Integracao_da_Gestao_de_Custos_ao_Planej

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Universidade Federal do Rio Grande Do Sul 
Escola de Engenharia 
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil: Construção e 
Infraestrutura 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Integração da Gestão de Custos ao Planejamento e Controle da 
Produção baseado em Localização na Construção 
com apoio de BIM 
 
 
 
Natacha Sauer 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Porto Alegre 
2020 
 
 
 
 
NATACHA SAUER 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INTEGRAÇÃO DA GESTÃO DE CUSTOS AO 
PLANEJAMENTO E CONTROLE DA PRODUÇÃO BASEADO 
EM LOCALIZAÇÃO NA CONSTRUÇÃO COM APOIO DE 
BIM 
 
 
 
 
 
 
 
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia 
Civil: Construção e Infraestrutura da Universidade Federal do Rio Grande 
do Sul, como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em 
Engenharia 
 
 
 
 
Porto Alegre 
2020 
 
 
NATACHA SAUER 
 
 
 
 
INTEGRAÇÃO DA GESTÃO DE CUSTOS AO 
PLANEJAMENTO E CONTROLE DA PRODUÇÃO BASEADO 
EM LOCALIZAÇÃO NA CONSTRUÇÃO COM APOIO DE 
BIM 
Esta dissertação de mestrado foi julgada para a obtenção do título de MESTRE EM 
ENGENHARIA e aprovada em sua forma final pelo Professor Orientador e pelo Programa de 
Pós-Graduação em Engenharia Civil: Construção e Infraestrutura da Universidade Federal do 
Rio Grande do Sul. 
Porto Alegre, 2020 
 Prof. Carlos Torres Formoso 
 PhD pela University of Salford / Grã-Bretanha 
 Orientador 
 
 
Prof. Ângela Borges Masuero 
Coordenadora do PPGCI/UFRGS 
 
 
BANCA EXAMINADORA 
Prof. Daniela Dietz Viana 
Doutora pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Brasil 
Prof. Dayana Bastos Costa 
Doutora pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Brasil 
Prof. Eduardo Luís Isatto 
Doutor pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Brasil 
 
 
 
 
 
Dedico este trabalho à minha família, pelo amor e 
incentivo em todos os momentos da minha vida. Em 
especial à minha afilhada Amália, que há 3 anos alegra 
ainda mais os meus dias. 
 
 
 
AGRADECIMENTOS 
Agradeço ao Professor, meu mentor e orientador, Carlos Torres Formoso, por contribuir com o meu 
desenvolvimento pessoal e profissional, sempre me incentivando a pensar à longo prazo. Sou grata 
por todos os ensinamentos, orientações, contribuições, correções essenciais ao desenvolvimento 
deste trabalho. Agradeço a confiança, compreensão e paciência durante todos estes anos. 
 
Agradeço à Construtora pela oportunidade de realizar os estudos deste trabalho, pela confiança 
depositada e todo suporte dado. Muito obrigada especial aos diretores pela compreensão e paciência 
com meu temperamento em épocas de euforia dissertativa. Meu sentimento de gratidão a Débora 
Dadalt, Nicola Peccin, Taíse Dalmás, Pedro Berlitz, Fernanda Benezra, Hemanuel Zofoli e Felipe 
Grossi por todo apoio, incentivo, boas risadas, choros, conselhos, palavras positivas, empenho, 
dedicação, selfie, stories e stickers, cada etapa desenvolvida e implementada neste trabalho só 
aconteceu porque vocês estavam comigo. Muito obrigada Time! 
 
Agradeço à minha família por não me deixar desistir deste sonho. Mãe, obrigada por sempre me 
encorajar, pelas palavras positivas e pela tradicional frase: eu quero, eu posso, eu consigo. Mana, 
obrigada pelas provocações e puxões de orelha, me ajudaram a sair da zona de conforto. Cunha, 
obrigada pela preocupação e disposição de sempre. Amália, obrigada por deixar os meus dias mais 
leves, divertidos e coloridos. Pai, por onde estiver, obrigada por sempre me olhar, guiar meus passos 
e cuidar de mim. 
Agradeço à Trimble pela licença educacional do software Vico Office. 
Obrigada ndBIM, em especial ao Antônio Meirelles e Edgar Costa, por todo conhecimento 
compartilhado sobre o software Vico Office, foram essenciais para a minha evolução com a 
ferramenta e ao desenvolvimento desta pesquisa. 
Obrigada família NORIE pelo acolhimento durante todos esses anos. Principalmente aos colegas 
do grupo de gerenciamento, e especialmente ao colega e amigo Fabrício de Vargas pelo auxílio no 
uso do software Vico Office e ideias em geral e a colega e amiga Fernanda Saidelles por toda essa 
troca de experiência e conhecimento durante esses anos, cada contribuição vinda de vocês foi 
essencial. 
Obrigada Burpee e Lola por todas as lambidas e companhia nesta longa jornada e obrigada CrossFit, 
minha terapia “quase” diária para não enlouquecer. 
 
 
 
 
 
 Knowledge is power 
Francis Bacon 
 
 
 
RESUMO 
SAUER, Natacha. Integração da Gestão de Custos ao Planejamento e Controle da Produção 
baseado em Localização na Construção com apoio de BIM – Dissertação (Mestrado em 
Engenharia Civil) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil: Construção e Infraestrutura, 
UFRGS, Porto Alegre 
 
A ineficácia dos sistemas tradicionais de contabilidade de custos na construção civil tem resultado 
na dissociação entre o gerenciamento de custos e outros processos gerenciais, contribuindo para 
aumentar a fragmentação entre diferentes funções na gestão de empreendimentos. A obtenção 
contínua e rápida de dados integrados e confiáveis atualizados é um dos desafios enfrentados por 
empresas de construção para nortear as decisões. Nesse contexto, surgiu a abordagem de 
planejamento denominada Location Based Management (LBM) que, associada a Building 
Information Modelling (BIM), oferece um meio para extrair e integrar informações de maneira ágil 
e precisa, além de proporcionar possibilidades de visualização espacial e temporal para facilitar a 
comunicação. Entretanto, ainda existem lacunas na prática e na pesquisa sobre a integração do 
planejamento e controle da produção (PCP) baseado em localização e a gestão de custos na 
construção, e sobre o uso do BIM como facilitador para essa integração. O objetivo desta esta 
pesquisa consiste em um modelo de gestão de custos integrado ao PCP com base na abordagem 
baseada em localização e com apoio de BIM. É utilizada a técnica da linha de balanço para 
representar fluxos de trabalho das obras, enquanto as informações de custos são relacionadas a uma 
estrutura hierárquica de localizações. O uso do BIM possibilita a visualização espacial dos planos, 
a extração de quantitativos automáticos e a criação de um banco de dados integrado com as 
informações de prazo e custo. No sentido de utilizar melhor as informações de custo, este modelo 
propõe uma classificação dos custos, visando a distinguir os custos de atividades de transformação, 
separados em materiais e mão de obra, de atividades que não agregam valor. Da mesma forma, 
buscou-se explicitar os custos variáveis em relação ao tempo e eventos, para permitir a avaliação 
do impacto da duração da obra no custo total. A abordagem metodológica utilizada nesta pesquisa 
foi Design Science Research (DSR), sendo o modelo desenvolvido em empíricos desenvolvidos em 
uma mesma empresa construtora. Concluiu-se que a integração entre a gestão de custos e o 
planejamento baseado na localização, com o apoio de BIM, propiciou um controle mais efetivo dos 
custos durante a produção, permitindo que as ações de controle da produção analisassem, também, 
o impacto financeiro na tomada de decisões. A integração facilitou o planejamento dos custos e a 
atualização da projeção do fluxo de caixa, a qual possibilitou a conferência da disponibilidade 
financeira. Além disto, simulações 4D e 5D combinadas ao plano de longo prazo permitiu analisar, 
discutir e comunicar o fluxo de trabalho e ritmo de produção a todos os envolvidos. De uma forma 
geral, esta pesquisa contribuiu para o avanço do conhecimento da gestão integrada de processos em 
relação ao tempo e custo por meio do uso da abordagem LBM, do conceito de orçamento com visão 
operacional e de BIM para a extração de quantitativos e integração de informações do orçamento e 
planejamento. 
 
 
 
Palavras-chave: integração, gestão dos custos, planejamento e controle da produção; LBM, 
BIM,4D, 5D. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ABSTRACT 
SAUER, Natacha. Integration of Cost Managementand Location Based Production Planning 
and Control in Construction using BIM – Dissertation (Masters in Civil Engineering) - 
Graduate Program in Civil Engineering: Construction and Infrastructure, UFRGS, Porto Alegre 
The ineffectiveness of traditional cost accountancy systems has resulted in the dissociation between 
cost management and other managerial processes in construction, increasing the fragmentation 
between different project management functions. Getting integrated, reliable and up-to-date data 
quickly is a major challenge for construction companies, so that decision making related to 
production management can be supported. In this context, a planning approach named Location 
Based Management (LBM) has emerged, which, if associated to Building Information Modelling 
(BIM), offer means for obtaining and integrating information, besides making it possible to 
visualize 3D and 4D models for facilitating communication. However, there are some gaps in both 
in practical and theoretical knowledge on the integration of location-based production planning and 
control and cost management in construction, and on how to use of BIM as a facilitator for this 
integration. The aim of this research work is to devise a model for cost management, integrated to 
production planning and control, based on the location-based approach, with the support of BIM. 
The line of balance technique is used for representing workflows in construction sites, while cost 
information is connected to a hierarchical location structure. The use of BIM makes it possible to 
generate 4D simulations of plans, to automate quantity take-off for cost estimating, and to create an 
integrated database of cost and time information. With the aim of improving the way cost 
information is used, this model proposes a classification of different types of costs, such as costs of 
transformation activities, divided into materials and labor, and non-value-adding activities. Also, 
time- and event-related costs are made explicit so that the impact of project duration on total costs 
can be assessed. The methodological approach adopted in this investigation was Design Science 
Research (DSR), and the proposed model was devised in four empirical studies undertaken in the 
same construction company. The conclusion was made that the integration between cost 
management and location-based planning, with the support of BIM, made production cost control 
more effective, in which the financial impact of decisions can be analyzed. This integration made 
it easier to do cost planning, as well as to get an up-to-date cash flow projection, which allows the 
availability of financial resources to be checked. Moreover, 4D e 5D simulations, associated to 
long-term plans, supported the analysis, discussion and dissemination of information related to 
workflows and work rhythm among stakeholders. In general, this research made a contribution to 
the knowledge on time and cost integrated management by using Location Based Methods, the 
concept of operational cost estimating, and BIM for quantity take-off and integration of cost 
estimating and planning information. 
 
Keywords: integration, cost management, production planning and control, LBM, BIM, 4D, 5D. 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................. 16 
1.1 MOTIVAÇÃO .................................................................................................................... 16 
1.2 CONTEXTO E JUSTIFICATIVA...................................................................................... 17 
1.3 PROBLEMA DE PESQUISA ............................................................................................ 21 
1.4 QUESTÕES DE PESQUISA .............................................................................................. 24 
1.5 OBJETIVOS DA PESQUISA ............................................................................................ 24 
1.6 DELIMITAÇÕES ............................................................................................................... 25 
1.7 ESTRUTURA DO TRABALHO........................................................................................ 25 
2 PLANEJAMENTO E CONTROLE DA PRODUÇÃO ................................................. 27 
2.1 CONCEITOS FUNDAMENTAIS DA CONSTRUÇÃO ENXUTA ................................. 27 
2.2 DESPERDÍCIOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL .................................................................. 30 
2.2.1 Perdas por Making-do ................................................................................................... 30 
2.2.2 Falta de terminalidade .................................................................................................. 31 
2.2.3 Retrabalho ..................................................................................................................... 31 
2.2.4 Trabalho em progresso ................................................................................................. 31 
2.3 PLANEJAMENTO E CONTROLE DA PRODUÇÃO (PCP) ........................................... 32 
2.3.1 Sistema Last Planner (LPS) .......................................................................................... 33 
2.3.2 PCP baseado em locais.................................................................................................. 34 
2.3.3 Location-Based Management (LBM) ........................................................................... 36 
2.3.4 Integração LBM e LPS ................................................................................................. 38 
3 GESTÃO DE CUSTOS NA CONSTRUÇÃO ................................................................ 39 
3.1 CONCEITOS BÁSICOS SOBRE CUSTOS ...................................................................... 39 
3.2 CLASSIFICAÇÃO DOS ORÇAMENTOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL ......................... 41 
3.2.1 Crítica à gestão de custos tradicional .......................................................................... 42 
3.2.2 Importância da visão operacional ................................................................................ 42 
3.3 CURVA DE AGREGAÇÃO DE RECURSOS .................................................................. 43 
3.3.1 Críticas à Técnica EVM ................................................................................................ 45 
3.4 ABORDAGEM LBM NA INTEGRAÇÃO DE PCP E CUSTOS ..................................... 46 
4 BIM PARA GESTÃO DE CUSTOS ............................................................................... 47 
4.1 BUILDING INFORMATION MODELING ......................................................................... 47 
4.1.1 Modelagem paramétrica ............................................................................................... 48 
4.1.2 Interoperabilidade......................................................................................................... 48 
4.1.3 Nível de desenvolvimento (LOD) ................................................................................. 48 
4.2 BIM E ESTIMATIVA DE CUSTOS.................................................................................. 49 
4.3 BIM NA INTEGRAÇÃO DE PCP E CUSTOS ................................................................. 50 
 
 
 
 
4.4 DIRETRIZES DE MODELAGEM .................................................................................... 52 
5 MÉTODO DE PESQUISA ............................................................................................... 54 
5.1 ESTRATÉGIA DE PESQUISA ......................................................................................... 54 
5.2 DELINEAMENTO ............................................................................................................. 56 
5.3 DESCRIÇÃO DA EMPRESA CONSTRUTORA .............................................................60 
5.4 DESCRIÇÃO DAS OBRAS ESTUDADAS ...................................................................... 60 
5.5 DESCRIÇÃO DAS ATIVIDADES REALIZADAS POR ESTUDO ................................ 62 
5.5.1 Estudo exploratório 1 – Obra A ................................................................................... 62 
5.5.2 Estudo Empírico 1 – Obra B ........................................................................................ 64 
5.5.3 Estudo Empírico 2 – Obra C ........................................................................................ 65 
5.5.4 Estudo Empírico 3 – Obra D ........................................................................................ 66 
5.6 AVALIAÇÃO DA SOLUÇÃO .......................................................................................... 68 
5.7 FONTES DE EVIDÊNCIAS .............................................................................................. 67 
6 DESENVOLVIMENTO DA PESQUISA ....................................................................... 70 
6.1 ESTUDO EXPLORATÓRIO ............................................................................................. 70 
6.1.1 Diagnóstico do PCP e dos custos da Construtora....................................................... 70 
6.1.2 Principais deficiências encontradas ............................................................................. 72 
6.1.3 Propostas de ações de melhorias .................................................................................. 74 
6.2 ESTUDO EMPÍRICO 1 ...................................................................................................... 74 
6.2.1 Modelagem 3D ............................................................................................................... 75 
6.2.2 Planejamento da produção baseado em localização .................................................. 75 
6.2.3 Planejamento dos custos integrados ao PCP .............................................................. 77 
6.2.4 Controle dos custos integrados ao PCP ....................................................................... 79 
6.2.5 Concepção preliminar do modelo para gestão de custos integrada ao PCP ............ 83 
6.2.6 Contribuições do estudo empírico 1 ............................................................................ 83 
6.3 ESTUDO EMPÍRICO 2 ...................................................................................................... 84 
6.3.1 Modelagem 3D ............................................................................................................... 84 
6.3.2 Aprendizado do software BIM de PCP e Custos ........................................................ 85 
6.3.3 Elaboração da planilha orçamentária ......................................................................... 86 
6.3.4 Planejamento de longo prazo ....................................................................................... 87 
6.3.5 Definição dos custos proporcionais ao tempo ............................................................. 89 
6.3.6 Etapas fundamentais associadas a modelagem 5D .................................................... 90 
6.3.7 Dados planejados ........................................................................................................... 98 
6.3.8 Rotina do ciclo de controle sistemático da Produção e Custos ............................... 103 
6.3.9 Indicadores de desempenho ....................................................................................... 108 
 
 
6.3.10 Apresentação dos resultados dos indicadores desempenho .................................... 109 
6.3.11 Contribuições do estudo empírico e reflexão sobre as lições aprendidas ............... 115 
6.4 ESTUDO EMPÍRICO 3 .................................................................................................... 117 
6.4.1 Processo de Modelagem 3D ........................................................................................ 117 
6.4.2 Formação do modelado BIM federado ..................................................................... 119 
6.4.3 Extração de quantitativos e elaboração da planilha orçamentária ........................ 120 
6.4.4 Extração de quantitativos por tipologia de apartamento e circulação ................... 124 
6.4.5 Definições iniciais de planejamento e divisão dos modelos em localização ............ 125 
6.4.6 Definição dos custos variáveis em relação ao tempo ................................................ 129 
6.4.7 Documentos de referência .......................................................................................... 130 
6.4.8 Contribuições do estudo empírico 3 .......................................................................... 132 
7 MODELO PARA INTEGRAÇÃO DA GESTÃO DE CUSTOS AO PCP BASEADO 
EM LOCALIZAÇÃO COM APOIO DE BIM ........................................................................ 133 
7.1 VISÃO GERAL DO MODELO ....................................................................................... 133 
7.1.1 Nível de longo prazo .................................................................................................... 134 
7.1.2 Ciclo do Nível Planejamento e Controle de Médio Prazo........................................ 140 
7.1.3 Ciclo do Nível de Curto Prazo .................................................................................... 143 
7.1.4 Avaliação do PCP e Custos ......................................................................................... 144 
7.2 DIRETRIZES PARA ELABORAÇÃO DO ORÇAMENTO EXECUTIVO ................... 145 
7.3 DIRETRIZES PARA DEFINIÇÃO DA LBS .................................................................. 148 
7.4 AVALIAÇÃO FINAL DA SOLUÇÃO ........................................................................... 149 
7.4.1 Utilidade ....................................................................................................................... 149 
7.4.2 Aplicabilidade .............................................................................................................. 151 
7.5 CONTRIBUIÇÕES TEÓRICAS ...................................................................................... 152 
7.6 AVALIAÇÃO DO SOFTWARE...................................................................................... 153 
8 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES ..................................................................... 156 
8.1 PRINCIPAIS CONCLUSÕES .......................................................................................... 156 
8.2 RECOMENDAÇÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ............................................... 160 
9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................... 162 
APÊNDICE A – Quadro de Controle ....................................................................................... 175 
APÊNDICE B – Estrutura do Orçamento ............................................................................... 178 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
Figura 1 - Modelo tradicional de processo ............................................................................... 27 
Figura 2 - Modelo de processo da Lean Construction .............................................................. 28 
Figura 3 – Descrição dos LOD ................................................................................................. 49 
Figura 4 - Relação das fases do estudo e empreendimentos..................................................... 56 
Figura 5 - Delineamento da pesquisa ....................................................................................... 57 
Figura 6 - Fases propostas por Holmström, Ketokivi e Hameri (2009) aplicadas ao 
delineamento ............................................................................................................................. 59 
Figura 7 – Caracterização asobras estudadas .......................................................................... 60 
Figura 8 – Implantação e pavimento tipo da Obra A ............................................................... 61 
Figura 9 – Implantação e pavimento tipo da Obra B ................................................................ 61 
Figura 10 – Implantação e pavimento tipo das torres 1 e 2 da Obra C .................................... 62 
Figura 11 – Implantação e pavimento tipo da Obra D ............................................................. 62 
Figura 12 – Desdobramento dos constructos Utilidade e Aplicabilidade ................................ 69 
Figura 13 – Resumo das fontes de evidências por estudos....................................................... 68 
Figura 14 – Links entre os modelos BIM 3D arquitetônico e estrutural e a implantação geral75 
Figura 15 - Linha de balanço planejada para fase 1 da Obra B ................................................ 76 
Figura 16 – Sequência executiva entre as equipes de elevação de alvenaria estrutural e reboco 
externo ...................................................................................................................................... 77 
Figura 17 – Processos escolhidas para desenvolvimento e teste do modelo preliminar .......... 77 
Figura 18 - Custo planejado para o andaime fachadeiro da Torre 7 da Obra B ....................... 78 
Figura 19 – (a) Distribuição mensal e acumulada dos custos dos processos escolhidos para .. 79 
Figura 20 - Atualização da linha de fluxo da Torre 7 ............................................................... 80 
Figura 21 - Dados reais no andaime fachadeiro da torre 7 ....................................................... 80 
Figura 22 - Análise das perdas da Torre 7 ................................................................................ 81 
Figura 23 – Curva S indicador de prazo ................................................................................... 82 
Figura 24 - Reprogramação da Obra B ..................................................................................... 82 
Figura 25 – Percentual de conclusão até agosto/18 e cálculo da perda projetada por torre ..... 82 
Figura 26 – Modelagem BIM da superfície do terreno existente versus terreno da implantação 
proposto pelo arquiteto ............................................................................................................. 84 
Figura 27 – Obra C - Modelo de Implantação e Modelos BIM por disciplina da Torre 2 ....... 85 
Figura 28 – Descrição dos grupos de custos da planilha orçamentária .................................... 86 
Figura 29 – Modelo 3D da Torre 1 e Lotes de Produção para os processos da etapa Estrutura
 .................................................................................................................................................. 88 
Figura 30 –Linha de balanço processos de produção internos das Torres 1, 2 e 3 ................... 89 
Figura 31 – Cálculo dos custos do guindaste baseados no planejamento de longo prazo ........ 90 
Figura 32 – Fluxo de trabalho do software Vico Office ........................................................... 91 
Figura 33 – Modelos importados via plugin no Revit ao Vico Office ..................................... 91 
Figura 34 – Amostra da lista de itens de quantidades (TOI) e lista de quantitativos (TOQ) para 
o grupo de laje e paredes deste estudo ...................................................................................... 93 
Figura 35 –Extração de quantitativos do objeto BIM Viga Baldrame no software VO e Revit
 .................................................................................................................................................. 94 
Figura 36 – Itens de custos do orçamento referente ao concreto das Vigas Baldrames ........... 95 
 
 
Figura 37 – Divisão da LBS ..................................................................................................... 96 
Figura 38 – Integração Orçamento (5D) e Processos (4D) ...................................................... 98 
Figura 39 – Linha de fluxo da Obra C ...................................................................................... 99 
Figura 40 – Amostra da Planilha de Custos dos Processo ...................................................... 100 
Figura 41 – Curva ABC de Material e Mão de Obra.............................................................. 101 
Figura 42 – Classificação dos Custos ..................................................................................... 101 
Figura 43- Fluxo de Caixa Planejado Geral Obra C ............................................................... 102 
Figura 44- Curva S planejada geral e por torre da Obra C ..................................................... 102 
Figura 45 – Amostra da tabela de Perdas da Obra C .............................................................. 103 
Figura 46 – Rotina de controle da produção integrada a gestão de custos ............................. 104 
Figura 47 – (a) Planilha eletrônica preenchida pela obra (b) Quadro de Controle do software 
VO .......................................................................................................................................... 105 
Figura 48 – Linha de fluxo com os dados planejados, executados e projetados da Estrutura 106 
Figura 49 – Simulação 4D comparando os estágios de informação planejado e executado .. 106 
Figura 50 – Indicador de Desvio de Prazo, Curva S da Obra C ............................................. 110 
Figura 51 – Curva S da Obra C .............................................................................................. 110 
Figura 52 – Indicador de Desvio de Prazo, Curva S e snapshot Simulação 4D da torre 1 .... 110 
Figura 53 – Indicador de Desvio de Prazo, Curva S e snapshot Simulação 4D da torre 2 .... 111 
Figura 54 – Indicador de Desvio de Prazo, Curva S e snapshot Simulação 4D da torre 3 .... 111 
Figura 55 – Simulação 4D status planejado versus executado .............................................. 112 
Figura 56 – Indicador de Custo Atual e no Término da Obra C ............................................ 112 
Figura 57 – Indicador de Aderência ao Lote Obra C ............................................................. 113 
Figura 58 – Indicador de Perdas da Obra C ........................................................................... 114 
Figura 59 – Atualização do fluxo de caixa ............................................................................. 114 
Figura 60 – Atualização da classificação dos custos .............................................................. 115 
Figura 61 – Estudo de implantação do terreno com apoio da Modelagem 3D ...................... 117 
Figura 62 – (A) Template com famílias padrão de arquitetura, (B) Modelagem da Obra D . 118 
Figura 63 – Comparação da modelagem da superfície do terreno proveniente do levantamento 
planialtimétrico por topógrafo e por drone ............................................................................. 119 
Figura 64 – (A) Modelo Federado completo da Obra D (B) Modelo Federado das Torres da 
(C) Modelo Federado da Infraestrutura .................................................................................. 120 
Figura 65 – Modelos BIM 3D autorais inseridos no VO para a Torre 2 ................................ 120 
Figura 66 – (A) Categorização dos parâmetros dos modelos estruturais (B) Categorização dos 
parâmetros dos modelos arquitetônicos ................................................................................. 121 
Figura 67 – Tabela dos parâmetros dos itens de custo da Estrutura ....................................... 122 
Figura 68 – Novos parâmetros para categorização dos quantitativos .................................... 123 
Figura 69 – Modelagem 3D com paredes empilhadas para facilitar a extração de quantitativos
 ................................................................................................................................................123 
Figura 70 – (A) Criação de fórmula para aplicar critérios de medição (B) Criação de TOQ 124 
Figura 71 – Extração de quantitativos por tipologia de apartamento ..................................... 125 
Figura 72 – (A) LBS para os processos de estrutura e acabamentos Obra D (B) LBS para os 
processos de fachada Obra D.................................................................................................. 126 
Figura 73 – Integração 3D-5D-4D Obra D ............................................................................. 127 
 
 
 
 
Figura 74 – Linha de fluxo da estrutura ................................................................................. 129 
Figura 75 – Linha de fluxo dos acabamentos internos dos apartamentos .............................. 129 
Figura 76 –Fluxo de Caixa da Obra D .................................................................................... 130 
Figura 77 – Curva S Geral da Obra D e Curva S por Torre ................................................... 130 
Figura 78– Amostra da planilha com os custos alocadas nos processos ................................ 131 
Figura 79 – Distribuição dos custos ....................................................................................... 131 
Figura 80 – Visão geral do modelo de integração da gestão de custos ao PCP com apoio de 
BIM ......................................................................................................................................... 133 
Figura 81 – Integração do PCP a gestão de custos com apoio de BIM .................................. 135 
Figura 82 – Indicadores de desempenho ciclo de médio prazo .............................................. 142 
Figura 83 – Variáveis dos indicadores de desempenho e critérios ......................................... 143 
Figura 84 – Classificação dos custos ...................................................................................... 146 
Figura 85 – Descrição da divisão dos custos .......................................................................... 147 
Figura 86 – Relações entre as saídas da DSR e os resultados do trabalho ............................. 156 
 
 
 
 LISTA DE ABREVIATURAS 
 
AEC – Arquitetura, Engenharia e Construção 
AIA – American Institute of Architects 
BIM – Building Information Modeling 
BDI – Bonificação e despesas indiretas 
CPM – Critical Path Method 
DSR – Design Science Research 
EAP – Estrutura Analítica de Projeto 
EE – Estudo Exploratório 
EE1 – Estudo Empírico 1 
EE2– Estudo Empírico 2 
EE3– Estudo Empírico 3 
EVM – Earned Value Management – Análise de Valor Agregado 
IFC – Industry Foundation Class 
IRR - Índice de Remoção de Restrições 
LBM – Location-Based Management 
LBS –Location Breakdown Structure - Estrutura hierárquica de localização 
LOB – Linha de balanço 
LOD – Level of Development 
LPS – Last Planner System – Sistema Last Planner 
MEP - Mechanical, Electrical, and Plumbing 
NORIE – Núcleo Orientado para a Inovação da Edificação 
PCP – Planejamento e Controle da Produção 
PLS – Planilha levantamento dos Item de custos 
PMCMV - Programa Minha Casa Minha Vida 
PPC – Percentual de pacotes completos 
PSP – Projeto do Sistema da Produção 
WBS – Work Breakdown Structure - Estrutura Analítica de Projeto 
WIP – Trabalho em progresso 
 
 
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Integração da Gestão de Custos ao Planejamento e Controle da Produção baseado em Localização na Construção 
com apoio de BIM 
 
1 INTRODUÇÃO 
Este capítulo inicia com a motivação da pesquisa, seguindo da apresentação do contexto e a 
justificativa do tema proposto e do problema de pesquisa (lacuna do conhecimento). Finaliza com 
as questões de pesquisa e os objetivos da pesquisa. 
1.1 MOTIVAÇÃO 
O desenvolvimento desta pesquisa foi motivado inicialmente pela vivência prática da pesquisadora, 
em quatro diferentes empresas de distintos setores da indústria AEC (Arquitetura, Engenharia e 
Construção), nas quais atuou no planejamento e controle da produção (PCP) e gestão de custos. Na 
sua atividade profissional, a mesma percebeu a falta de integração entre os setores envolvidos nestas 
atividades, e os problemas que isto causa no que se refere ao desempenho físico e financeiro dos 
empreendimentos. Entre as dificuldades vivenciadas pela pesquisadora, destacam-se o 
planejamento dos custos e a gestão do fluxo de caixa dos empreendimentos, os quais dependiam da 
integração das informações dos setores de PCP e Custos. 
Mais recentemente, a pesquisadora passou a atuar no planejamento e controle de obras de habitação 
para população de baixa renda, nas quais as margens de lucro são bastante reduzidas. Devido a isso, 
o conhecimento dos custos de produção e a gestão dos prazos de construção, como forma de reduzir 
custos fixos, são muito importantes para obter o sucesso financeiro desse tipo de empreendimento. 
Outro fator que a incentivou na elaboração desta pesquisa é o atual momento de “disruptura digital” 
da indústria AEC, denominação utilizada para descrever inovações que geram mudanças por meio 
do uso de novas tecnologias, principalmente devido ao uso de BIM. Conceituado como elemento 
central no processo de digitalização da construção, o BIM, para cumprir o seu potencial de fornecer 
informações precisas, confiáveis, integradas e rápidas, exige diversas mudanças, incluindo a 
reorganização dos processos tradicionalmente utilizados na construção. 
Com isso, surgiu o interesse em desenvolver modelos e técnicas apoiadas em BIM, que tornem mais 
eficazes a integração das informações da gestão de custos e o planejamento e controle da produção, 
de forma apoiar as tomadas de decisão. Somando-se a isso, a empresa construtora, na qual a 
pesquisadora tem atuado, demonstrou interesse na implementação BIM, criando uma oportunidade 
para a realização desta pesquisa em um ambiente real de empreendimentos de construção. 
17 
 
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Natacha Sauer (sauer.nat@gmail.com). Porto Alegre: UFRGS/EE/PPGCI, 2020 
 
1.2 CONTEXTO E JUSTIFICATIVA 
O ambiente da indústria AEC possui características de complexidade, incluindo o elevado número 
de partes e interdependências e o alto grau de incerteza e variabilidade (KOSKELA, 2000). Um 
empreendimento de construção é um produto único, que é realizado em canteiros de obra, utilizando 
uma organização temporária (KOSKELA; BALLARD, 2003). O produto sendo transformado é 
estacionário, enquanto os recursos transformadores (materiais, informações, equipamentos e 
pessoas) movimentam-se (SLACK et al., 2006). 
Devido às características peculiares da indústria AEC, e considerando os conceitos e princípios da 
filosofia da produção enxuta, o processo de produção deve ser visto com um fluxo de materiais ou 
informações desde a matéria prima até o produto final (KOSKELA, 2000), sendo esse fluxo 
formado pelas atividades de processamento ou conversão, inspeção, movimento e espera 
(KOSKELA, 1992). Segundo Koskela (1992), embora todas as atividades despendam custos e 
consumam tempo, só as de conversão podem adicionar valor ao produto. Assim, as atividades de 
inspeção, movimento e espera são denominadas como atividades de fluxo que não agregam valor 
ao produto do ponto de vista do cliente final, também conhecidas como perdas (KOSKELA, 1992). 
Em geral, supõe-se que exista um nível muito alto de perdas na construção (FORMOSO et al., 
2011), sendo estas causadas principalmente pela ineficácia do PCP. A ineficácia do PCP acaba 
expondo o processo à variabilidade e à incerteza (FORMOSO et al., 2001), que resulta em 
mudanças de ritmo, trabalho em progresso (WIP), maiores despesas operacionais, movimentações 
desnecessárias, interrupções na execução de atividades, aumento do esforço por unidade de 
produção, tempo de produção mais longo, qualidade reduzida,ou seja, menor eficiência (KENLEY; 
SEPPÄNEN, 2010). Embora seja difícil medir sistematicamente todos as perdas da construção, 
estudos de vários países confirmaram que os resíduos representam uma porcentagem relativamente 
grande nos custos de produção (FORMOSO et al., 2011). 
Para Ulhôa (2012), as perdas estão diretamente ligadas ao aumento de custo e de prazo. Para 
Bulhões (2001), as perdas devem ser expressas em termos de custos para que os empresários do 
setor se mobilizem na aplicação de medidas que resultem na sua diminuição ou eliminação. Além 
disso, a adoção de sistemas de controle que monitorem os custos durante a produção podem 
contribuir para aumentar a eficiência no processo construtivo (BULHÕES, 2001). 
De acordo com Laufer e Tucker (1987), custo deveria ser um dos focos principais do PCP, pois um 
dos mais importantes objetivos do PCP deve ser a programação do uso dos recursos de maneira 
18 
 
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Integração da Gestão de Custos ao Planejamento e Controle da Produção baseado em Localização na Construção 
com apoio de BIM 
 
eficiente (recursos humanos, equipamentos, materiais, capital). Tendo em vista o ambiente incerto 
e dinâmico no qual a construção está inserida e o impacto da ineficácia do PCP em termos de custos, 
é de suma importância que a gestão dos custos seja integrada ao processo de produção do 
empreendimento, para embasar decisões quanto ao planejamento da produção e à programação 
financeira do empreendimento (KERN, 2005). 
No entanto, os sistemas de gestão de custos tradicionais não são aptos a lidar com a dinâmica, 
interdependência e complexidade dos processos que definem os custos ao longo do tempo (KERN, 
2005). Além da falta de informação quanto ao planejamento dos custos considerando o aspecto 
desembolso, os documentos utilizados são dificilmente atualizados ao longo do tempo. Com isto, 
não consideram as modificações que possam ocorrer tendo em vista a natureza complexa do 
ambiente de construção (KERN, 2005). Como consequência, a informação gerada por esses 
sistemas tem limitado uso como apoio à tomada de decisões para os gestores (KERN, 2005). 
De acordo com Marchesan (2001), as deficiências nos sistemas de gestão de custos começam na 
orçamentação, com o emprego de composições de custos que utilizam coeficientes de consumo de 
materiais e mão-de-obra de origem obscura, que possuem pouco vínculo com a realidade das obras 
das empresas. Segundo Kenley e Seppänen (2010), a indústria AEC, geralmente, não mede e 
controla os coeficientes de consumo de produção e, devido a isso, o sistema de custos dificilmente 
é retroalimento com valores atualizados. 
Para Stallworthy (1980), a essência de um sistema de gestão de custos na construção civil é assinalar 
a tendência da evolução do empreendimento e avaliar suas implicações em relação ao prazo e custo 
final, disponibilizando informações que possibilitam ver, de antemão, a tendência de evolução dos 
custos de forma a dirigir esforços para as situações que necessitam de maior atenção (OSTRENGA 
et al., 1992). Koskela (2000) afirma que um sistema de gestão dos custos não pode se limitar apenas 
aos custos de atividades de transformação, mas, dentro do possível, deve também explicitar os 
custos de atividades de fluxos de uma obra. 
Kern (2005) destaca a importância da integração de informações do orçamento com as informações 
do planejamento da produção e programação de pagamentos. Somente por meio de um controle 
integrado entre a produção e custos é possível analisar o impacto do prazo de produção (duração da 
obra) no custo final do empreendimento (KERN; FORMOSO, 2013). Attia e Dernold (1994) 
afirmam que, quando o tempo e o custo são gerenciados separadamente, o monitoramento de custos 
não é confiável, sendo que. no caso de ocorrer aumento de custos ou atrasos de prazo, é difícil que 
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Natacha Sauer (sauer.nat@gmail.com). Porto Alegre: UFRGS/EE/PPGCI, 2020 
 
sua causa seja determinada. Por um lado, Kern e Formoso (2013) salientam que os custos dos 
empreendimentos podem se apresentar adequados, se comparados aos custos estimados no 
orçamento inicial, mas o andamento da produção pode não alcançar o prazo planejado, impactando 
no custo final. Por outro lado, a produção pode estar ocorrendo perfeitamente dentro do prazo 
estipulado, porém os custos podem estar muito além do previsto no orçamento (KIM; BALLARD, 
2001). 
Segundo Formoso (1986), a distinção entre os custos relativos ao tempo e os custos proporcionais 
à quantidade podem trazer importantes benefícios à integração entre orçamento e planejamento e 
controle da produção. Com objetivo de retratar os custos da forma como os mesmos ocorrem, Cabral 
(1988) destaca a necessidade de decompor os item de custos orçados em atividades, sendo que o 
critério de decomposição deve seguir uma abordagem operacional, isto é, a sequência e a forma 
como as equipes de mão de obra dividem suas tarefas na etapa de produção. Nesta linha, o 
orçamento com visão operacional é caracterizado por retratar com fidelidade o processo de 
produção do edifício, sendo que principal diferença entre o orçamento convencional e o orçamento 
operacional é a consideração do fator tempo (CABRAL, 1988). 
Nesse contexto, com objetivo promover a reutilização dos dados e promover a iteração entre os 
processos de tempo e de custos (MARTINEZ, 2018), surge a abordagem denominada Location 
Based Management (LBM). A abordagem LBM é uma ampliação do planejamento e controle da 
produção baseado em localização, com base na premissa de que os empreendimentos de construção 
são caracterizados por uma série de locais físicos nos quais trabalho de diferentes tipos e 
quantidades devem ser concluídos (KENLEY; SEPPANEN, 2010). Assim, a abordagem LBM 
promove por meio da localização a integração do PCP a processos de tempo, custo e qualidade 
(KENLEY; SEPPANEN, 2010). 
O uso do planejamento baseado em localização para o PCP permite visualizar os fluxos de trabalho, 
simular e discutir diferentes estratégias e alternativas para o sequenciamento das atividades, ao 
mesmo tempo que traz informações de quando e onde cada atividade vai ser realizada (KEMMER; 
HEINECK; ALVES, 2008). Além disso, esta abordagem permite a visualização e identificação de 
conceitos importantes ao PCP, tais como o tamanho do lote de produção, lead time (tempo total de 
produção de uma tarefa), tempo de ciclo (tempo para completar uma única unidade), ritmo de 
produção e sincronia (balanceamento das produtividades a fim de ter um fluxo de trabalho estável), 
simultaneidade (atividades acontecendo ao mesmo tempo em diferentes locais), trabalho em 
progresso (estoque de produto acabado), sequenciamento das atividades, trajetória das equipes, 
20 
 
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Integração da Gestão de Custos ao Planejamento e Controle da Produção baseado em Localização na Construção 
com apoio de BIM 
 
buffers, conflitos espaciais e técnicos, e trabalhos já executados (LUCKO; ALVES; ANGELIM, 
2014). 
Alguns estudos têm sidos realizados no contexto de implementação da abordagem de LBM no PCP 
e vem apontando benefícios, tais como Seppänen e Kankainen (2004), Kala et al., (2012), Martinez 
(2013), que aplicaram a abordagem LBM em um contexto real, Olivieri (2016) e De Vargas (2018). 
Alguns trabalhos buscaram integrar LBM com outros métodos, tais como o sistema Last Planner 
(LPS)1 e CPM. Segundo Olivieri (2016), enquanto os elementos do LPS dirigem o tratamento da 
variabilidade e das incertezas, características dos empreendimentos de construção, o LBM tem a 
principal função de implantação do fluxo ininterrupto e a melhoria dos processos de controle. 
Olivieri (2016) e De Vargas (2018) nãose aprofundam na análise de custos, mas sugerem que há 
benefícios na utilização de LBM para alocação e distribuição dos custos planejados, reais e 
projetados, a fim da obtenção do fluxo financeiro do empreendimento. 
Segundo Kenley e Seppänen (2010), a abordagem LBM, quando integra os processos de PCP e 
gestão de custos, permite visualizar projeções de tendências do empreendimento, e avaliar suas 
implicações em relação ao prazo e ao custo final. Por meio da integração, o LBM tem a capacidade 
de disponibilizar informações que proporcionam ver, de forma antecipada, problemas relacionados 
entre a produção e os custos, contribuindo para a tomada de decisão e para avaliações de 
oportunidades. 
No entanto, a fragmentação dos setores ainda é um problema comum na indústria da construção 
(ALASHWAL; FONG, 2015), resultando em um ambiente de comunicação ineficaz. Diante desse 
cenário, um dos desafios enfrentados pela construção é a obtenção contínua e rápida de dados 
integrados e confiáveis atualizados, para viabilizar e nortear as decisões (DAVE et al., 2011). 
Como forma de responder a esses desafios, o BIM tem sido apontado como uma plataforma central 
no auxílio da sincronização, visualização (DAVE, 2013), integração (FIRAT et al., 2010) e 
armazenamento (SCHLUETER; THESSELING, 2009) de diferentes tipos de informação. Entre os 
benefícios do uso de BIM, destacam-se a melhoria da qualidade e do fluxo de informações durante 
o ciclo de vida de um empreendimento, e o apoio à tomada de decisão pelas equipes envolvidas na 
concepção, construção e operação do empreendimento (EASTMAN et al., 2011). Para Lee et al., 
(2002), o uso do BIM facilita as análises em diferentes etapas de um empreendimento, por meio da 
 
1 LPS é um modelo hierarquizado para PCP fortemente baseado em conceitos da filosofia da produção enxuta 
21 
 
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Natacha Sauer (sauer.nat@gmail.com). Porto Alegre: UFRGS/EE/PPGCI, 2020 
 
manipulação e avaliação dos impactos de alterações dos parâmetros do projeto, fundamentando a 
tomada de decisão com novas informações. 
Em relação à aplicação de BIM na gestão dos custos de produção, chamado de BIM 5D, a literatura 
traz duas abordagens distintas. A primeira se refere ao uso do BIM 5D na estimativa de custos, com 
a única função de extrair os quantitativos do modelo 3D (WONG et al., 2011; CHEUNGA et al., 
2012; THOMAS, 2012; ZHOU, 2012; OLATUNJI, 2010; FREI et al., 2013). A outra abordagem é 
mais ampla, e considera a importância da integração dos processos de tempo e custo, defende que 
um modelo BIM de custos só pode ser construído com base em um modelo BIM que inclua análise 
de tempo e construtibilidade (STAUB-FRENCH & KHANZODE, 2007; PANUCHEV; SPIRO, 
2006; WITICOVSKI, 2011). Por meio do uso do BIM, espera-se que a eficiência e a precisão de 
orçamentos possam melhorar e, por meio da integração das informações dos modelos tempo e custo, 
melhorar o planejamento e o controle de custos do empreendimento (MA; LIU, 2014; 
WITICOVSKI, 2011). 
1.3 PROBLEMA DE PESQUISA 
A integração de sistemas de controle de custos e planejamento tem sido uma questão de grande 
preocupação para pesquisadores e profissionais da construção (FAN et al., 2015). Vários esforços 
foram realizados para integrar os processos de tempo e custo (KERN, 2005; MARCHESAN, 2001; 
KENLEY; SEPPÄNEN, 2005), sendo que, nos últimos anos, o BIM tem sido considerado como 
meio facilitador para extração e integração de informações (FORGUES et al., 2012; JRADE; 
LESSARD, 2015; FENATO, 2017; SANTOS, 2018). 
Diversas pesquisas apontam que a principal forma para a integrar as informações de prazo e custo 
é por meio da integração das estruturas analíticas de projeto (EAP)2 de orçamento e de planejamento 
(HENDRICKSON; AU, 1989; KIM, 1989; RASDORF; ABUDAYYEH, 1991; CAR, 1993; 
ISIDORE; BACK, 2002; JUNG; WOO, 2004). Assim, Fan et al. (2015) propuseram um modelo 
orientado a objetos que vincula objetos BIM a itens de custo e itens de programação, integrando 
automaticamente os itens de custo e os itens de programação. Essas pesquisas têm se concentrado 
na resolução de como estruturar e integrar as informações, por meio do uso de codificações e 
estruturas analíticas de custo ou explorando o BIM somente como uma tecnologia e desconsideram 
o uso das informações integradas durante todo o processo de produção. 
 
2 EAP é a de subdivisão das entregas e do trabalho em componentes menores e mais facilmente gerenciáveis. 
22 
 
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Integração da Gestão de Custos ao Planejamento e Controle da Produção baseado em Localização na Construção 
com apoio de BIM 
 
Wang et al. (2014) apresentaram um modelo BIM 5D para auxílio no controle de custos e prazo, 
enquanto Jrade e Lessard (2015) propuseram um sistema integrado de gerenciamento de tempo na 
qual uma plataforma baseada na análise de valor agregado foi utilizada em um ambiente virtual 
durante as fases de planejamento e construção de um empreendimento. Santos (2018), por sua vez, 
elaborou um método que descreve o fluxo de informações para integração dos processos de 
orçamento, planejamento e acompanhamento da produção com apoio de BIM, envolvendo pessoas 
e tecnologias. Segundo a referida autora, a implementação do método depende da utilização de uma 
EAP comum a todos os processos e de um processo cíclico de troca de informações para definição 
dos pacotes de trabalho. As soluções apresentadas acima propuseram sistemas integrados de 
informações de custo e tempo com apoio de BIM. Entretanto, os trabalhos são limitados às 
abordagens tradicionais de planejamento e orçamento, não sendo avaliados também, durante o 
acompanhamento da produção, o fluxo de trabalho e o impacto do desvio de prazo em termos de 
desvios custos. 
Kern (2005) desenvolveu um modelo de planejamento e controle de custos para a fase de 
construção, considerando as principais características da natureza dos processos e fatores que 
definem os custos dos empreendimentos. Segundo a referida autora, o orçamento deve ter caráter 
dinâmico, na medida em que mudanças de projeto ou no processo de produção ou alterações de 
contratos resultam em novas definições de custos. Portanto, a gestão de custos deve ser integrado 
ao PCP, a fim de considerar o impacto do fator prazo nos custos. No entanto, Kern (2005) não 
apresenta formas de avaliar o processo de produção em termos físicos e financeiros durante a 
construção. 
Kenley e Seppänen (2005), considerando a abordagem LBM, desenvolveram uma ferramenta para 
modelar e avaliar em termos de custos, o impacto das interrupções do fluxo de trabalho e do desvio 
de avanço físico. Para isso, utilizaram o conceito de localização da abordagem LBM associados a 
técnica de análise de valor agregado (EVM)3 para distribuir e avaliar o custo no tempo. Os custos 
variáveis em relação ao tempo foram associados a tarefas da produção na etapa de planejamento, e 
ao longo da construção foram sendo monitorados e projetados em relação ao prazo. Os referidos 
autores se concentraram na análise dos custos variáveis em relação ao tempo. 
De Marco et al. (2009) buscaram monitorar os dados de planejamento e custos por meio do 
acompanhamento da produção à medida que os recursos são processados. A solução encontrada foi 
 
3 EVM é um método de mensuração do desempenho com foco na integração de Cronograma, Escopo e Custo 
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Natacha Sauer (sauer.nat@gmail.com). Porto Alegre: UFRGS/EE/PPGCI, 2020 
 
dividir o projeto em localizações uniformes e repetitivas para distribuir as informações planejadas 
de custo e tempo, devendo o monitoramento durante a produção ser realizado por meio da análise 
de valor agregado (EVM). Na mesma linha, Salmi(2018) elaborou um meio para coleta de dados 
automática, de diferentes sistemas de informação, para gerar gráficos de análise de valor agregado 
combinados ao uso da abordagem LBM. O mesmo autor elaborou as curvas planejadas 
considerando as regras de pagamento dos fornecedores. No entanto, ambas as pesquisas 
consideraram apenas os custos relacionados a transformação, sem analisar o impacto do prazo nos 
custos. Além disto, a extração de quantitativos por localização de forma manual foi apontada como 
um desafio na implementação. 
Alguns estudos em Portugal foram elaborados considerando o uso da abordagem LBM associado 
aos modelos BIM (SALGADO, 2016; COELHO, 2016; FERREITA, 2015; BAPTISTA, 2015; 
JUNIOR, 2016). No entanto, a maioria dos estudos estão concentrados somente na análise dos 
software, testando a extração de quantitativos por localização, elaboração da linha de balanço4 e na 
integração entre itens de custos e tarefas e na comparação dos diferentes software disponíveis no 
mercado. 
Nesta linha, Firat et al. (2010) exploraram o fluxo de processo de extração de quantitativos por meio 
de modelos BIM e o planejamento baseado em localização, e verificaram a essência do modelo 3D 
ser elaborado considerando as diretrizes de modelagem para extração de quantidades. Kala et al. 
(2010), por sua vez, implementaram modelos 5D combinados com a abordagem de planejamento 
baseado em localização, na construção de um grande hospital. Para ambos estudos, a combinação 
do modelo 3D a estimativa de custos, além de fornecer os quantitativos, facilita compreensão e a 
divisão do modelo conforme as localizações e promove a integração do orçamento e plano de longo 
prazo, fornecendo um fluxo de caixa mais preciso. No entanto, os referidos estudos ficaram restritos 
à etapa de planejamento, não abordando o controle de prazo e custos durante a etapa de construção. 
A literatura aponta que ainda existem diversos desafios ao uso do BIM, relacionados a diretrizes de 
modelagem, tecnologia e fluxo de trabalho (FORGUES et al., 2012). Segundo Smith (2015), o 
potencial do uso do BIM na gestão de custos não está sendo alcançado, pois geralmente os modelos 
e objetos BIM não contém todas as informações necessárias para a estimativa de custos, exigindo 
o desenvolvimento de diretrizes de modelagem e análise das necessidades dos usuários (VARGAS, 
2018). Além disto, para o uso eficaz do BIM na gestão de custos, é necessário definir novos fluxos 
 
4 Linha de balanço é uma técnica de programação visual que permite explicitar o fluxo de trabalho 
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Integração da Gestão de Custos ao Planejamento e Controle da Produção baseado em Localização na Construção 
com apoio de BIM 
 
de trabalho que permitam remover as barreiras criadas pela fragmentação dos setores da construção 
e pelo comportamento de entregas de projetos lineares e fragmentadas (FORGUES et al., 2012). 
Segundo Kala, Seppänen e Stein (2010), embora haja vários estudos de caso sobre o uso de modelos 
3D para simulação de custo ou tempo, há poucos estudos sobre o uso integrado de aplicações 5D 
combinadas ao planejamento e controle baseado em localização. De fato, Vargas (2018) sugere 
explorar a modelagem 5D combinada ao PCP baseado em localização, considerando as decisões 
tomadas na produção, de uma forma diferente dos métodos tradicionais que não consideram as 
atividades de fluxo 
Portanto, diante das lacunas de pesquisas apresentadas, nota-se a necessidade de desenvolver 
estudos sobre a integração da gestão dos custos e do planejamento e controle da produção que 
considerem os aspectos relacionados a produção como um fluxo e a interação entre prazo e custo 
para uma efetiva gestão da construção e que busquem o apoio de BIM como um facilitador para a 
extração de informações consistentes e um meio de integração de processos. 
1.4 QUESTÕES DE PESQUISA 
Tendo em vista as deficiências e falhas dos sistemas de gestão de custos tradicionalmente utilizados 
por empresas construtoras, a questão principal que norteou a realização desta pesquisa consiste em: 
Como gerenciar os custos da produção de empreendimentos de construção por meio do 
planejamento e controle baseado em localização e com o apoio de BIM? 
Como desdobramento da questão principal, foram definidas as seguintes questões secundárias: 
a) Quais os benefícios e dificuldades de utilizar BIM na integração da gestão de custos com o 
planejamento e controle baseado em localização? 
b) Como modelar os custos de produção por meio da integração da gestão de custos ao 
planejamento e controle da produção baseado em localização? 
1.5 OBJETIVOS DA PESQUISA 
O objetivo geral deste trabalho consiste em propor um modelo para gestão dos custos integrado ao 
processo de planejamento e controle baseado em localização e com o apoio de BIM. 
Além do objetivo geral, foram propostos os seguintes objetivos específicos: 
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a) Propor uma estrutura de modelagem de custos para permitir um controle mais efetivo das 
atividades de transformação e fluxo. 
b) Estabelecer critérios para avaliar e mensurar de forma integrada os desvios de prazo e custo 
dos empreendimentos. 
c) Identificar desafios e oportunidades na utilização de BIM para apoiar a integração do 
processo de PCP e gestão dos custos. 
1.6 DELIMITAÇÕES 
Essa dissertação tem delimitações nos desenvolvimentos dos estudos que devem ser consideradas. 
a) A pesquisadora desenvolve atividade profissional na empresa, como Gestora de 
Planejamento e Orçamentos desempenhando um papel ativo nos processos gerenciais da 
empresa, tendo uma ligação muito acentuada no processo de mudança, o que pode trazer 
um viés na análise dos resultados. Além disto, em função deste envolvimento, muitas das 
informações referentes a etapa preparatória da pesquisa não foram coletas de maneira 
formal. 
b) A empresa estava implementando seus processos BIM em paralelo aos estudos. A 
pesquisadora, por compor a equipe profissional da empresa, também era responsável por 
essa implementação. Os modelos BIM, com exceção do modelo estrutural, foram 
desenvolvidos na construtora e, em consequência disso, contêm alguns elementos principais 
para a gestão de custos. 
c) A empresa construtora é especializada em empreendimentos de habitação para população 
de baixa renda. Os estudos empíricos foram desenvolvidos em diferentes empreendimentos 
desta empresa. Assim, não é possível generalizar de forma direta seus resultados para outros 
tipos de construções e contextos na construção civil. 
1.7 ESTRUTURA DO TRABALHO 
Além do capítulo de introdução, que são descritos contexto e justificativa, problema de pesquisa, 
questões de pesquisa e os objetivos, este trabalho dispõe de mais 6 capítulos, como descritos abaixo. 
O segundo, terceiro e quarto capítulos são referentes à revisão bibliográfica. O capítulo 2 aborda 
conceitos fundamentais da gestão da produção e foca-se principalmente no planejamento e controle 
da produção baseado em localização. O capítulo 3, a revisão bibliográfica trata da gestão de custos 
26 
 
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Integração da Gestão de Custos ao Planejamento e Controle da Produção baseado em Localização na Construção 
com apoio de BIM 
 
da produção, por meio da apresentação de conceitos fundamentais, classificação dos orçamentos e 
técnicas de controle. No capítulo 4, conceitos sobre a modelagem BIM estão explicitadas, iniciando 
pelos conceitos gerais, uso do BIM para elaboração de estimativas de custos e apresentando a 
integração de processos PCP e gestão de custos. 
O capítulo 5 apresenta o método de pesquisa, com a descrição daestratégia de pesquisa o 
delineamento, a descrição dos estudos e a definição dos constructos definidos para avaliação do 
artefato desta pesquisa. 
No capítulo 6, está apresentado o desenvolvimento da pesquisa, com a descrição detalhada das 
atividades realizadas durante os estudos, bem como seus resultados e análises. O capítulo 7 
apresenta o modelo proposto e a avaliação da solução. Por fim, o capítulo 8 é de conclusão da 
pesquisa e sugestões para trabalhos futuros. 
 
 
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Natacha Sauer (sauer.nat@gmail.com). Porto Alegre: UFRGS/EE/PPGCI, 2020 
 
2 PLANEJAMENTO E CONTROLE DA PRODUÇÃO 
Este capítulo trata de conceitos relacionados à gestão da produção e técnicas de planejamento e 
controle da produção. O capítulo inicia com a revisão de conceitos fundamentais da construção 
enxuta, com o foco nos fluxos da produção e conceito de perdas, e segue para assuntos relacionados 
ao planejamento e controle da produção. Posteriormente, são descritos as diferentes abordagens e 
técnicas utilizadas para planejar e controlar a produção. 
2.1 CONCEITOS FUNDAMENTAIS DA CONSTRUÇÃO ENXUTA 
O Sistema Toyota de Produção (STP) nasceu da necessidade de reduzir custos (OHNO, 1997). Na 
visão de Shingo (1989), reduzir custos é principalmente reduzir perdas e a sua eliminação é obtida 
por meio da racionalização do emprego de todos os recursos de produção (materiais, mão de obra, 
máquinas e tempo). A redução dos recursos utilizados, que resulta em custos menores, é alcançada 
por meio da eliminação da parcela de recursos desnecessários (GHINATO, 1996). Isto implica 
melhorias dos processos de produção, que pode resultar na redução do tempo de execução dos 
produtos e aumento da sua qualidade (GHINATO, 1996). 
O conceito tradicional de produção, que tem suas origens no Taylorismo, considera o processo 
como uma transformação (ou conversão) de recursos (KOSKELA, 1992). Por transformação 
entende-se o uso de recursos para mudar o estado ou condição de algo para produzir saídas, ou seja, 
bens ou itens de custos (SLACK et al., 1997). De acordo com esse modelo (Figura 1), o processo 
de produção pode ser dividido em subprocessos, que são considerados também como atividades de 
transformação. Este conceito é usado implicitamente em muitas práticas na indústria, tais como 
orçamento e planejamento (KOSKELA, 1992). 
Figura 1 - Modelo tradicional de processo 
 
Fonte: Koskela (1992) 
Para Koskela (1992) um processo de produção é um fluxo de materiais ou informações desde a 
matéria-prima até o produto final (KOSKELA, 2000; SHINGO, 1996), sendo este formado pelas 
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atividades de processamento (corresponde à transformação), inspeção, movimento e espera (Figura 
2). As atividades de movimentação, espera e inspeção, são denominadas atividades de fluxos 
(KOSKELA, 1992), estas atividades não agregam valor ao produto do ponto de vista do cliente. Em 
processos complexos, como é o caso da construção de edificações, a maior parte dos custos é 
originada das atividades que não agregam valor (BULHÕES, 2009). 
Figura 2 - Modelo de processo da Lean Construction 
 
Fonte: Koskela (1992) 
Um aspecto importante relacionado ao conceito de processo como fluxo é a introdução do tempo 
como recurso de entrada a ser consumindo no processo (KOSKELA, 2000).Neste contexto a 
redução do tempo em todo o processo produtivo passa a ser um importante objetivo. Como 
consequência, passa a ser importante a redução das atividades que não agregam valor ao produto, 
também chamadas de perdas (FORMOSO, 2001). 
No mecanismo da função produção (MFP) a produção é considerada como uma rede de processos 
e operações (SHINGO, 1989). Os processos, referem-se ao fluxo de produtos de um trabalhador 
para outro, ou seja, representam os estágios pelos quais a matéria prima se move até se tornar um 
produto. As operações, por outro lado, são as ações executadas para realizar a transformação da 
matéria-prima, ou seja, o trabalho realizado pelo trabalhador e pelas máquinas. As operações são 
meios utilizados para acionar os processos, visando a realização da produção (ISATTO; 
ZUCHETTI, 2014). Assim, a análise dos processos examina o fluxo de material ou produto, e a 
análise das operações analisa o trabalho realizado pelo trabalhador e máquinas sobre os produtos 
(SHINGO, 1996). Como o produto da construção é estacionário, ocorre a movimentação (fluxo) 
dos recursos pelos locais (SLACK et al., 2006). 
Tendo como base esses conceitos, Shingo (1996) salienta que para realizar melhorias significativas 
no processo de produção, os fluxos de processos e operações devem ser analisados separadamente, 
tentando melhorar em primeiro lugar os processos, e a seguir as operações. O mesmo autor aponta 
que para isso acontecer devem ser eliminadas as perdas identificadas em cada um deles. 
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Natacha Sauer (sauer.nat@gmail.com). Porto Alegre: UFRGS/EE/PPGCI, 2020 
 
Relacionado ao conceito de processo (produto) e operação (mão de obra e máquinas), surgem duas 
formas de caracterizar o fluxo de produção: 
a) Fluxo contínuo diz respeito ao produto, no qual a produção de uma peça ou lote pequeno de 
itens é realizada por vez, sendo que o item passa de um processo para o seguinte, sem 
interrupção (ROTHER; SHOOK, 1999). A ideia é ter sempre uma equipe trabalhando em cada 
local, não deixando o produto ocioso. 
b) Fluxo ininterrupto diz respeito as operações, visando que as equipes de trabalho ou recursos, 
sejam utilizados ininterruptamente, na medida em que se movem continuamente de um local 
para outro sem precisar esperar por trabalho (HARRIS; IOANNOU, 1998), o objetivo é sempre 
ter produto (local) disponível, para a equipe não ficar ociosa. 
O impacto imediato da implementação do fluxo contínuo é a redução do lead time5, ou seja, o 
intervalo de tempo entre a entrada da matéria-prima até a saída dos produtos acabados (ROTHER; 
SHOOK, 1999). Liker (2004) apresenta os seguintes benefícios decorrentes da implementação do 
fluxo contínuo: criação de flexibilidade real, aumento da produtividade, identificação de pontos de 
ociosidade e sobrecarga de trabalho no sistema, liberação de espaço e redução do custo de estoques. 
A retirada do estoque de produção é fundamental para que os problemas de produção sejam 
explicitados e resolvidos (LIKER, 2004; WOMACK; JONES, 1996). Os estoques são materiais 
existentes ao longo do fluxo entre as etapas de processamento (LIB, 2003) e podem ser classificados 
como: (a) Matéria prima: itens de uma fábrica que ainda não foram processados; (b) Estoques em 
processo: itens entre etapas de processamento; (c) Produtos acabados: itens prontos em uma fábrica 
aguardando expedição (LIB, 2003; SLACK et al., 1997). 
Para Bulhões (2009) a implementação do fluxo contínuo pode ser vista como um mecanismo 
indutor de melhoria de todo o sistema de produção. A visão de fluxo adiciona aspectos importantes 
ao objetivo “o trabalho desnecessário não é realizado” (KOSKELA; HOWELL, 2002). Nesta visão, 
a premissa básica, é a eliminação de desperdício nos processos, onde as reduções do tempo de 
produção e da variabilidade são intensificadas (BULHÕES, 2009). Diante desse contexto é possível 
verificar a relação da definição de perdas na construção civil ao conceito de processo e operação da 
produção (FORMOSO et al., 2002). 
 
5 Lead time é sinônimo de tempo de ciclo, e pode ser definido como a soma de todos os tempos (transporte, espera, 
processamento e inspeção) para um produzir um determinado produto, ou para realizar determinada tarefa. 
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2.2 DESPERDÍCIOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL 
Formoso et al. (2000) definem perdas, de uma forma mais ampla, sendo qualquer espécie de perda 
de recursos – material, tempo (mão-de-obra e equipamentos) e capital – processados por atividades 
que geram custo direto ou indireto, mas não adicionam valor para o produto final do ponto de vista 
do cliente. Para Ulhôa (2012), perda está diretamente ligada ao aumento de custo, de prazo e de 
impacto negativo ao meio ambiente. 
Para Koskela, Sacks e Rooke (2012) perda não tem sido um conceito predominante na literatura de 
gestão de operações e de gestão da construção. Assim, existe a necessidade de uma análise 
conceitual mais aprofundada sobre as perdas na construção, pois as sete categorias de perdas 
propostas por Ohno não cobrem todos os problemas existentes na construção. Estudos apontam que 
as principais causas de perdas na construção estão relacionadas à falha na gestão, principalmente 
no que se refere ao planejamento e controle da produção (KHANH; KIM, 2014). 
Perdas como making-do, falta de terminalidade, retrabalho e trabalho em progresso têm sido 
apresentados como categorias principais de perdas na construção (VILLAMAYOR, 2016). As 
relações entre making-do, retrabalho, falta de terminalidade e trabalho em progresso geram 
impactos na construção, tais como redução da produtividade, perda de material, baixa qualidade e 
redução da segurança (VILLAMAYOR, 2016). 
2.2.1 Perdas por Making-do 
Making-do tem sido definida como uma situação na qual uma tarefa é iniciada mesmo com a falta 
de um ou mais dos seus recursos ou é continuada quando um desses recursos é cessado (KOSKELA, 
2004). De acordo com Pikas, Sacks e Priven (2012), making-do pode ser considerada uma sub 
otimização do fluxo de produção. Koskela (2004) atribui a causa de making-do à variabilidade do 
processo de produção na construção. Making-do também tem sido associado ao conceito de 
improvisação (SOMMER, 2010). Segundo Formoso et al. (2017), a improvisação é utilizada como 
um mecanismo para concluir as atividades quando nem todos os recursos estão disponíveis, 
podendo ser considerada uma forma de inovação, embora possa resultar em impactos negativos, 
tais como redução da segurança, redução da qualidade, redução da produtividade, retrabalho, 
desmotivação e perda de materiais. Segundo Cunha (2004), pessoas enfrentam situações no trabalho 
em que é necessário executar atividades com o que há disponível para atingir as metas. De acordo 
com Sommer (2010), as improvisações surgem como uma maneira de não interromper o fluxo de 
trabalho, já que o processo de identificação e remoção de restrições foi ineficaz. 
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Natacha Sauer (sauer.nat@gmail.com). Porto Alegre: UFRGS/EE/PPGCI, 2020 
 
2.2.2 Falta de terminalidade 
Falta de terminalidade, na construção, correspondem os processos que são deixadas para trás 
quando uma equipe deixa um local de trabalho, sendo frequentemente caracterizadas como um 
retrabalho (FIREMAN; FORMOSO; ISATTO, 2013). Segundo Ulhôa (2012), o resultado da falta 
de terminalidade é a impossibilidade de iniciar a atividade seguinte, devido à necessidade de retorno 
da equipe para finalizar as pendências. De acordo com o autor citado, o retrabalho e o aumento dos 
custos e do prazo, também são consequências da falta de terminalidade, além de provocar atraso na 
conclusão de diversos serviços e atrapalhar a sequência das atividades (ULHÔA, 2012). A causa de 
falta de terminalidade está relacionada à falta de materiais, inadequação dos materiais entregues, 
interferência entre duas equipes no mesmo espaço e a falta de mão-de-obra qualificada (EMMIT; 
PASQUIRE; MERTIA, 2012). Outra causa de falta de terminalidade está relacionada ao 
comportamento das empresas terceirizadas, que tendem a redirecionar seus esforços para frentes de 
trabalho com maior quantidade de trabalho disponível, deixando os pequenos detalhes para trás 
(SACKS; GOLDIN, 2007). 
2.2.3 Retrabalho 
Retrabalho é definido como o esforço desnecessário de refazer um processo ou atividade que foi 
incorretamente implementada da primeira vez (LOVE, 2002), para atender especificações de 
projetos e procedimentos (YE et al., 2010), qualidade (BURATI; FARRINGTON; LEDBETTER, 
1992) e requisitos (HWANG et al., 2009). De acordo com Ulhôa (2012), retrabalho implica no 
aumento de passos para concluir a atividade, além de causar impacto negativo na sequência das 
atividades posteriores. Retrabalho, também tem sido apontado como uma das causas dos desvios de 
custos e prazos na construção civil (HWANG et al., 2009). Retrabalho é um tipo de perda 
largamente reconhecida, porém não é claro na literatura se retrabalho é simplesmente uma 
consequência do desvio de qualidade ou se é também uma consequência de mudanças do cliente ou 
de tarefas incompletas (VIANA; FORMOSO; KALSAAS, 2012). As causas que geram retrabalho 
são mudanças do cliente, erros e omissões de projeto, mudanças de projeto, erro ou omissão do 
fornecedor, mudança de fornecedor, erros e omissões na etapa de execução da construção, 
mudanças na etapa de construção e erros de transporte (HWANG, 2006). 
2.2.4 Trabalho em progresso 
Trabalho em progresso (WIP – work in progress) é considerado como uma perda associada ao 
conceito de espera entre processos (BULHÕES, 2009) ou frentes de serviços abertas (SACKS; 
RADOSAVLJEVIC; BARAK, 2010). Para Sacks e Partouche (2009), o WIP contribui com o 
aumento das durações das atividades. A redução do trabalho em progresso facilita o controle da 
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com apoio de BIM 
 
produção e melhora o uso do espaço físico disponível (ISATTO et al., 2000). As causas do WIP 
podem estar relacionadas as interferências e mudanças dos clientes (ALVES, 2000), interrupções 
nos fluxos de trabalho causados pela alta variabilidade nos processos e à falta de sincronização 
(BULHÕES, 2009). 
2.3 PLANEJAMENTO E CONTROLE DA PRODUÇÃO (PCP) 
A gestão da produção é a atividade de gerenciar os recursos que são destinados à produção e à 
entrega de produtos e serviços, e pode trazer diversos benefícios a qualquer organização se bem 
empregado, como por exemplo, reduzir custos, aumentar a lucratividade, reduzir a necessidade de 
investimentos e aumentar a inovação (SLACK; CHAMBERS; JOHNSTON, 2007). Segundo Slack, 
Chambers e Johnston (2007), existem três ações na gestão da produção: (a) Projeto do Sistema de 
Produção (PSP); (b) Operação do sistema de produção (operação pode ser dividida em 
planejamento, controle e correções); e (c) melhoria do sistema de produção. Sendo que, o projeto 
do sistema de produção deve existir antes do ato produtivo, a operação durante, e a melhoria pode 
ser realizada somente depois do ato produtivo, quando se é capaz de observar como o sistema de 
produção se comporta de fato (KOSKELA; BALLARD, 2003). 
Segundo Schramm, Costa e Formoso (2006) o PSP tem como propósito analisar e exprimir em um 
conjunto de decisões a estratégia de produção pretendida do sistema de produção, formando uma 
estrutura de referência para gerenciar as diversas atividades (SCHRAMM; COSTA; FORMOSO, 
2006). Segundo os mesmos autores, o plano de longo prazo pode ser considerado um dos resultados 
do PSP. Entre as decisões tomadas se encontram a definição do nível de integração vertical, nível 
da capacidade produtiva, arranjo físico, fluxos e sincronização de trabalho (SCHRAMM; COSTA; 
FORMOSO, 2006). Estas decisões são interdependentes, e