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LIVIA LAUBMEYER ALVES DE SOUZA DIAGNÓSTICO DO USO DO BIM EM EMPRESAS DE PROJETO DE ARQUITETURA Dissertação apresentada ao Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal Fluminense, como requisito parcial para a obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil. Área de Concentração: Tecnologia da Construção Orientador: Prof. Sérgio Roberto Leusin de Amorim D.Sc. Niterói 2009 Livros Grátis http://www.livrosgratis.com.br Milhares de livros grátis para download. LIVIA LAUBMEYER ALVES DE SOUZA S XXX Souza, Livia Laubmeyer Alves de Diagnóstico do uso do BIM em empresas de projeto de arquitetura./ Lívia Laubmeyer Alves de Souza. – Niterói: [s./n.], 2009. XXX f. : il., 30 cm. Orientador: Profo. Sergio Roberto Leusin de Amorim. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal Fluminense, 2009. 1. . 2. – Teses. I. Título. CDD XXX.XXXX LIVIA LAUBMEYER ALVES DE SOUZA DIAGNÓSTICO DO USO DO BIM EM EMPRESAS DE PROJETO DE ARQUITETURA Dissertação apresentada ao Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal Fluminense, como requisito parcial para a obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil. Área de Concentração: Tecnologia da Construção Aprovada em 4 de junho de 2009 BANCA EXAMINADORA _____________________________________________________ Prof. Sérgio Roberto Leusin de Amorim – Orientador Universidade Federal Fluminense ____________________________________________________ Prof. Carlos Alberto Pereira Soares, D.Sc. Universidade Federal Fluminense ____________________________________________________ Prof. Márcio Minto Fabrício, D.Sc. Universidade de São Paulo Niterói 2009 AGRADECIMENTOS Ao professor Sergio Leusin pelo suporte e orientação. Ao amigo Marcelo Moraes e aos demais colegas do grupo Nitcon. As empresas Acrópole Arquitetura, ARQ & URB Projetos, Contexto Arquitetura, Contier Arquitetura, Fernanda Salles Arquitetura, Gui Mattos Arquitetura, Índio da Costa Arquitetura, Michelutti Vassimon Arquitetura, NitArq Arquitetura e Construção, Paulo Baruki Arquitetura, Sérgio Gattás Arquitetos Associados, SPBR Arquitetos, VIA 6B Estúdio de Arquitetura e Design, e a Alex Justi, agradeço a atenção despendida e imensa contribuição, sem as quais essa pesquisa não seria possível. A Capes pelo apoio financeiro concedido. Ao IAB-RJ por ceder espaço para o debate e divulgação desse trabalho. Ao amigo Luís Cláudio Medeiros e demais colegas pelo grande apoio. Aos verdadeiros amigos pelo estímulo, motivação e compreensão pela minha ausência. Aos meus pais pelo apoio e força constantes. SUMÁRIO RESUMO.....................................................................................................................9 ABSTRACT...............................................................................................................10 1 INTRODUÇÃO .......................................................................................................11 1.1 APRESENTAÇÃO...............................................................................................11 1.2 JUSTIFICATIVA ..................................................................................................14 1.3 OBJETIVOS ........................................................................................................16 1.3.1 Objetivo principal ...........................................................................................16 1.3.2 Objetivos específicos.....................................................................................16 1.4 METODOLOGIA..................................................................................................17 1.5 ESTRUTURA DO TRABALHO............................................................................19 2 PROCESSO DE PROJETO E TI ...........................................................................21 2.1 PROCESSO DE PROJETO ................................................................................21 2.1.1 Definição de projeto .......................................................................................21 2.1.2 Importância do projeto para a edificação.....................................................25 2.1.3 Etapas do processo de projeto .....................................................................26 2.1.4 O processo de projeto do empreendimento ................................................27 2.1.4.1 Agentes do processo de projeto do empreendimento ...................................28 2.1.4.2 A relação Projeto-produção...........................................................................32 2.1.5 Empresas de Projeto......................................................................................34 2.1.6 Processo de projeto e mudanças relacionadas à gestão...........................35 2.2 ENGENHARIA SIMULTÂNEA.............................................................................36 2.2.1 Definição de Engenharia Simultânea............................................................36 2.2.2 ES na construção de edifícios ......................................................................38 2.3 TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO......................................................................41 2.3.1 Definição de TI................................................................................................41 2.3.2 TI e indústria da construção civil..................................................................42 2.3.3 Contribuições da TI ao processo de projeto................................................45 3 BUILDING INFORMATION MODELING................................................................49 3.1 ORIGENS DO BIM ..............................................................................................49 3.2 DEFINIÇÃO DE BIM............................................................................................51 3.3 CARACTERÍSTICAS DOS SISTEMAS BIM........................................................52 3.3.1 Modelagem paramétrica e visualizações múltiplas.....................................53 3.3.2 Abordagem de todo ciclo de vida da edificação .........................................55 3.3.3. Ambiente de projeto colaborativo e interoperabilidade.............................56 3.4 BENEFÍCIOS DO BIM.........................................................................................58 3.5 DIFICULDADES E DESAFIOS............................................................................59 5 3.6 PERSPECTIVAS PARA O BIM...........................................................................62 3.7 ESTUDOS DE CASO PESQUISADOS...............................................................64 3.7.1 Scheer et al., 2007 ..........................................................................................64 3.7.2 Campbell, 2007 ...............................................................................................64 3.7.3 BIRX, 2006.......................................................................................................65 3.7.4 Suermann e issa, 2007...................................................................................67 3.7.5 Manning e Messner, 2007 ..............................................................................67 4 ESTUDOS DE CAMPO..........................................................................................69 4.1INTRODUÇÃO ....................................................................................................69 4.2 CARACTERIZAÇÃO DAS EMPRESAS ..............................................................72 4.3 RESULTADOS....................................................................................................75 4.3.1 Implantação do software ...............................................................................75 4.3.1.1 Porque ainda não implantou..........................................................................75 4.3.1.2 Porque buscou a tecnologia ..........................................................................77 4.3.1.3 Treinamento dado pela empresa...................................................................79 4.3.2 Uso de softwares............................................................................................79 4.3.3 Troca de informações de Projeto..................................................................80 4.3.4 Vantagens do BIM ..........................................................................................81 4.3.5 Dificuldades do BIM .......................................................................................83 4.3.6 Mudanças identificadas.................................................................................84 4.3.6.1 Equipe de Projeto..........................................................................................84 4.3.6.2 Prazo de Projeto............................................................................................85 4.3.6.3 Qualidade de Projeto.....................................................................................87 4.3.6.4 Produtos finais...............................................................................................87 4.3.6.5 Qualidade da apresentação ..........................................................................88 4.4 QUESTÕES LEVANTADAS / NECESSIDADES IDENTIFICADAS.....................89 4.4.1 Criação de um padrão para uso do BIM.......................................................89 4.4.2 Autoria de projetos.........................................................................................90 4.4.3 Nível de Informações de projeto ...................................................................90 4.4.4 Como ganhar mais com projetos em BIM?..................................................91 4.4.5 Ensino do BIM ................................................................................................91 4.5 CONCLUSÕES DOS ESTUDOS DE CAMPO ....................................................91 5 CONCLUSÕES......................................................................................................93 5.1 SUGESTÕES DE TRABALHOS FUTUROS .......................................................94 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.........................................................................96 ANEXOS .................................................................................................................103 LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1. Metodologia para realização do trabalho ...................................................19 Figura 2. Gráfico do processo de projeto criativo, adaptado de Markus e Arch (1973) apud Menezes (2003). ..............................................................................................23 Figura 3. Processo intelectual de projeto, adaptado de Fabrício (2002). ..................24 Figura 4. Relação situação de maior “investimento” na fase de projeto X práticas convencionais, adaptada de Barros; Melhado (1993) apud Melhado (1994). ...........26 Figura 5. Processo de projeto seqüencial - “Over the wall”. Adaptada de Evbuomwan e Anumba (1998).......................................................................................................30 Figura 6. Diagrama de uma equipe de projeto integrada, adaptada de Evbuomwan; Anumba (1998)..........................................................................................................31 Figura 7. Estruturação da equipe multidisciplinar de projeto, adaptado de Melhado (1994)........................................................................................................................32 Figura 8. Elementos da mudança organizacional, adaptado de Ferreira; Reis; Pereira (2001) apud Oliveira (2005).......................................................................................36 Figura 9. Aspectos relacionados ao conceito de Engenharia Simultânea, adaptado de Brookes; Backhouse (1997) apud Kamara; Anumba; Evbuomwan (2001). .........38 Figura 10. Metodologia dos estudos de Campo........................................................72 Figura 11. Caracterização das empresas – Número de Funcionários.......................73 Figura 12. Estágio de implantação do software BIM .................................................73 Figura 13. Ano de aquisição do software ..................................................................74 Figura 14. Tempo que a empresa utiliza efetivamente o software ............................74 Figura 15. Porque ainda não implantou ....................................................................76 Figura 16. Porque buscou a tecnologia.....................................................................78 Figura 17. Formatos utilizados na troca de informações de projeto ..........................80 Figura 18. Vantagens do BIM....................................................................................81 Figura 19. Dificuldades do BIM .................................................................................83 Figura 20. Mudanças identificadas – Equipe de projeto............................................85 Figura 21. Mudanças identificadas – Prazo de projeto..............................................85 Figura 22. Mudanças identificadas - Qualidade do projeto .......................................87 Figura 23. Mudanças identificadas – Produtos finais gerados ..................................88 Figura 24. Mudanças identificadas – Qualidade da apresentação............................89 LISTA DE TABELAS Tabela 1. Elementos necessários para garantir a otimização dos processos na construção civil segundo Kymmel (2008)..................................................................13 Tabela 2. Caracterização da utilização dos softwares BIM .......................................75 Tabela 3. Utilização de softwares conforme etapas de projeto .................................79 Tabela 4. Relação entre tempo de uso do BIM e principais mudanças identificadas86 LISTA DE ABREVIATURAS ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas ASBEA Associação Brasileira dos Escritórios de Arquitetura AEC Arquitetura, Engenharia e Construção AIA The American Institute of Architects BIM Building Information Modeling CAD Computer Aided Design ES Engenharia Simultânea FIESP Federação das Indústrias do Estado de São Paulo IAI International Alliance for Interoperability IAB Instituto de Arquitetos do Brasil IFC Industry Foundation Classes NBIMS National BIM Standards TI Tecnologia da Informação RESUMO Esta pesquisa propõe uma análise da implantação da tecnologia BIM (Building Information Modeling) em escritórios de projeto de arquitetura, identificando os principais impactos dessa nova abordagem sobre o processo de projeto. Neste trabalho foram detectadas algumas peculiaridades do “caso brasileiro”, buscando preencher uma lacuna diante da escassez de dados nacionais sobre o assunto. Foram avaliadas as principais vantagens obtidas e as dificuldades encontradas na adoção da tecnologia BIM nas empresas do país. Tal análise foi desenvolvida a partir de estudos de campo em empresas do Rio de Janeiro, São Paulo e Curitiba. A avaliação dessasexperiências possibilitou a identificação de inúmeros problemas na transição da tecnologia tradicional atual para novos sistemas de informação: falta de adaptação aos padrões nacionais, escassez de mão-de-obra especializada, alto custo dos softwares, entre outros. Acredita-se que os dados gerados nesta pesquisa podem contribuir para a promoção de melhorias e avanços na tecnologia BIM, facilitando a sua implantação em maior escala no país em busca da modernização e melhoria dos processos na construção civil nacional. ABSTRACT The objective of this research is an analysis of the implementation of BIM (Building Information Modeling) technology in architecture companies, identifying the impacts of this new approach in the project process. Some peculiarities of the Brazilian case were detected, aiming to fill the gap related to the lack of national data regarding this matter. The main advantages and the difficulties faced in the adoption of BIM technology by Brazilian companies were evaluated. The research was developed based on studies in the cities of Rio de Janeiro, São Paulo e Curitiba. The evaluation of these experiences led to the identification of problems in the transition from the traditional technologies to the new information systems: low level of conformity with Brazilian standards, lack of specialized work force, high cost of softwares and so on. It is expected that the results of this research will contribute to the achievement of improvements and advances in BIM technology, allowing its implementation in a broad scale in Brazil in search of the development and improvements of the building construction process in the country. 1 INTRODUÇÃO 1.1 APRESENTAÇÃO O contexto atual do ambiente produtivo globalizado é caracterizado por pressões econômicas crescentes, alta complexidade dos processos, necessidade de redução de prazos e aumento das exigências dos clientes. As organizações necessitam processar grande quantidade de informações, adaptar-se a mudanças e tomar decisões em tempos cada vez menores (FISCHER; KUNZ, 2004). Assim, com o aumento da competitividade, a indústria precisa buscar novas formas para aumentar produtividade, gerando rapidamente e com custos reduzidos produtos de maior qualidade alinhados às necessidades dos clientes. Além disso, observa-se hoje uma preocupação com os impactos ambientais e questões sociais que também interferem no processo de produção (FABRICIO, 2002). Desta forma, para sobreviverem, as empresas precisam acompanhar a evolução mundial, modernizando-se, investindo em quadro funcional e equipamentos e utilizando as inovações tecnológicas como estratégia competitiva (NASCIMENTO; SANTOS, 2003b). Segundo relatório da FIESP (2008), no contexto da construção civil: esta busca pelas novas qualificações é uma necessidade do setor para crescer, fazer frente à competição global crescente e responder aos anseios dos clientes por maior produtividade e qualidade. É, também, uma necessidade particular das empresas para que possam continuar competitivas e, em última análise, dos empregados do setor para que possam manter sua empregabilidade (FIESP, 2008). Algumas características da indústria da construção civil dificultam o seu crescimento e fazem com que seu nível de produtividade, qualidade e 12 competitividade encontrem-se bem abaixo de outros setores industriais. O setor de construção civil no Brasil se mostra bastante conservador, com poucos investimentos em pesquisa e desenvolvimento, e apresenta um imenso atraso tecnológico no que diz respeito à aplicação de novas técnicas construtivas e à implantação de novas tecnologias de informação. Além disso, observam-se índices elevados de desperdício de materiais e retrabalho, e uma qualidade insatisfatória dos produtos e serviços gerados. Grande parte desses fatores pode ser relacionada à natureza fragmentada do setor, formado por inúmeras pequenas e médias empresas que não valorizam a qualificação de seus empregados, não investem em novas tecnologias e na aplicação de ferramentas de planejamento e gestão (FIESP, 2008). Diante deste cenário, as empresas de AEC (arquitetura, engenharia e construção) necessitam urgentemente realizar uma reengenharia de seus processos a fim de maximizar sua posição competitiva e atingir melhores resultados. (BJORNSSON; EKSTROM, 2004). Kymmel (2008) apresenta um levantamento dos aspectos que devem ser aprimorados na construção civil a fim de otimizar seus processos (Tabela 1). Segundo Codinhoto (2003), a necessidade de aceleração da produção e o surgimento de processos cada vez mais complexos, têm exigido das empresas de AEC um olhar mais atento sobre o desenvolvimento do produto, fazendo surgir novas práticas de gestão baseadas em ampliar a eficiência do processo de projeto, tradicionalmente realizado sequencialmente através de fases segmentadas. 13 Tabela 1. Elementos necessários para garantir a otimização dos processos na construção civil segundo Kymmel (2008). Redução de riscos Redução de custos Redução de tempo Aumento da qualidade Melhoria na performance ao longo do ciclo de vida - Melhoria na comunicação - Colaboração dos agentes - Antecipação de problemas - Melhoria da segurança - Paralelismo com outras indústrias - Aplicação de conceitos de Engenharia Simultânea e Produção Enxuta - Pré-fabricação - Melhoria no planejamento - Otimização dos prazos - Aumento da qualidade do projeto - Aumento da qualidade da construção - Melhoria na manutenabilidade dos componentes - Otimização do uso de energia no projeto Redução de riscos Redução de custos Redução de tempo Aumento da qualidade Melhoria na performance ao longo do ciclo de vida - Melhoria na comunicação - Colaboração dos agentes - Antecipação de problemas - Melhoria da segurança - Paralelismo com outras indústrias - Aplicação de conceitos de Engenharia Simultânea e Produção Enxuta - Pré-fabricação - Melhoria no planejamento - Otimização dos prazos - Aumento da qualidade do projeto - Aumento da qualidade da construção - Melhoria na manutenabilidade dos componentes - Otimização do uso de energia no projeto Sobre a importância do projeto na conformação do produto final edificação, Oliveira (2000) destaca: os processos de concepção e projeto são estratégicos para a qualidade do edifício ao longo do seu ciclo de vida. E a busca de novos métodos e processos que possam considerar precocemente a totalidade das questões envolvidas no projeto é de extrema relevância para o sucesso dos empreendimentos e para o progresso do setor de construção (OLIVEIRA, 2000). Por sua vez Melhado (1994) defende que: a inserção de uma mentalidade industrial na orientação filosófica e organizacional das empresas de construção de edifícios traz, como condição indissociável, a necessidade de maior integração entre as etapas do processo de geração do empreendimento (MELHADO, 1994). Muitos autores destacam a urgência para implantação de novas formas de integração dos processos como estratégia para eliminar a grande fragmentação do setor da construção civil e vêm buscando estudar o processo de aplicação de novas formas de gestão baseados na inovação tecnológica e no conceito de engenharia simultânea (LOVE; GUNASEKARAN, 1997; FABRICIO, 2002; KAMARA; ANUMBA; EVBUOMWAN, 2001; ANUMBA; BAUGH; KHALFAN, 2002). 14 Entre as novas tecnologias e técnicas gerenciais destaca-se a difusão da engenharia simultânea, que se baseia na execução de tarefas em paralelo e na troca de informações de forma constante e eficaz entre os diversos agentes do processo, tendo como suporte o uso da tecnologia da informação (TI). Segundo Nascimento, Laurindo e Santos (2003) “a utilização da TI como fator diferencial decompetitividade pode colocar estas empresas em posição estratégica frente ao mercado, permitindo que também colham os benefícios comumente proporcionados pela TI às indústrias de outros segmentos”. A aplicação dos conceitos de engenharia simultânea pode ser facilitada através da tecnologia BIM (Building Information Modeling) (FERREIRA, 2007). Os sistemas BIM possuem a capacidade de armazenar informações necessárias ao longo do ciclo de vida do projeto, contemplando aspectos relativos a concepção, operação, manutenção e gerenciamento da edificação. Os softwares baseados no conceito BIM trabalham com objetos parametrizados capazes de abrigar inúmeros dados, ao contrário dos softwares tradicionais que somente representam entidades gráficas (SCHEER et al., 2007). Desta forma, a tecnologia BIM proporciona competitividade às empresas, reduzindo o tempo de trabalho e garantindo maior qualidade e diminuição dos erros de projeto. A implantação de novas tecnologias baseadas em BIM pressupõe a reestruturação das empresas através da reorganização dos processos, da implementação de uma nova forma de organização do trabalho e de um novo modo de pensar o processo de projeto, visto agora de forma totalmente integrada. Além disso, o uso do BIM requer novas qualificações do profissional, aquisição de novos equipamentos, e uma nova forma de lidar com os demais agentes no processo (JUSTI, 2008). 1.2 JUSTIFICATIVA Observa-se na Europa e Estados Unidos o crescimento da aplicação do conceito BIM em projetos de arquitetura e engenharia, tratando de forma integrada os elementos de projeto, da obra e processos gerenciais a partir da formulação de modelos virtuais (FIESP, 2008). As experiências internacionais vêm confirmando a forte tendência de adoção da tecnologia, que tem demonstrado um grande potencial 15 para ser aplicada no desenvolvimento de projetos da indústria de AEC, melhorando a produtividade e proporcionando aumento da qualidade. A migração das tecnologias atuais para os sistemas baseados em BIM, apresenta-se hoje como uma evolução inevitável, sendo comparada com a revolução da prancheta para o computador. O aumento da competitividade e da cobrança por parte dos clientes, provoca pressões para que sejam adotados novos métodos de trabalho e tem levado diversas empresas de AEC ao redor do mundo a buscar a tecnologia BIM como forma de otimizar seus processos e manter sua sobrevivência. Motivados pelas inúmeras possibilidades e facilidades apresentadas pela tecnologia BIM, alguns escritórios de projeto brasileiros acompanharam o movimento internacional, lançando-se na vanguarda da aplicação dos sistemas BIM em suas empresas ainda no início dos anos 2000. Tal processo intensificou-se nos últimos anos, frente à evolução dos programas e estímulos para compra dos softwares, fazendo-os migrar para a prateleira dos escritórios, mas não definitivamente para as máquinas dos projetistas. A escassez de mão-de-obra especializada, a resistência à mudança, o alto investimento com máquinas e treinamento, como veremos adiante, são alguns fatores que dificultam a implantação efetiva da tecnologia nos escritórios de projeto do país. Devido a riscos e incertezas as empresas acabam criando barreiras e aguardando a consolidação da tecnologia para sua implantação (NASCIMENTO; SANTOS, 2003b). Essa recente movimentação de introdução do BIM na indústria de AEC brasileira faz com que sejam necessárias investigações, a fim de compreender este fenômeno, buscando identificar problemas e soluções na transição da tecnologia tradicional atual para novos sistemas de informação. A indústria nacional precisa acompanhar a evolução mundial, buscando adaptações da tecnologia BIM ao perfil brasileiro de forma a facilitar a sua implantação em maior escala no país, buscando a modernização dos processos da construção civil. Para isso tornam-se essenciais estudos que contribuam para difusão das possibilidades do BIM, encorajando e dando maior suporte para que novas empresas brasileiras possam implantá-lo. 16 Este trabalho insere-se no grupo de pesquisa NITCON - APLICAÇÕES DE NOVAS TECNOLOGIAS DE INFORMAÇÃO NO SETOR DE AEC (ARQUITETURA ENGENHARIA E CONSTRUÇÃO), dentro das atividades de modelagem de processos de gestão e gerenciamento. Dá continuidade à tese de Luiz Carlos Brasil de Brito Mello (defendida em 2006) e articula-se com os trabalhos de tese de Pedrinho Goldman, Regis de Azevedo Lopes (em andamento) e José Alberto Costa Salles (em andamento) e dissertação de Marcelo Ciaravolo de Moraes (em andamento), bem como às dissertações já aprovadas de Alexandre de Andrade Cardozo de Menezes, Arnaldo Lyrio Fº, Sabrina Gassner Ribeiro, Raul Fernando Matos Vasconcellos, Alessandra C. Frabis, entre as mais recentes. Este trabalho integra-se também ao projeto REDE BIM BRASIL - MODELAGEM E REPRESENTAÇÃO DE PRODUTO PARA PROJETOS DE ENGENHARIA DE CONSTRUÇÃO EM MÚLTIPLAS DIMENSÕES – INTEGRAÇÃO DE SISTEMAS. Vincula-se também aos projetos de pesquisa em andamento: Ontologias para AEC (PBIC- CNPq), Aplicações e impactos da tecnologia de informação na Arquitetura e Construção (CNPq) e GEDOC- A Gestão dos Projetos e a Padronização dos Documentos Informatizados (PRODOC CAPES). 1.3 OBJETIVOS 1.3.1 Objetivo principal O objetivo desse trabalho é avaliar os principais impactos da implantação da tecnologia BIM (Building Information Modeling) sobre o processo de projeto nas empresas de arquitetura brasileiras adeptas deste novo sistema. 1.3.2 Objetivos específicos Os objetivos específicos da pesquisa são: a) Avaliar o uso, os benefícios, as dificuldades encontradas e as mudanças provocadas pelo uso do BIM através da análise de sua utilização em empresas de projeto de arquitetura nas cidades do Rio de Janeiro, São Paulo e Curitiba; 17 b) Analisar como os principais stakeholders envolvidos no processo estão sendo afetados com a transição do CAD geométrico para o uso de programas CAD parametrizados; c) Identificar necessidades e demandas dos usuários e empresas para expansão das possibilidades de uso da tecnologia BIM no país. 1.4 METODOLOGIA A pesquisa inicial consistiu na busca e análise de referencial teórico, desenvolvendo os conceitos envolvidos com o tema. De acordo com os objetivos deste trabalho, visando o estudo do impacto de uma nova tecnologia de informação (BIM) diante do processo de projeto, foram definidos três assuntos principais a serem abordados: processo de projeto, tecnologia da informação e tecnologia BIM. Desta forma, foram realizadas pesquisas buscando os principais autores nacionais e internacionais que tratam de aspectos relacionados à conceituação, implantação e uso da tecnologia BIM, bem como consultas a trabalhos já desenvolvidos no campo do processo de projeto e relativos à aplicação de novas tecnologias da informação na indústria da construção civil. Como instrumentos foram utilizados: pesquisas bibliográficas, consultas a banco de dados de teses e dissertações, buscas no ambiente da Internet, pesquisas em jornais, revistas e outras publicações. Também foram realizados levantamentos de dados junto a entidades de classe e outras organizações. O segundo momento do trabalho consistiu em compreender o problema, com intuito de entender o funcionamento da tecnologia BIM e identificar as possíveis dificuldades dos usuários e as melhorias que aparentemente o BIM poderia proporcionar. Para isso, inicialmente houve treinamento prático da autora em software específico baseado na tecnologia BIM. Tal treinamento possibilitou maior percepção do funcionamento da ferramenta e foi essencial para uma inserção plena dentro do processo. Muitas dificuldades já puderam ser identificadas nesse momento e essas percepções iniciais foram complementadas com uma troca preliminarde informações com outros usuários. 18 Por tratar-se de uma tecnologia de recente aplicação na indústria brasileira, existe uma grande dificuldade na obtenção de dados nacionais sobre a utilização do BIM. Foram então utilizados estudos de caso internacionais buscando referências a partir da análise de experiências relativas à implantação do BIM em outros países. Devido à escassez de dados nacionais tornou-se imprescindível a realização de uma pesquisa de campo, a fim de verificar os impactos da tecnologia no Brasil que, certamente se mostrariam diferenciados em virtude de questões culturais, econômicas, etc. Assim, houve necessidade de realizar um levantamento de dados junto às empresas brasileiras e principais envolvidos no processo. Benbasat, Goldstein e Mead (1987) defendem que a utilização de estudos exploratórios é bastante adequada em pesquisas relativas à implantação de novos sistemas de informação, uma área em constante mudança, na qual novos elementos surgem a todo tempo necessitando novas investigações. Segundo os autores, o processo de implantação de uma nova tecnologia é complexo, e uma pesquisa baseada em estudos de campo pode ajudar na análise do seu impacto nas organizações, identificando mudanças nos processos e nos comportamentos organizacionais. (BENBASAT; GOLDSTEIN; MEAD, 1987). Os estudos de campo apresentados nessa pesquisa foram desenvolvidos em empresas de projeto de arquitetura situadas nas cidades do Rio de Janeiro, São Paulo e Curitiba, que trabalham com a tecnologia BIM. A formulação dos estudos permitiu a coleta de dados e informações, proporcionando um entendimento claro sobre a implantação da nova tecnologia no país. Para a formulação dos estudos de campo, foram realizadas aplicações de questionários e uma reunião com as empresas selecionadas, no qual os resultados puderam ser debatidos. A metodologia específica empregada nos estudos de campo será abordada de forma detalhada no capitulo 4. A metodologia geral utilizada nessa pesquisa pode ser resumida de acordo com a figura 1: 19 Figura 1. Metodologia para realização do trabalho 1.5 ESTRUTURA DO TRABALHO O trabalho apresenta-se dividido em 5 (cinco) capítulos, descritos a seguir: O capítulo 2 procura relacionar os temas processo de projeto - ferramentas de gestão – tecnologia da informação, como fatores interdependentes e essenciais na busca da otimização dos processos na construção civil. Para isso, inicialmente são apresentados os temas relativos ao processo de projeto e a conformação do empreendimento na indústria da construção. Posteriormente abordam-se questões relacionadas a mudanças organizacionais e necessidade de implantação de novas formas de gestão como a Engenharia Simultânea. Por fim trata-se da Tecnologia da Informação e sua importância para o processo de projeto. 20 O capítulo 3 apresenta os conceitos relativos à tecnologia BIM, abordando suas origens, demonstrando seus usos, aplicações, possibilidades e dificuldades. O capítulo 4 consiste nos estudos de campo desenvolvidos em empresas de projeto de arquitetura no Rio de Janeiro, São Paulo e Curitiba, buscando traçar um panorama do uso da tecnologia no país. O capítulo 5 apresenta as conclusões da dissertação com base no referencial teórico, na análise de estudos internacionais e nos estudos de campo desenvolvidos neste trabalho, além de propor sugestões para novas pesquisas. 2 PROCESSO DE PROJETO E TI 2.1 PROCESSO DE PROJETO 2.1.1 Definição de projeto Diversos autores buscam definir o conceito de projeto, com diferentes ênfases em virtude das épocas e das variadas áreas as quais o termo pode estar atribuído. Lawson (1980) aborda o ato de projetar como um processo mental de organização de idéias a partir da manipulação de informações de naturezas distintas, a fim de conformar um produto. Segundo o autor, o projeto pode ser caracterizado por dois aspectos: como produto (através da produção de uma solução) e como processo (a partir da busca na resolução de problemas). Analisando o projeto no contexto da indústria da construção civil, a Associação Brasileira de Normas Técnicas delimita o projeto como sendo a definição qualitativa e quantitativa dos atributos técnicos, econômicos e financeiros de um serviço ou obra de engenharia e arquitetura com base em dados, elementos, informações, estudos, discriminações técnicas, cálculos, desenhos, normas e disposições especiais (ABNT, NBR 5670, 1977). Rodriguez (1992) define o projeto como “um processo para a realização de idéias que deverá passar pelas etapas de: idealização, simulação (análise) e implantação (protótipo e escala de produção)" (RODRIGUEZ, 1992). Melhado (1994) apresenta o conceito de projeto como: “atividade ou serviço integrante do processo de construção, responsável pelo desenvolvimento, organização, registro e transmissão das características físicas e tecnológicas especificadas para uma obra, a serem consideradas na fase de execução” (MELHADO, 1994). 22 Na construção de edifícios apresentam-se então duas abordagens do conceito de projeto, uma referente ao conjunto de informações técnicas e geométricas que definem o produto edificação e outra a partir da análise do projeto como um processo de busca de métodos e técnicas construtivas para geração de um produto final em conformidade com as necessidades dispostas (OLIVEIRA, 2005). Tzortzopoulos (1999) baseia-se no trabalho de Markus e Arch (1973) para apontar dois padrões dentro do conceito de projeto: o projeto como processo criativo (baseado na execução de modelos pelos projetistas a partir de informações pré- definidas) e o projeto como processo gerencial (formado por um conjunto de fases com nível crescente de detalhamento). O processo criativo de projeto fundamenta-se na atuação de dois aspectos complementares: identificação do problema e desenvolvimento da solução. Esses elementos, problema e solução, são interdependentes e podem ser desenvolvidos de forma conjunta a partir de croquis, desenhos e modelos (CROSS, 1994). Tzortzopoulos (1999) apresenta o modelo de Markus e Arch (1973) onde o processo criativo do projeto compreende as seguintes etapas: 1- Análise - compreensão do problema a partir de coleta, cruzamento e análises das informações; 2- Síntese – formulação de soluções; 3- Avaliação – verificação do desempenho da solução. Com base nos trabalhos de Riba (1980), Gray, Hughes, Bennet (1994) e Cross (1994), que colocaram algumas críticas e sugestões ao modelo de Markus e Arch (1973), Menezes (2003) elabora um fluxograma específico (figura 2) adicionando ao modelo a etapa de documentação e comunicação. 23 PESQUISAPESQUISA ANANÁÁLISELISE PROJETAPROJETAÇÇÃOÃO AVALIAAVALIAÇÇÃOÃO DOCUMENTADOCUMENTAÇÇÃOÃO SÍNTESE E DESENVOL- VIMENTO ENTRADA DE DADOS ESTUDO DO PROBLEMA HIPÓTESES ANÁLISE E AVALIAÇÃO DECISÃOANÁLISE E AVALIAÇÃO ANÁLISE E AVALIAÇÃO SOLUÇÃO PROBLEMA 1 Reestruturação do problema Faltam dados Utilização de outra hipótese Mais desenvolv. Comunicação e Esquematização Cenário/Necessidades Comunicação e Documentação formal Comunicação e Esquematização Hipótese em desenvolvimento Comunicação e Esquematização Hipóteses Comunicação e Esquematização ES TU D O D O PR O B LE M A 1 ES TU D O D O PR O B LE M A 2 PESQUISAPESQUISA ANANÁÁLISELISE DOCUMENTADOCUMENTAÇÇÃOÃO ENTRADA DE DADOS ESTUDO DO PROBLEMA HIPÓTESES ANÁLISE E AVALIAÇÃO ANÁLISE E AVALIAÇÃO SOLUÇÃO PROBLEMA 2 Reestruturação do problema Faltam dados PROJETAPROJETAÇÇÃOÃO AVALIAAVALIAÇÇÃOÃO G ER AL PA R TI CU LA R PESQUISAPESQUISA ANANÁÁLISELISE PROJETAPROJETAÇÇÃOÃO AVALIAAVALIAÇÇÃOÃODOCUMENTADOCUMENTAÇÇÃOÃO SÍNTESE E DESENVOL- VIMENTO ENTRADA DE DADOS ESTUDO DO PROBLEMA HIPÓTESES ANÁLISE E AVALIAÇÃO DECISÃOANÁLISE E AVALIAÇÃO ANÁLISE E AVALIAÇÃO SOLUÇÃO PROBLEMA 1 Reestruturação do problema Faltam dados Utilização de outra hipótese Mais desenvolv. Comunicação e Esquematização Cenário/Necessidades Comunicação e Documentação formal Comunicação e Esquematização Hipótese em desenvolvimento Comunicação e Esquematização Hipóteses Comunicação e Esquematização ES TU D O D O PR O B LE M A 1 ES TU D O D O PR O B LE M A 2 PESQUISAPESQUISA ANANÁÁLISELISE DOCUMENTADOCUMENTAÇÇÃOÃO ENTRADA DE DADOS ESTUDO DO PROBLEMA HIPÓTESES ANÁLISE E AVALIAÇÃO ANÁLISE E AVALIAÇÃO SOLUÇÃO PROBLEMA 2 Reestruturação do problema Faltam dados PROJETAPROJETAÇÇÃOÃO AVALIAAVALIAÇÇÃOÃO G ER AL PA R TI CU LA R Figura 2. Gráfico do processo de projeto criativo, adaptado de Markus e Arch (1973) apud Menezes (2003). Na figura 2 as etapas horizontais dizem respeito ao processo criativo refletindo o pensamento dos projetistas enquanto que as etapas verticais abordam o processo gerencial onde o projeto incorpora detalhes e se desenvolve de acordo com o avanço das fases. Entre as principais habilidades intelectuais exercidas no projeto se destacam: a capacidade analítica e de síntese (formulando o problema a partir das informações fornecidas), a criatividade e o raciocínio, o conhecimento (gerado por experiências anteriores dos projetistas) e a representação e comunicação das soluções (FABRICIO, 2002). A figura 3, a seguir, demonstra como tais habilidades contribuem na geração de informações qualificadas: 24 INFORMAÇÕES PROJETOPROJETO INFORMAÇÕES QUALIFICADAS Análise e síntese das informações Criação de soluções projetuais Conhecimentos, procedimentos e cultura Representações / Comunicações ENTRADA PROCESSO SAÍDA HABILIDADES INTELECTUAIS INFORMAÇÕES PROJETOPROJETO INFORMAÇÕES QUALIFICADAS Análise e síntese das informações Criação de soluções projetuais Conhecimentos, procedimentos e cultura Representações / Comunicações ENTRADA PROCESSO SAÍDA HABILIDADES INTELECTUAIS Figura 3. Processo intelectual de projeto, adaptado de Fabrício (2002). A representação e comunicação da solução são pontos chaves no processo de projeto. Elas acontecem em geral através de desenhos e esquemas que, além de exteriorizar a criação, interagem com a própria criatividade. Da mesma forma, a solução pode ser transmitida a outros participantes que podem agregar novos elementos e exercer alguma influência nessa solução inicial, tornando o projeto um processo social resultante da interação entre diversos agentes. Desta forma, o processo de projeto configura-se hoje como uma atividade multidisciplinar e resultante da interação de um número cada vez maior de profissionais especializados com apoio constante de novos dispositivos e ferramentas tecnológicas (FABRICIO, 2002). Numa abordagem contemporânea, Fabricio e Melhado (2002) afirmam que “o projeto é resultado das atividades mentais de cada projetista tanto quanto da interação entre os múltiplos agentes envolvidos no projeto e também do ambiente técnico que suporta tais processos intelectuais” (FABRICIO; MELHADO, 2002). 25 2.1.2 Importância do projeto para a edificação O projeto possui papel fundamental na definição do produto, permitindo a otimização dos processos de construção e contribuindo diretamente com o aumento da satisfação dos usuários finais (OLIVEIRA, 2005). Koskela (2000) defende que as etapas iniciais de definição de projeto são as que geram maior agregação de valor ao produto percebido pelo cliente. Além disso, a qualidade do produto está intimamente relacionada ao processo de elaboração do projeto (MELHADO, 1994). O projeto pode ser visto como um processo estratégico que reflita as necessidades do empreendedor, a partir da identificação de demandas dos clientes, e como um processo operacional que visa a eficiência dos processos que darão origem ao produto, “antecipando no papel o ato de construir” (MELHADO, 1994). Devido à essa grande influência do projeto sobre o produto final edificação, Barros (1999) aponta o “projeto como elemento estratégico no processo de inovação tecnológica do setor de construção de edifícios, sendo o processo de projeto um elemento estratégico para se alcançar maior nível de competitividade” (BARROS, 1999). O projeto influenciará todo o processo de produção do edifício, definindo os materiais e processos construtivos, agregando qualidade e eficiência aos processos e principalmente tendo grande repercussão nos custos da edificação (MELHADO, 2001; FABRICIO, 2002; OLIVEIRA, 2005). A antecipação de soluções projetuais adequadas, a partir da identificação de problemas logo nas etapas iniciais de projeto, contribui de forma significativa para redução dos custos. Assim, quanto antes forem identificados os problemas e encontradas suas soluções, maiores serão os ganhos de custo ao final do empreendimento (OLIVEIRA, 2005). A figura 4 demonstra os ganhos de custo ao longo do tempo a partir de um maior investimento na fase de projeto. 26 PROJETO C U ST O M EN SA L D O EM PR EE N D IM EN TO PRÁTICA CORRENTE MAIOR INVESTIMENTO NO PROJETO TEMPO PROJETO C U ST O M EN SA L D O EM PR EE N D IM EN TO PRÁTICA CORRENTE MAIOR INVESTIMENTO NO PROJETO TEMPO Figura 4. Relação situação de maior “investimento” na fase de projeto X práticas convencionais, adaptada de Barros; Melhado (1993) apud Melhado (1994). 2.1.3 Etapas do processo de projeto Podem ser encontradas na literatura diversas formas de subdivisão do processo de projeto. Neste trabalho foram selecionadas algumas delas que serão apresentadas a seguir. De acordo com a NBR 13.531 (ABNT, 1995) as etapas de projeto podem ser dividas da seguinte maneira: Levantamento, Programa de Necessidades; Estudo de Viabilidade; Estudo Preliminar; Anteprojeto; Projeto Legal; Projeto Básico (opcional); Projeto para Execução. Melhado (1994) divide as etapas do processo de projeto em: Programa de Necessidades; Estudo Preliminar; Anteprojeto; Projeto Executivo; Projeto para Produção; Planejamento e Execução; e Entrega. As Etapas de projeto segundo Tzortzopoulos (1999) compreendem: Planejamento e Concepção do Empreendimento; Estudo Preliminar; Anteprojeto; Projeto Legal; Acompanhamento da Obra; Acompanhamento do Uso. Fabrício (2002) apresenta as atividades de projeto divididas da seguinte forma: 1- Concepção do negócio e desenvolvimento do programa (aspectos financeiros, definição das características do produto); 27 2- Projetos do produto (projetos em si); 3- Orçamentação (levantamento de custos); 4- Projetos para produção (definição dos materiais e ferramentas necessárias, aspectos de construtibilidade); 5- Planejamento de obra (definição e acompanhamento de cronogramas e fluxo de caixa); 6- Projeto “as built”; 7- Serviços associados (avaliação pós-ocupação). Lyrio Filho (2005) acrescenta ainda a etapa de Incepção, precedente imprescindível ao projeto propriamente dito, onde ocorre a verificação da viabilidade do empreendimento a partir da demanda do mercado. 2.1.4 O processo de projeto do empreendimento Na indústria da construção, o produto (empreendimento) é único, com terreno, projeto e sistema de produção próprio. Enquanto na indústria seriada o produto passa por uma linha de produção, na construção civil a produção se adéqua e se volta para o produto, se desmobilizando com o fim da construção.O sistema de produção se conforma, portanto, para atender as necessidades de um produto específico e não repetitivo. Além disso, os empreendimentos da construção apresentam ciclos de vida longos (maiores que 50 anos) abrangendo diversas etapas, tendo início com a concepção passando pela construção e uso, até alcançar por fim a demolição ou reabilitação (FABRICIO, 2002). Observa-se hoje na indústria da construção civil e em outras indústrias, o aumento da complexidade dos produtos e das organizações e um aumento constante do volume de informações. Sobre o processo de projeto na atualidade Machado (2006) afirma que: o processo de projeto de edificações tem se tornado mais complexo em função de fatores como: especialização do conhecimento, aumento do número de intervenientes, grande quantidade de tecnologias construtivas existente, grande volume de informação produzida e circulante durante o processo, necessidade de gerenciamento do conhecimento produzido, diminuição de prazos para projeto, sobreposição de etapas de projeto e 28 obra e diversidade de recursos de tecnologia de informação disponíveis para projeto e gerenciamento (MACHADO, 2006). Desta forma torna-se essencial investigar de que forma cada um dos aspectos citados acima atua sobre o processo de projeto. Romano et al. (2001), destacam a necessidade de se modelar o processo de projeto a fim de garantir melhorias no seu gerenciamento. A modelagem do processo de projeto visa, entre outros, servir de base para a tomada de decisão, abrigando conhecimentos que poderão ser utilizados pela empresa posteriormente, facilitando o planejamento de novos empreendimentos, a alocação de recursos, a escolha de tecnologias de informação e melhorando a comunicação e troca de informação. 2.1.4.1 Agentes do processo de projeto do empreendimento Vários são os agentes que participam do processo e suas atuações variam em função de cada etapa de desenvolvimento do empreendimento. Fabrício (2002) aponta a existência de três “esferas” de desenvolvimento do empreendimento que serão geridas por esses diferentes agentes: operação imobiliária, projeto de produto e construção. Melhado e Violani (1992) apresentam 4 (quatro) agentes principais que irão atuar durante o desenvolvimento do empreendimento: o empreendedor, os projetistas, o construtor e o usuário. Os promotores dos empreendimentos são aqueles que formulam o conceito do produto. Eles são responsáveis por buscar o terreno e a partir da análise do mercado, montar um programa de necessidades contendo as principais características do produto que pretendem construir em função da sua localização e da demanda identificada. O programa do empreendimento abrange questões ligadas ao negócio, ao público-alvo, ao terreno, financiamento, a questões espaciais e funcionais e a questões relacionadas à construção, como prazos e custos. Esse programa de necessidades servirá de base para o trabalho dos projetistas. É preciso destacar que, o projeto do edifício também será influenciado por normas, regulações, códigos de obra e posturas, sendo necessária a sua aprovação junto a diferentes órgãos (FABRICIO, 2002). 29 Para realizar o projeto de empreendimentos o promotor contrata uma série de profissionais especializados nas diferentes áreas (arquitetura, estrutura, instalações prediais, etc). Observa-se que a conformação das equipes de projeto varia conforme o empreendimento. Cada profissional/escritório fica responsável pela realização do projeto de uma disciplina específica. A contratação de projetistas e consultores ocorre de maneira gradual conforme as etapas do empreendimento. Muitas vezes o critério selecionado é o de menor preço, não levando em conta a qualidade dos serviços prestados e a capacidade de integração com outros projetos e com o sistema de produção da empresa (FABRICIO, 2002). Uma das grandes dificuldades no processo de projeto é a segmentação desses projetistas em diferentes empresas e, muitas vezes, em diversas localidades, fazendo com que eles acabem trabalhando de forma separada. Em geral, a maneira de apresentar a informação ocorre de forma diferenciada por cada um deles de acordo com sua formação. Esses fatores podem acarretar dificuldades de comunicação e incompatibilidade de projetos. Portanto, torna-se essencial a troca de informações de forma sistemática e a intensa colaboração entre os agentes durante o processo (TZORTZOPOULOS, 1999). Nos projetos contemporâneos, as funções estão cada vez mais específicas, e observa-se um aumento no número de especialistas participantes. A responsabilidade de cada um no processo é cada vez menor. No entanto, a quantidade de informações isoladas a serem compartilhadas e compatibilizadas é cada vez maior. Assim, os documentos de projeto sofrem inúmeras alterações e ajustes conforme o avanço e a inserção de novos agentes que darão sua contribuição ao processo (GRILO, 2002). Em sua dissertação de mestrado Tzortzopoulos (1999) indica as principais queixas dos projetistas pesquisados em seus estudos de caso. Grande parte deles atribui as falhas e incompatibilidades de projeto à falta de integração entre projetistas desde as etapas iniciais de projeto, bem como o número reduzido de informação disponíveis nessa fase. Além disso, apontam também a dificuldade de comunicação entre os participantes. Em suas entrevistas a autora constatou que os projetistas atuam de forma restrita às suas áreas de competências, não permitindo 30 que obtenham uma visão da totalidade do processo no qual estão envolvidos (TZORTZOPOULOS, 1999). O processo de projeto, elemento de grande importância para conformação final do produto edificação, se encontra hoje na mão de projetistas subcontratados muitas vezes não conhecedores dos aspectos da construtora para qual prestam serviços, com relação ao sistema de produção da empresa e integração com os demais projetos que serão contratados (FABRICIO, 2002). Os projetistas estão se distanciando das decisões estratégicas do negócio, focando cada vez mais em suas especialidades e perdendo a visão do “todo”. Devido à grande diversidade dos especialistas envolvidos, é preciso investir na busca por ferramentas e métodos integradores e que facilitem a compatibilização das informações (GRILO, 2002). Em muitos projetos a falta de planejamento, a divisão através de etapas seqüenciais e segmentadas, a dificuldade de integração projeto/produção, e a pouca integração entre os agentes ocasionam a falta de qualidade do processo de projeto que irá repercutir diretamente sobre a qualidade do edifício (ROMANO et al., 2001). Evbuomwan e Anumba (1998) criticam o modelo atual de processo de projeto baseado em etapas seqüenciais que denominam “over the wall” (figura 5). Nesse sistema o projeto é desenvolvido pelo arquiteto e as informações são repassadas para os projetistas complementares, impedindo uma maior contribuição dos mesmos nas soluções iniciais desenvolvidas. Algumas desvantagens desse processo apontadas pelos autores estão relacionadas a: falta de comunicação entre os agentes, consideração tardia de aspectos relacionados à construtibilidade, fragmentação do processo e dificuldade de troca e validação das informações. CLIENTECLIENTE ARQUITETOARQUITETO ENGENHEIRO ENGENHEIRO ESTRUTURALESTRUTURAL EMPREITEIROS E EMPREITEIROS E FORNECEDORES DE FORNECEDORES DE MATERIAISMATERIAIS ENGENHEIRO ENGENHEIRO INSTALADORINSTALADOR Figura 5. Processo de projeto seqüencial - “Over the wall”. Adaptada de Evbuomwan e Anumba (1998). 31 Sobre as dificuldades resultantes de um processo de projeto baseado em atividades seqüenciais Fabricio (2002) destaca que: neste processo fragmentado e seqüencial, a possibilidade de colaboração entre projetistas é bastante reduzida e problemática e a proposiçãode modificações por um projetista de determinada especialidade implica a revisão de projetos já mais amadurecidos de outras especialidades, significando enormes retrabalhos ou até mesmo o abandono de projetos inteiros (FABRICIO, 2002). Evbuomwan e Anumba (1998) destacam a urgência para implantação de novas estratégias que busquem a integração entre os diversos agentes desde as etapas iniciais de projeto e propõem um modelo baseado na atuação participativa dos envolvidos tomando-se como elemento central o projeto (figura 6). ORÇAMENTISTASORÇAMENTISTAS PROMOTORES DE EMPREENDIMENTOS PROMOTORES DE EMPREENDIMENTOS FORNECEDORES DE MATERIAIS FORNECEDORES DE MATERIAIS ENGENHEIROS DE INSTALAÇÃO ENGENHEIROS DE INSTALAÇÃO ENGENHEIROS DE ESTRUTURA ENGENHEIROS DE ESTRUTURA ARQUITETOSARQUITETOS PROJETOPROJETO ORÇAMENTISTASORÇAMENTISTAS PROMOTORES DE EMPREENDIMENTOS PROMOTORES DE EMPREENDIMENTOS FORNECEDORES DE MATERIAIS FORNECEDORES DE MATERIAIS ENGENHEIROS DE INSTALAÇÃO ENGENHEIROS DE INSTALAÇÃO ENGENHEIROS DE ESTRUTURA ENGENHEIROS DE ESTRUTURA ARQUITETOSARQUITETOS PROJETOPROJETO Figura 6. Diagrama de uma equipe de projeto integrada, adaptada de Evbuomwan; Anumba (1998). Da mesma forma, Tzortzopoulos (1999) defende que o processo de projeto deve ser participativo, permitindo a conformação de um produto com mais qualidade. Essa participação intensa dos agentes favorece o compartilhamento das decisões de projeto entre todos os participantes, uma maior participação do cliente e o aumento de troca de conhecimento técnico entre os projetistas. A figura 7 demonstra os principais agentes e alguns fatores que irão influenciar o processo de projeto, apresentando um modelo de estruturação de 32 equipe multidisciplinar de projeto onde o gerente de projeto é o responsável pela coordenação do grupo (MELHADO, 1994). EMPREENDEDOREMPREENDEDOR ARQUITETOARQUITETO GERENTE DE GERENTE DE PROJETOPROJETO Exigências Legais/Normas Necessidade dos Necessidade dos UsuUsuááriosrios Diretrizes de projeto Diretrizes de projeto da empresada empresa PROJ. ESTRUTURALPROJ. ESTRUTURAL PROJ. HIDROSSANIT.PROJ. HIDROSSANIT. CONSULTORESCONSULTORES OUTROS PROJETISTASOUTROS PROJETISTAS PROJ. ELPROJ. ELÉÉTR. TELEF.TR. TELEF. EMPREENDEDOREMPREENDEDOR ARQUITETOARQUITETO GERENTE DE GERENTE DE PROJETOPROJETO Exigências Legais/Normas Necessidade dos Necessidade dos UsuUsuááriosrios Diretrizes de projeto Diretrizes de projeto da empresada empresa PROJ. ESTRUTURALPROJ. ESTRUTURAL PROJ. HIDROSSANIT.PROJ. HIDROSSANIT. CONSULTORESCONSULTORES OUTROS PROJETISTASOUTROS PROJETISTAS PROJ. ELPROJ. ELÉÉTR. TELEF.TR. TELEF. Figura 7. Estruturação da equipe multidisciplinar de projeto, adaptado de Melhado (1994). 2.1.4.2 A relação Projeto-produção Uma das grandes dificuldades na indústria de AEC é a segregação existente entre as etapas de projeto e produção, gerando incompatibilidades entre o projeto e o sistema de produção da construtora. Os projetos em geral, caracterizam o produto sem a preocupação com a forma como ele será construído (FABRICIO, 2002). A falta de detalhamentos de projeto que resultem em informações suficientes para a execução da obra permite que recaia sobre engenheiros e mestres de obras a responsabilidade por desenvolver na obra soluções improvisadas que deveriam estar contempladas no projeto (PICHI, 1993 apud FABRICIO, 2002). Muitas decisões são postergadas para a etapa de obra, tornando segregadas as atividades de projeto e construção, gerando inúmeras dificuldades e erros de execução. (MELHADO; VIOLANI, 1992 apud OLIVEIRA, 2005). 33 Barros (1999) afirma a necessidade de que sejam adotados projetos voltados à produção, defendendo a etapa de projeto como essencial para que haja uma racionalização da construção. Os projetos para produção são essenciais para garantir a qualidade do produto e a exeqüibilidade do que foi descrito em projeto. Segundo Melhado (1994) pode-se definir os projetos para produção como: conjunto de elementos de projeto elaborados de forma simultânea ao detalhamento do projeto executivo, para utilização no âmbito das atividades de produção em obra, contendo as definições de: disposição e seqüência de atividades de obra e frentes de serviço; uso de equipamentos; arranjo e evolução do canteiro; dentre outros itens vinculados às características e recursos próprios da empresa construtora (MELHADO, 1994). Em sua pesquisa, Barros (1999) identificou uma grande insatisfação das empresas frente aos projetos para produção que, mesmo existindo, não atendem plenamente à produção. A autora verificou uma tendência de maiores investimentos em projetos para produção nas empresas da construção civil. No entanto, muitos projetos ditos “para produção” muitas vezes não funcionam no canteiro, pois, apesar de oferecer dados e modulações, esses nem sempre são suficientes para a correta execução do serviço pelos operários. Cabe ressaltar que muitas vezes os projetos para produção só são realizados após as compatibilizações, na etapa de projeto executivo, não permitindo ganhos em racionalização que poderiam ocorrer se a produção estivesse já embutida em fases anteriores, como a de anteprojeto (BARROS, 1999). Observa-se que, a falta de conhecimento dos projetistas com relação aos processos construtivos e o distanciamento dos arquitetos de projeto das questões relativas à obra, levam a soluções projetuais que não funcionam no canteiro. Da mesma forma, no canteiro, o projeto é visto como um balizador, sofrendo inúmeras modificações em função da execução. Torna-se, urgente compreender os processos de projeto e produção de forma integrada para que as soluções geradas possam ser efetivamente realizadas e contribuam para otimização dos processos, redução dos custos e garantia da qualidade do empreendimento. 34 Os projetos de produto e produção devem ser realizados de forma simultânea, permitindo agregar ao projeto de produto a questão da construtibilidade, levando em conta aspectos relativos aos sistemas de produção empregados e a execução dos elementos propostos. Para que isso ocorra, torna-se necessária uma maior compatibilização dos projetos, a implantação de uma equipe multidisciplinar que conte com engenheiro de obra e uma boa coordenação de projetos (FABRICIO, 2002). 2.1.5 Empresas de Projeto Existe uma grande gama de profissionais prestadores de serviços às empresas construtoras e incorporadoras. O ramo de projetos para edificações na construção civil é formado em grande parte por pequenos escritórios e profissionais autônomos. Tal disposição se dá pela natureza do serviço projeto, pouco valorizado dentro do ramo da construção civil e devido à sua inconstância uma vez que a indústria é afetada diretamente por questões econômicas e políticas (OLIVEIRA, 2005). Na elaboração de seu modelo de gestão voltado para pequenas empresas de projeto, Oliveira (2005) destaca as principais limitações aplicadas a esses negócios: escassez de recursos humanos, financeiros e tecnológicos e carência de formação gerencial de seus líderes. Grilo (2002) indica uma tendência de redução do tamanho dos escritórios de projeto. O autor aponta que alguns fatores comprometem a sobrevivência dos escritórios de arquitetura: as concorrências do tipo “menor preço”, os estudos de risco, a facilidade de entrada de novos concorrentes e as baixas margens de lucro. Além disso, acredita que o afastamento do arquiteto das funções gerenciais e da própria obra afeta a sua margem de atuação. Por fim, o autor defende que “a sobrevivência dos escritórios de projeto demanda a antecipação das tendências e conversão dos desafios em fontes de vantagens competitivase oportunidades de negócio” (GRILO, 2002). Para aumento da competitividade Grilo (2002) sugere que sejam observados os seguintes aspectos: 35 1- Gerenciais; 2- Mercadológicos, através de identificação de oportunidades de negócio, estabelecimento de parcerias com outros agentes, diferenciação nos produtos desenvolvidos, etc.; 3- Tecnológicos, a partir do investimento em tecnologias que permitam redução de prazo de projeto, facilitando a integração com outros projetistas e permitindo maior participação do cliente, facilitando o atendimento de suas necessidades; 4- Organizacionais. 2.1.6 Processo de projeto e mudanças relacionadas à gestão Diversos autores destacam a importância da mudança e modernização dos sistemas de gestão como fatores essenciais para um maior aproveitamento das vantagens e benefícios que podem ser obtidos com o rearranjo do processo de projeto (TZORTZOPOULOS, 1999; MELHADO, 2001; OLIVEIRA, 2005). Sobre a necessidade de mudanças relacionadas a gestão Oliveira (2005) destaca que: É de suma importância que se melhorem todos os outros subsistemas da empresa (recursos humanos, comercial, finanças, marketing, sistemas de informação, etc.) além de outros elementos de gestão como estrutura organizacional, liderança e empreendedorismo, cultura organizacional, de forma a se reunirem as condições mínimas para que o projeto seja desenvolvido com eficiência e eficácia, para que as melhoras em sua metodologia possam ser implementadas com sucesso (OLIVEIRA, 2005). Analisando o trabalho de Ferreira; Reis; Pereira (2001), Oliveira (2005) demonstra a interligação entre 3 (três) elementos: estrutura, tecnologia e comportamento (figura 8). A alteração em qualquer um desses elementos provoca uma mudança organizacional que irá influenciar os demais. Logo, qualquer mudança deve considerar a influência desses aspectos um sobre o outro. Da mesma forma, Toledo et al. (2000) apresentam o modelo de Orlikowski (1992) que discorre sobre a existência de três pontos: propriedades institucionais, os 36 agentes humanos e a tecnologia. Segundo o autor, a interação desses pontos resultará num novo arranjo organizacional. ESTRUTURAESTRUTURA TECNOLOGIATECNOLOGIA COMPORTAMENTOCOMPORTAMENTO ESTRUTURAESTRUTURA TECNOLOGIATECNOLOGIA COMPORTAMENTOCOMPORTAMENTO Figura 8. Elementos da mudança organizacional, adaptado de Ferreira; Reis; Pereira (2001) apud Oliveira (2005). A mudança organizacional pode estar baseada em transformações de natureza estrutural (funções e tarefas), estratégica (mercado-alvo), cultural (valores e estilos de liderança), tecnológica (processos de produção) e humana (formação, seleção de pessoal), “sendo capaz de gerar impacto em partes ou no conjunto da organização” (WOOD et al.,1995 apud MOURA; OLIVEIRA, 1998). Toledo et al. (2000) defendem que, para a aceitação da mudança, todos os envolvidos direta ou indiretamente com a inovação devem ser bem informados e conscientizados, e que tal tarefa demanda tempo e investimentos financeiros em treinamentos para que os indivíduos compreendam o processo de mudança e se empenhem com a inovação. É preciso que haja preparação dos colaboradores para a mudança através de treinamentos e orientações, as empresas devem valorizar o desenvolvimento de pessoas como forma de mitigar as possíveis resistências que geralmente ocorrem nos processos de mudança organizacional (FERREIRA; REIS; PEREIRA, 2001 apud OLIVEIRA, 2005). 2.2 ENGENHARIA SIMULTÂNEA 2.2.1 Definição de Engenharia Simultânea A engenharia simultânea (ES) vem sendo aplicada nas etapas de desenvolvimento de produtos de diversos setores da indústria como forma de 37 proporcionar agilidade ao processo de produção, garantindo qualidade e facilitando a inovação tecnológica (FABRICIO, 2002). Seu surgimento está relacionado à necessidade de introdução rápida de novos produtos no mercado como forma de garantir a competitividade das indústrias (ANUMBA; BAUGH; KHALFAN, 2002). Evbuomwan e Anumba (1998) apresentam a definição de Winner et al. (1988), abordando a engenharia simultânea como: o desenvolvimento integrado e simultâneo do projeto e seus processos correlatos, incluindo a produção e suporte. Essa abordagem pretende motivar os agentes para que considerem desde o inicio todos os elementos do ciclo de vida do produto, desde a sua concepção até o descarte, estando atentos a questões como a qualidade, custo, planejamento e requisitos do cliente (WINNER et al, 1988 apud EVBUOMWAN; ANUMBA, 1998). A engenharia simultânea enquadra o desenvolvimento do produto como um processo contínuo buscando a eliminação de atividades não geradoras de valor e a otimização dos processos. Prevê a integração de diversas especialidades num único processo, criando uma equipe multidisciplinar em constante colaboração, unindo projeto, produção, marketing e demais aspectos ligados ao produto (LOVE; GUNASEKARAN, 1997). A engenharia simultânea baseia-se na execução de tarefas em paralelo e exige uma imensa colaboração dos agentes como forma de garantir ganhos de tempo e qualidade do produto (FERREIRA, 2007). Fabricio (2002) destaca alguns elementos da ES: 1- Valorização do projeto e das primeiras etapas de concepção do produto; 2- Realização das etapas de desenvolvimento do produto de forma paralela (projeto e produção); 3- Integração entre os diversos agentes do processo de produção; 4- Interação das equipes de projeto; 5- Utilização intensiva de tecnologia da informação; 6- Coordenação de projetos; 7- Orientação para a satisfação do cliente e para o mercado. 38 Alguns benefícios decorrentes desse ambiente integrado são: a satisfação do cliente; a redução do tempo de projeto e custos; o aumento da qualidade; o aumento da eficiência dos processos produtivos; a diminuição do desperdício e de gastos posteriores com mudanças (ANUMBA; BAUGH; KHALFAN, 2002). Kamara; Anumba e Evbuomwan (2001) apresentam o modelo de Brookes e Backhouse (1997) que resume os diversos aspectos do conceito de engenharia simultânea e suas interações (figura 9). Satisfação do Cliente Competitividade do Negócio Minimizar o tempo de entrada no mercado Redução dos custos Aumento da qualidade do produto Integração e simultaneidade dos processos Uso de equipes multidisciplinares Consideração antecipada de todos os aspectos do ciclo de vida do produto Análise de requisitos Sistemas de Gestão Softwares (CAD, etc.) FERRAMENTAS E TFERRAMENTAS E TÉÉCNICASCNICAS ESTRATESTRATÉÉGIASGIAS OBJETIVOSOBJETIVOS METASMETAS PROPORCIONA FACILITA PERMITE Satisfação do Cliente Competitividade do Negócio Minimizar o tempo de entrada no mercado Redução dos custos Aumento da qualidade do produto Integração e simultaneidade dos processos Uso de equipes multidisciplinares Consideração antecipada de todos os aspectos do ciclo de vida do produto Análise de requisitos Sistemas de Gestão Softwares (CAD, etc.) FERRAMENTAS E TFERRAMENTAS E TÉÉCNICASCNICAS ESTRATESTRATÉÉGIASGIAS OBJETIVOSOBJETIVOS METASMETAS PROPORCIONA FACILITA PERMITE Figura 9. Aspectos relacionados ao conceito de Engenharia Simultânea, adaptado de Brookes; Backhouse (1997) apud Kamara; Anumba; Evbuomwan (2001). 2.2.2 ES na construção de edifícios O avanço tecnológico e a crescente exigência dos clientes resultam numa complexidade dos empreendimentos, com aumento das exigências relativas a prazo, custo e qualidade da edificação e uma maior preocupação quanto ao desempenho e impactos gerados pelo edifício ao longo do seu ciclo de vida (FABRICIO, 2002). No entanto, alguns pontos ainda dificultam a otimização dos processos na indústria da construção civil (LOVE; GUNASEKARAN, 1997): (1) a falta de integração e coordenaçãoentre os projetistas; (2) a comunicação pobre (3) os 39 desvios de qualidade e (4) uma enorme quantidade de tempo improdutivo. Além disso, segundo Love e Gunasekaran (1997), a grande fragmentação da indústria, formada por pequenas empresas subcontratadas, que se unem para um projeto específico, desencoraja os esforços das equipes de projeto em aumentar qualidade e reduzir custos. Diversas medidas foram adotadas ao longo do tempo, como a informatização dos escritórios e a industrialização dos canteiros através da inserção de elementos pré-fabricados, mas esses conceitos não atingiram completamente os processos da indústria da construção. Muitos problemas ainda persistem por conta da ausência de ferramentas de gestão efetivas (LOVE; GUNASEKARAN, 1997). Quanto ao processo de projeto, observa-se hoje uma grande fragmentação dos intervenientes, através de diversas disciplinas, gerando falhas nas trocas de informação. Essa fragmentação acarreta erros e omissões que terão conseqüências futuras e que irão refletir em inúmeras mudanças realizadas em etapas posteriores de forma onerosa. Percebe-se também que não há uma abordagem do edifício ao longo de todo seu ciclo de vida. Assim, a indústria da construção precisa urgentemente de novas ferramentas para o desenvolvimento de seus negócios e gestão de seus processos a fim de garantir vantagem competitiva (ANUMBA; BAUGH; KHALFAN, 2002). Tomando–se a engenharia simultânea como o desenvolvimento paralelo e integrado do projeto e produção e que antecipa as decisões para as fases iniciais de projeto, considerando desde o inicio todo o ciclo de vida da edificação, a aplicação da engenharia simultânea se mostra benéfica na construção civil uma vez que: - o estágio inicial de projeto é um dos mais críticos para o ciclo de desenvolvimento da edificação; - A integração entre os intervenientes do ciclo de produção é um fator chave para a qualidade do produto final; - As decisões tomadas nas fases iniciais de projeto têm maior influência sobre o desempenho e custo final da edificação (MACHADO, 2006). Desta forma, diante do alinhamento dos objetivos da CE com as necessidades atuais da construção civil (integração de processo, satisfação do 40 cliente) e considerando a construção civil como um processo fabril (com repetição de processos, assim como em outras indústrias), acredita-se que os ganhos de produtividade obtidos em outras indústrias a partir da aplicação do conceito de engenharia simultânea também podem ser alcançados com a sua implantação na construção civil (KAMARA; ANUMBA; EVBUOMWAN, 2001). No contexto da construção civil, Evbuomwan e Anumba (1998) definem a ES como: ...tentativa de otimizar o projeto e seu processo de construção para alcançar redução de tempo, melhorando a qualidade e diminuindo os custos a partir da integração de atividades de projeto, fabricação e construção, maximizando a simultaneidade e a colaboração nas práticas de trabalho (EVBUOMWAN; ANUMBA, 1998). Fabricio (2002), em sua tese de doutorado apresenta o conceito de “Projeto simultâneo” representado como a adaptação e aplicação da engenharia simultânea no desenvolvimento do produto na construção de edifícios. A definição de Projeto Simultâneo segundo Fabricio (2002): O desenvolvimento integrado das diferentes dimensões do empreendimento, envolvendo a formulação conjunta da operação imobiliária, do programa de necessidades, da concepção arquitetônica e tecnológica do edifício e do projeto para produção, realizado por meio da colaboração entre o agente promotor, a construtora e os projetistas, considerando as funções subempreiteiros e fornecedores de materiais, de forma a orientar o projeto à qualidade ao longo do ciclo de produção e uso do empreendimento (FABRICIO, 2002). Na mesma linha de raciocínio Machado (2006) apresenta o conceito Arquitetura Simultânea como: “um método de gestão de projeto que promove a integração dos processos e o estabelecimento de paralelismo entre atividades por meio da colaboração e da utilização da TI como suporte”. Como pré-requisitos para implantação do Projeto Simultâneo, Fabricio (2002) destaca: 1- A parceria entre os diversos agentes do processo de projeto; 2- A organização e planejamento do processo de projeto enfatizando a multidisciplinaridade na busca por soluções projetuais; 41 3- A utilização de novas tecnologias da informação buscando facilitar a integração e troca de informações entre os agentes. Sobre a importância da tecnologia de informação como ferramenta de apoio à engenharia simultânea, Machado (2006) destaca que: A evolução da Tecnologia da Informação é considerada um fator chave para o desenvolvimento da Engenharia Simultânea por fornecer o suporte à integração dos processos, ao compartilhamento da informação, à colaboração e ao controle integrado. A TI é necessária para dar suporte à integração, permitindo a gestão do processo, o gerenciamento da informação e comunicação, a simulação, a colaboração e compartilhamento de conhecimento (MACHADO, 2006). Percebe-se que na atualidade, a TI não é mais função isolada, mas está entranhada no negócio, sendo necessária para dar apoio ao grande número de informações geradas pela engenharia simultânea e facilitando o gerenciamento dos processos com o aumento das subcontratações (BJORNSSON; EKSTROM, 2004). 2.3 TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO 2.3.1 Definição de TI Segundo Nascimento e Santos (2003b) a expressão Tecnologia da Informação (TI) está relacionada “às tecnologias utilizadas para capturar, armazenar, processar e distribuir informações eletronicamente” (NASCIMENTO; SANTOS 2003b). A tendência de intensificação do uso da TI se confirmou a partir da década de 90, proporcionando a redução de tempo das atividades, o aumento da qualidade e a customização dos produtos. Além disso, a TI possibilitou novas formas de organização e controle, a formação de alianças e parcerias entre empresas e a conformação de novos canais de distribuição. (LAURINDO, 2000) Numa visão mais abrangente, o termo TI não diz respeito apenas a sistemas de informação e processamento de dados, mas está relacionado também a questões humanas, administrativas e organizacionais. Além disso, devido ao grande poder de impacto da TI sobre os processos, torna-se essencial o seu alinhamento com o negócio e a estratégia da empresa para que seja possível atingir um aproveitamento máximo de todas as suas possibilidades (LAURINDO, 2000). 42 Surge então uma nova abordagem para o termo tecnologia da informação podendo compreender "o conjunto dos conhecimentos que se aplicam na utilização da informática envolvendo-a na estratégia da empresa para obter vantagem competitiva” (NASCIMENTO; SANTOS, 2003a). Desta forma, a implementação efetiva de novos sistemas de informação requerem não somente visão e investimento, mas mudanças significativas nos processos, que implicam reestruturação organizacional. (EGA, 1998 apud EASTMAN et al., 2002). Devem ser avaliados os aspectos técnicos e organizacionais, encarando a TI como uma importante ferramenta que pode dar origem a novas estratégias empresariais e permitir novas possibilidades de negócio (LAURINDO, 2000). A padronização e alteração na gestão das empresas são essenciais para a expansão de novas tecnologias de informação. Assim, para o pleno uso da TI devem ser observados os seguintes aspectos: (NASCIMENTO; SANTOS, 2003b) 1- Conscientizar os profissionais sobre os benefícios da tecnologia e oferecer treinamento adequado, investindo na equipe; 2- Buscar a padronização dos processos; 3- Fazer uso da tecnologia de forma a agregar valor, gerando novos produtos e serviços; 4- Garantir o gerenciamento de informação, a troca de informação entre usuários, a armazenagem e validade
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