAYERLE, 2008, apud LOPEZ, 2018) 4.1.1.3 Grupo de processos de execução De acordo com o PMBOK, o grupo de processos de execução se constitui de “processos realizados para concluir o trabalho definido no plano de gerenciamento do projeto para satisfazer os requisitos do projeto” (PMBOK, Parte I, pág 23, 2017). Nessa etapa, a equipe deve-se concentrar na implementação da solução apresentada no projeto executivo. Para sua concretização, divide-se em três etapas, sendo elas: produção (materialização do produto/serviço concebido em projeto), controle (medições e avaliações do que foi executado, comparando com o projeto) e suprimento (atividades relacionadas ao abastecimento das frentes de trabalho, envolvendo gestão de estoque, armazenagem etc). (AVILA, A. JUNGLES E., 2013, apud LOPEZ, 2018) 4.1.1.4 Grupo de processos de monitoramento e controle No Guia PMBOK, o grupo de processos de monitoramento e controle consiste nos “processos exigidos para acompanhar, analisar e controlar o progresso 41 e desempenho do projeto, identificar quaisquer áreas nas quais serão necessárias mudanças no plano, e iniciar as mudanças correspondentes” (PMBOK, Parte I, pág 23, 2017). Tais processos devem ocorrer durante todo o ciclo de vida, mantendo constante análise dos riscos levantados e comparando projeto e execução frequentemente, não devendo ser consideradas atividades posteriores às de execução (LOPEZ, 2018). . 4.1.1.5 Grupo de processos de encerramento Consiste na finalização das atividades e entrega do produto ao cliente. Envolve a checagem de itens executados e aceitos, avaliação do projeto e da execução e feedback do cliente. (LOPEZ, 2018) 4.1.2 Áreas de conhecimento em gerenciamento de projetos Os processos, segundo o Guia PMBOK, também são categorizados por áreas de conhecimento, que são definidas por seus requisitos de conhecimento e compostas por processos referentes às práticas, entradas, saídas, ferramentas e técnicas. Ou seja, são conhecimentos que englobam atividades separadas por dez áreas, que em conjunto resultam no objetivo proposto por cada área. São elas: Gerenciamento da integração do projeto: Envolvem a identificação, definição, combinação, unificação e coordenação das atividades dos grupos de processos de gerenciamento de projeto, ou seja, são aquelas atividades e/ou processos necessários à integração dos demais grupos, podendo ser ilustrado na figura 2, apresentada a seguir: 42 Figura 2 - Gerenciamento da integração do projeto Fonte: Business School Brasil, 2018. Segundo Eduardo Montes, fundador do Escritório de Projetos, dentre alguns processos do gerenciamento da integração do projeto, pode-se destacar o desenvolvimento do termo de abertura do projeto, a gestão do conhecimento do projeto, a realização do controle de mudanças e o encerramento de uma fase ou do projeto, entre outras. (MONTES, 2017) Gerenciamento do escopo do projeto Asseguram que o projeto atenda a todo o trabalho necessário para que seja entregue com sucesso através da elaboração de um escopo de trabalho, que consiste numa descrição detalhada do produto ou serviço a ser executado e garante que o projeto seja desenvolvido dentro das limitações pré-estabelecidas, sem fugir aos propósitos previamente definidos. Gerenciamento do cronograma do projeto Garantem que o projeto seja entregue no prazo determinado por meio da elaboração de um cronograma, com a definição, sequenciamento e estimativa de duração das atividades e do controle do mesmo durante o tempo de existência do projeto. (MONTES, 2017) Gerenciamento dos custos do projeto Envolvem o planejamento, estimativas, orçamentos e tudo que se relacione com a garantia de que o projeto termine dentro do orçamento aprovado, sendo constantemente monitorado durante do seu ciclo de vida. 43 Gerenciamento da qualidade do projeto Auxiliam na aplicação da política de qualidade da organização nas etapas de planejamento, gerenciamento e controle do projeto. Para isso, é necessário identificar os requisitos e padrões de qualidade do projeto e documentar como se dará a execução de tais atividades, monitorando-as e registrando os resultados, em busca do atingimento da melhoria contínua de processos. (MONTES, 2017) Gerenciamento dos recursos do projeto Dizem respeito à identificação, aquisição e gerência dos recursos necessários à conclusão efetiva do projeto, que correspondem à equipe, materiais, equipamentos e infraestrutura. Em relação à gerência dos recursos, cabe à equipe buscar o desenvolvimento das competências e interação dos membros, a fim de aprimoramento do desempenho dentro das atividades do projeto, além da garantia de disponibilidade dos recursos conforme o cronograma pré-estabelecido. Gerenciamento das comunicações do projeto De acordo com Montes (2017), a maioria dos problemas em projetos são consequência da falha de comunicação. As atividades e processos do gerenciamento das comunicações do projeto asseguram a qualidade das informações, mantendo-as organizadas, atualizadas, gerenciadas, monitoradas e disponíveis às partes interessadas durante a execução do projeto. Gerenciamento dos riscos do projeto Abrangem o planejamento, identificação e análise dos riscos e planejamento e implementação de respostas, a fim de maximizar a exposição aos riscos positivos e minimizar a exposição aos riscos negativos. (MONTES, 2017) Gerenciamento das aquisições do projeto Auxiliam
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