Introdução a projetos de Engenharia

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Introdução a projetos de Engenharia
Prof. Luiz Gil Solon Guimarães
Descrição
Histórico e evolução das características, dos conceitos e pressupostos
relacionados a um projeto de Engenharia. Etapas de concepção,
planejamento e execução de um projeto de Engenharia.
Propósito
Apresentar as características gerais de um projeto de Engenharia, desde
sua evolução histórica até os requisitos necessários para sua
implementação.
Objetivos
Módulo 1
Projeto de Engenharia
Reconhecer as etapas e as características de um projeto de
Engenharia.
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Módulo 2
Tempo do caminho crítico em um
grafo
Identificar o tempo do caminho crítico em um grafo a partir da
aplicação da técnica PERT/CPM.
Introdução
Para que seja possível trabalhar com engenharia, um projeto tem
que ser estabelecido, com cronogramas, metas, materiais a
serem utilizados e metodologias a serem utilizadas. Vamos ver,
neste conteúdo, o que é um projeto de engenharia, e como ele
funciona. Vamos lá!
1 - Projeto de Engenharia

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Ao �nal deste módulo, você será capaz de reconhecer as etapas e as
características de um projeto de Engenharia.
Projeto
Destrinchando o conceito
De maneira geral, podemos definir um projeto como um
empreendimento que não se repete, que se caracteriza pela sequência
clara e lógica de eventos, é destinado a atingir um objetivo e conduzido
dentro de parâmetros predefinidos de tempo, custo, recursos, pessoas
envolvidas e qualidade. Observe o infográfico a seguir:
Infográfico dos conceitos de projeto.
Os projetos são a essência da Engenharia, seja para desenvolver
produtos ou processos, seja para solucionar problemas. Aliás, os
engenheiros são, por excelência, identificadores, formuladores e
solucionadores de problemas, que, na verdade, são oportunidades para
inovação e empreendedorismo.
Resolver problemas é uma atividade que sintetiza a importância da
Engenharia, sendo vital para a sua realização.
É preciso ter a sensibilidade de identificar os
problemas e saber formular adequadamente as
questões para as quais vamos procurar construir
respostas.
Por isso, ao analisarmos o que se espera de um engenheiro, a
expectativa vai muito além do conhecimento técnico. A formação
humanista, a compreensão do contexto regional, a responsabilidade
social e a dimensão da questão ambiental qualificam e fornecem a
percepção necessária para detectar problemas que podem se
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transformar em oportunidades profissionais e socialmente
transformadoras. A capacidade de análise permite:
A divisão de um sistema em componentes mais simples,
tornando possível estudá-los separadamente, com maior
profundidade.
A fração do sistema em subsistemas simplificados permite a
construção de modelos teóricos para cada uma das partes.
O poder de síntese possibilita a construção da solução a partir da
reunião das conclusões e propostas de solução.
Sintetizando uma composição unificada dos resultados obtidos, esse
poder de síntese constrói uma solução global para o problema.
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Método de projeto
Imagine que tudo tem um começo, meio e fim para ser planejado e
executado com sucesso. Porém, entre o começo e o fim, existem muitas
atividades, e é sobre isso que falaremos agora.
De maneira geral, segundo PMBOK, as fases de um projeto são cinco.
São elas:
PMBOK
Guia de melhores práticas para gerenciamento de projetos, organizado pelo
Projetct Management Institute (PMI).
 Início
 Planejamento
 Execução
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Seguir uma ordem correta é essencial para promover organização e
resultados desejáveis.
Para fins didáticos, apresentaremos outra abordagem de método de
projeto, dividindo-o em fases e descrevendo cada uma delas
(HOLTZAPPLE, REECE, 2006).
Para explorarmos cada uma dessas fases, usaremos como exemplo um
projeto de construção de leitos para um hospital.
Vamos lá?
 Controle e monitoramento
 Encerramento
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Fase 1: identi�car a necessidade e formular o
problema
O trabalho do engenheiro começa na identificação de uma necessidade,
que pode ser proveniente da alta direção da empresa; motivada por uma
mudança ou até mesmo uma nova legislação. Uma vez que a
necessidade tenha sido detectada, o problema precisa ser definido.
A formulação do problema é tão importante que uma
falha gera uma solução para o problema errado.
Imagine que determinada capital brasileira conta com um hospital de
grande porte que possui cem leitos de UTI. Neste momento, a direção
do hospital está diante da pandemia do novo Coronavírus e foram
confirmados dois casos de covid-19 na cidade. Para suprir a crescente
demanda em um cenário de avanço da epidemia, o hospital precisaria
aumentar em 30% o número de leitos de UTI.
A direção do hospital e os engenheiros se reuniram para estimar todos
os problemas que podem ocorrer nesse contexto e tomar atitudes de
responsabilidade social. O objetivo do projeto é:
Aumentar em 40% o número de leitos do hospital;
Munir a instituição com insumos e equipamentos necessários para
atender os doentes de covid-19;
Contratar equipes para o atendimento.
Fase 2: montar a equipe de projeto
Como estamos tratando da metodologia para um projeto genérico,
vamos pensar que sejam necessários vários especialistas, ou seja,
vamos tratar de projetos multidisciplinares. Nesse tipo de projeto, é
muito comum termos etapas ou ações desenvolvidas de forma
sequencial, quando os especialistas recebem o que já foi desenvolvido e
acrescentam a sua participação.
Em projetos multidisciplinares, por mais que os
profissionais sejam competentes e façam um
excelente trabalho, cada etapa anterior já estabelece
uma série de restrições difíceis de serem alteradas.
Para a execução, o projeto precisou ser dividido em quatro frentes:
construção, compras, contratação e equipe médica. Sendo assim, foi
definida a seguinte equipe multidisciplinar:
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Engenheiro clínico
Trabalha em conjunto com as 4 frentes.
Contratação
Auxiliar de RH contratará todos os profissionais.
Construção
Projetista; engenheiro; mestre de obras; 5 pedreiros; 4 eletricistas;
2 bombeiros hidráulicos; 1 pintor e 12 ajudantes.
Compras
1 comprador.
Equipe médica
Pessoal de limpeza/higienização; 25 técnicos de enfermagem; 10
enfermeiros; 8 médicos; 1 chefia médica.
Fase 3: identi�car limitações
Os projetos sempre possuem limitações e restrições de diversas fontes.
Veja:
Não existe orçamento programado para essa despesa
extraordinária. Assim, será preciso solicitar a cooperação de
empresas parceiras frente à epidemia: doações, descontos,
crédito…
Orçamento 
Cronograma 
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Os leitos de UTI devem estar prontos em 25 dias.
Equipe e operários trabalharão em turnos 24h. Serão necessários
profissionais de saúde capacitados para atender em UTI.
Atender os requisitos técnicos da Resolução da Diretoria
Colegiada (RDC) da Agência Nacional de Vigilância Sanitária
(Anvisa).
Adquirir insumos e equipamentos no mercado,sabendo que, em
virtude da alta demanda causada pela epidemia, isso não será
uma tarefa fácil. Talvez os fornecedores não consigam entregar
os materiais no prazo estipulado. É preciso manter o estoque de
insumos.
Após a concepção do projeto, vamos para a execução. Feito o
levantamento dos aspectos relacionados ao projeto, devemos construir
um estudo de viabilidade, que visa escolher a solução mais adequada,
eliminando opções que não possuem foco nos aspectos mais
relevantes do problema.
Como fazer um estudo de viabilidade?
É preciso fazer uma análise de cada solução em potencial. Nessa
primeira análise, a equipe deve estabelecer critérios para a tomada de
decisão, e, para tal, pode empregar cálculos simples e estimativas,
como número de etapas de cada processo, complexidade de logística
ou necessidade de caminhos alternativos para futuros problemas, que já
podem ser mapeados na etapa de planejamento.
Equipe/recursos de pessoal 
Legislação 
Materiais 
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Após a escolha final, deve ser redigido e aprovado por toda a equipe um
relatório que deve definir o problema, identificar limitações e critérios de
sucesso, descrever e analisar as diversas opções, descrever o sistema
de classificação usado para avaliar as várias opções e recomendar as
melhores soluções.
Atenção!
Quando buscamos soluções, a inovação e o “pensar fora da caixa”
aparecem.
Explorando novos métodos
Veja a seguir os métodos inovadores utilizados em projetos.

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Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
Das etapas de projetos de Engenharia listadas abaixo, qual é a mais
sensível (menor tolerância ao erro)?
A Identificar a necessidade e formular o problema.
B Montar a equipe de projeto.
C Identificar limitações e critérios de sucesso.
D Buscar soluções.
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Parabéns! A alternativa A está correta.
Como vimos, a formulação do problema é tão importante, que uma
falha gera uma solução para o problema errado. Ou seja, se o
problema for definido de forma equivocada, provavelmente todo o
projeto será comprometido.
Questão 2
Das etapas de projeto listadas abaixo, qual é a que oferece mais
liberdade para a introdução de inovações?
Parabéns! A alternativa D está correta.
Muitas vezes, quando precisamos buscar soluções, é possível que
nosso projeto não tenha uma solução pronta ou viável para sua
execução.
E Estudo de viabilidade.
A Identificar a necessidade e formular o problema.
B Montar a equipe de projeto.
C Identificar limitações e critérios de sucesso.
D Buscar soluções.
E Estudo de viabilidade.
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2 - Tempo do caminho crítico em um grafo
Ao �nal deste módulo, você será capaz de identi�car o tempo do caminho
crítico em um grafo a partir da aplicação da técnica PERT/CPM.
Técnica PERT/CPM
Contexto histórico
As duas grandes guerras foram períodos em que o tempo era fator
determinante para os projetos, fazendo com que as ferramentas fossem
exaustivamente utilizadas e amadurecidas. Veja alguns marcos a seguir:
Década de 1940
A Dupont Corporation, motivada pelo desejo de otimizar o complexo
processo de parada de plantas químicas para manutenção e seu reinício
em sequência, desenvolveu uma técnica capaz de prever a duração do
projeto a partir de uma sequência de atividades dependentes.
A abordagem foi muito bem-sucedida e gerou grande economia, além de
ter tornado a técnica, denominada CPM (Critical Path Method, ou método
do caminho crítico), um sucesso em projetos dos mais variados tipos,
como de construção, militares, de desenvolvimento de produto, de
pesquisa, de manutenção etc.
Como funciona essa técnica?
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A lógica do processo envolve a análise das atividades do projeto, suas
durações e interdependências, e das etapas intermediárias ou de
entregas.
Para atingir as etapas estabelecidas, as folgas de cada
atividade e a determinação do caminho crítico, essa
análise deve estabelecer o caminho mais longo.
Esse controle permite adaptações e correções ao longo da execução do
projeto, o que pode evitar atrasos nas entregas parciais e final. Atrasos
podem ser forçados ou mitigados com realocação de recursos, por
exemplo.
Década de 1950
Na década de 1950, a Marinha americana desenvolveu uma técnica que
ficou conhecida como PERT(Program, Evaluation and Review Technique,
ou Programa de Avaliação e Revisão Técnica), que introduz recursos
probabilísticos para a estimativa da duração de uma atividade a partir
de durações otimistas, mais prováveis e pessimistas.
Por ser complementar ao CPM e ter obtido sucesso, as técnicas
praticamente se fundiram, e os projetos passaram a adotar a
terminologia PERT/CPM.
Década de 1960
O departamento de Defesa dos Estados Unidos, durante o projeto de
mísseis balísticos lançados por submarinos móveis da Polaris, criou o
conceito denominado Work Breakdown Structure (WBS), que por aqui
ficou conhecido como Estrutura Analítica de Projetos (EAP) .
Como utilizar essa técnica?
É um processo que visa à identificação de elementos terminais, mas que
não são detalhados até a exaustão. A ideia básica é permitir o
detalhamento das atividades até um nível em que o bom senso ou o
custo do controle seja viável.
Vamos ver um exemplo na construção de um edifício?
O gerente pode entender que construir as paredes de um pavimento seja
uma atividade. Em um nível mais detalhado, pode-se considerar que
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cada parede do pavimento também seja. No limite, cada tijolo
assentado poderia ser uma atividade. Ou seja, caberia inserir no projeto
o detalhamento necessário, para não comprometer o custo nem perder
qualidade.
Em 1965, na Suíça, foi fundado o IPMA (International Project
Management Association), primeira associação temática a tratar da
gestão de projetos com o objetivo de difundir as técnicas e liderar o
desenvolvimento da profissão.
Em 1969, foi fundado o PMI (Project Management Institute), que, hoje, é
líder mundial e promove a certificação em vários níveis, como PMP para
graduados em Nível Superior e CAPM para Nível Médio. Ao reunir
profissionais que respiravam o tema, as melhores práticas de gestão
foram compiladas e organizadas em um documento denominado
PMBOK (Guide to Project Management Body of Knowledge). Esse guia é
atualizado, e todas as pessoas envolvidas em gestão de projeto devem
se esforçar para dominá-lo.
Atualidade
A informática proporcionou grande evolução e precisão à gestão de
projetos, com softwares robustos e gráficos, mas a Internet e suas
facilidades de comunicação foram responsáveis por outro salto.
Mais recentemente, com a computação em nuvem, os projetos
colaborativos puderam decolar, e hoje já é realidade um projeto de
engenharia em 3D ser compartilhado por todos os especialistas,
incluindo os que normalmente não participavam das etapas de projeto,
como construtores, clientes, orçamentistas e quem mais tiver interesse
no empreendimento.
Além de antecipar todas as possíveis interferências entre os diversos
sistemas para tempo de projeto, a participação de outros profissionais
agrega conhecimento ao projeto, melhorando sua qualidade.
Participação de outros pro�ssionais
A esse acréscimo de conhecimentodá-se o nome de construtibilidade, que
já é um atributo bem relevante em um projeto de engenharia, pois
modificações na fase inicial impactam muito menos no custo do que em
fases mais adiantadas.
Aplicando a teoria
A representação gráfica do PERT/CPM pode ser realizada por meio do
uso de estruturas conhecidas como grafos, veja:
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Representação gráfica do PERT/CPM.
A análise do grafo deve ser feita a partir das seguintes definições:
1. Os círculos representam marcos (eventos). O projeto possui cinco
marcos: 10, 20, 30, 40 e 50;
2. As setas representam as atividades que são levadas de um marco
para o outro. O projeto possui seis atividades, A, B, C, D, E e F;
3. Cada atividade possui a sua duração marcada. O evento 10 é o
marco inicial e o 50, o final;
4. O marco 20, para ser atingido, depende da execução da atividade B
(t=4);
5. O marco 30, para ser atingido, depende da execução da atividade A
(t=3);
6. O marco 40, para ser atingido, depende da execução das atividades
A e D, que são sequenciais (t=3+1=4);
7. O marco 50, para ser atingido, depende da execução das atividades
A, B, C, D, E e F, que não são sequenciais, ou seja: caminho 10-30-
40-50 (t=7); caminho 10-30-50 (t=5); caminho 10-20-50 (t=7).
Resumindo, o menor tempo para se chegar ao marco 50 é de 7 unidades
de tempo, o que representa a ocorrência de empate entre 10-30-40-50 e
10-20-50. O caminho 10-30-50 possui uma folga de 2 unidades de
tempo, mas, como o trecho 10-30 está no caminho crítico, a folga só
pode ser considerada na atividade E, com t=2.
Identi�cando o caminho
crítico

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Veja a seguir como identificar o caminho crítico e quais ações podem
ser tomadas.
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Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
Para o grafo a seguir, que representa graficamente uma rede
PERT/CPM, marque a opção que representa o tempo associado ao
caminho crítico:
Representação gráfica da rede PERT/CPM.
Parabéns! A alternativa E está correta.
A 10
B 11
C 13
D 14
E 16
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No CPM, caminho é a ordem em que as tarefas são feitas,
indicando uma sequência a ser seguida. Caminho crítico é, então, a
sequência que leva mais tempo para ser finalizada, indicando o
tempo máximo que um projeto levará.
Questão 2
Considere o cronograma de atividades PERT/CPM da reforma de
um apartamento, em que a duração de cada atividade é indicada
em dias, veja:
Representação gráfica cronograma de atividades PERT/CPM.
O responsável pelas entregas do depósito de materiais de
construção informou que os materiais necessários para a execução
das atividades D e J podem atrasar de 2 a 3 dias. Contudo, o
empreiteiro não se preocupou, pois a folga, em dias, no caminho
das atividades A, D, J e M é:
Parabéns! A alternativa A está correta.
A 5
B 4
C 6
D 8
E 10
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As atividades A e M somam 5 dias, o que equivale à folga.
Considerações �nais
Quando pensamos em adquirir um veículo, ou outro bem, de certa
forma, estamos “gerenciando” um projeto que guarda características
semelhantes ao que vimos hoje: prazo, viabilidade, recurso etc. No
campo profissional, obviamente, isso ganha uma proporção muito
maior. Por isso, é importante reconhecer a evolução do projeto como
conceito, as fases que o compõem e, também, os novos métodos que
surgem em virtude do avanço tecnológico.
Podcast
Para encerrar, ouça um resumo dos principais tópicos abordados neste
conteúdo.
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Referências
AGOSTINHO, M.; AMORELLI D.; BARBOSA, S. Introdução à Engenharia.
Rio de Janeiro: SESES, 2015.
DYM, Clive L. Introdução à Engenharia: uma abordagem baseada em
projeto. Porto Alegre: Bookman, 2010.
FREITAS, C. A. Introdução à Engenharia. São Paulo: Pearson, 2014.
HOLTZAPPLE, M. T.; REECE, W. D. Introdução à Engenharia. Rio de
Janeiro: LTC, 2006.
PAHL, G.; BEITZ, W.; FELDHUSEN, J.; GROTE, K. Projeto na Engenharia.
São Paulo: Blucher, 2005.
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