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FRANCISCO TIAGO JORGE DE MORAES INTRODUÇÃO A ENGENHARIA CIVIL A FORMAÇÃO DO ENGENHEIRO CIVIL INOVADOR: UM DIFERENCIAL PARA O MERCADO SOBRAL-CE 31/03/2021 INTRODUÇÃO Esta pesquisa tem como objetivo traçar um conjunto de características do engenheiro civil sob a ótica do mercado, apurando qual a expectativa e perspectiva que a sociedade contemporânea tem deste profissional e concomitantemente, espera-se que os resultados contribuam para traçar um perfil do Engenheiro Civil voltado para a inovação frente aos novos e dinâmicos desafios que se apresentam na atualidade. Constitui-se, portanto, de uma pesquisa descritiva com base em revisão bibliográfica, abordando as principais escolas do mundo. De forma mais específica, este artigo faz uma abordagem sobre conceitos relativos ao mercado de trabalho de engenharia civil; ao perfil do engenheiro civil inovador e ao ensino de engenharia civil. Esse trabalho é uma releitura da bibliografia curricular que aponta para uma formação inovadora do profissional de engenharia civil, a partir da hipótese de que o profissional de engenharia civil desempenha novos papéis que traz embutida a necessidade de identificar, captar e detalhar de forma específica, as tendências prioritárias de um mercado diversificado e competitivo, onde são inúmeras e distintas as inovações tecnológicas, e gerenciais e são requeridas cada vez mais a prática e procedimentos relacionados à sustentabilidade. Esta concepção aponta para uma reformulação curricular de uma engenharia civil inovadora de formação ampla, que caracterizaria o surgimento da formação do engenheiro civil inovador. A FORMAÇÃO DO ENGENHEIRO CIVIL INOVADOR: UM DIFERENCIAL PARA O MERCADO A importância das inovações na engenharia civil O setor da construção civil tem uma certa resistência às inovações. Muitas vezes, por medo de mudar ou por insegurança em adotar novos métodos e tecnologias, os empresários optam por manter-se com o tradicional, e acabam perdendo oportunidades. As inovações, na verdade, criam ferramentas que permitem uma otimização de todo o processo de produção, utilização e manutenção das edificações. Essas ferramentas reduzem o tempo necessário de execução da obra, diminuindo o consumo de material, a necessidade de retrabalho e, consequentemente, diminuindo os custos. Além de um aumento no lucro, é importante frisar que as inovações na construção civil elevam a qualidade dos serviços e produtos oferecidos ao cliente. A empresa passa a ser um referencial no mercado, ganhando destaque frente aos concorrentes, uma vez que há um aumento da satisfação do consumidor por receber um produto de qualidade em menos tempo. Tendências tecnológicas para a construção civil As inovações tecnológicas na indústria ocorrem de maneira acelerada com o surgimento de novas tecnologias e ferramentas a cada ano — na construção civil, isso não é diferente. Porém, devido ao conservadorismo do mercado, as tendências levam mais tempo para se consolidarem. A seguir, falarei sobre três tendências para a construção civil. 1. Metodologia BIM A metodologia BIM (Building Information Modeling) não é uma novidade tão recente, e ela vem ganhando cada vez mais espaço no mercado brasileiro. Esse método permite que os projetos sejam compatibilizados, reduzindo os custos devido ao retrabalho durante a execução de uma obra. Além disso, quando um projeto é desenvolvido utilizando a metodologia BIM, as tarefas como orçamentos, quantitativos e as conversas entre as diversas equipes de projetos, são facilitadas. O processo produtivo, portanto, é otimizado, garantindo vantagens ao empreendedor, como a redução dos custos, e, para o cliente, o aumento da qualidade do produto. Vale lembrar que o conceito BIM para as áreas de Arquitetura, Engenharias e Construção (AEC), serve de embasamento não apenas para uma construção específica, mas sim para simular o desenvolvimento do empreendimento em um bairro ou cidade, o comportamento da estrutura frente a questões climáticas, de conforto e segurança, eficiência energética e de consumo de materiais. Essas informações permitem perceber os impactos, interferências e ganhos sociais da edificação em todo seu ciclo de vida. Por isso o BIM é muito mais amplo que visualização 3D ou um software, ele é um novo conceito para construção civil, que agrega empoderamento ao projeto e facilita todo o fluxo de execução e gestão da obra. O BIM é uma construção virtual da obra, feita de forma integrada e colaborativa com as informações pertinentes a construção, durante todo seu ciclo de vida. Imagem-1= trata-se de um exemplo da divisão da metodologia BIM http://maisengenharia.altoqi.com.br/wp-content/uploads/2018/03/onde-se-aplica-o-bim-tudo-sobre-bim.jpg 2. Projetos 3D As impressoras 3D já são utilizadas em diversas indústrias no Brasil e no mundo. Porém, é uma das inovações na construção civil que está começando a ser utilizada. Atualmente, o uso de impressão 3D pode auxiliar na produção de modelos estruturais, imprimindo vigas, pilares e lajes para realizar um estudo mais completo. Para o futuro, existem pesquisas que pretendem imprimir casas inteiras em 3D. Por exemplo, na Rússia, em 2017, uma casa de 37 m² foi construída em 24 horas, imprimindo os componentes das paredes com uma mistura de concreto. Essa inovação pretende reduzir o tempo necessário para a construção de uma residência, mantendo a durabilidade. http://maisengenharia.altoqi.com.br/wp-content/uploads/2018/03/onde-se-aplica-o-bim-tudo-sobre-bim.jpg Representações gráficas, ilustrações e esboços sempre foram a melhor forma de apresentar uma ideia. Bons desenhos aplicados na engenharia, arquitetura e no design fazem toda a diferença na hora de expor um conceito e guiar a criação de um espaço. No caso da arquitetura e da decoração, os projetos 3D vêm ganhando cada vez mais destaque. Eles já se fazem essenciais para qualquer construção, aliando-se à representação física — que antes era feita em maquetes —, aos desenhos e às plantas em duas dimensões. Imagem-2= trata se de um exemplo de projeção 3D usada na tecnologia https://archtrends.com/blog/wp-content/uploads/2017/08/projetos-3d-entenda-como-eles-vem-revolucionando-a-arquitetura-650x590.jpeg 3. Gestão móvel de projeto Cerca de 80% das atividades de uma empresa de construção civil ocorrem no canteiro de obras, mas as decisões são tomadas no escritório, por isso a comunicação é fundamental para o sucesso nos projetos. No entanto, engenheiros e mestres de obras perdem muito tempo com e-mails, telefonemas e conversas de WhatsApp para identificar problemas e acompanhar a solução. O Construct App é uma plataforma de gestão de projetos que ajuda empresas da construção civil a economizar tempo e dinheiro. Seja no computador ou smartphone, é possível resolver pendências em tempo real, distribuir e acompanhar atividades, tomar decisões importantes e gerir as equipes no canteiro de obras. Através do Construct, as empresas do setor de Construção, Engenharia e até Arquitetura realizam atividades como relatório fotográfico, RDO, vistorias em obras e imóveis, geração e envio de relatórios e, é claro, a gestão de todos os serviços e atividades necessárias para a conclusão das obras com qualidade e dentro do prazo. A construtora Tecnisa, uma das maiores do Brasil, utiliza o app há mais de um ano – dentre outras melhorias, a empresa conseguiu otimizar em 5 horas o seu fluxo semanal de trabalho junto aos funcionários. http://www.portobello.com.br/blog/projetos-de-engenharia-termos-que-voce-precisa-compreender/?utm_source=blog&utm_campaign=rc_blogpost https://archtrends.com/blog/wp-content/uploads/2017/08/projetos-3d-entenda-como-eles-vem-revolucionando-a-arquitetura-650x590.jpeghttps://constructapp.io/pt/nossos-clientes/tecnisa/ Imagem-3= trata-se de um app que ajuda empresas na construção civil, a economizar dinheiro e tempo. https://constructapp.io/website/shared/uploads/2017/06/construct-01-e1496938528400.jpg https://constructapp.io/website/shared/uploads/2017/06/construct-01-e1496938528400.jpg NOVAS TECNOLOGIAS APLICADAS A ENGENHARIA CIVIL - MODELAGEM E OTIMIZAÇÃO Não é de hoje que os recursos tecnológicos vêm revolucionando nosso dia a dia. São tantas novidades, incluindo a tecnologia na Construção Civil, que você pode estar se perguntando como conhecer as principais inovações com potencial para transformar sua rotina profissional. A engenharia e construção civil são áreas que necessitam de constante inovação e implementação de novas tecnologias. Por se tratar de ramos que causam uma direta interferência no meio ambiente, buscar novas tecnologias de caráter sustentável é essencial. Além da preocupação ecológica, a construção civil é um ramo muito competitivo e tecnologias inovadoras são aliadas dos profissionais. Com isso, a inovação é uma forma de se manter atualizado no mercado e oferecer as melhores soluções na área. Dentre as principais inovações na construção civil nos últimos anos estão as seguintes tecnologias: modelagem, otimização, realidade virtual, inteligência artificial, softwares, cada vez mais completos e eficientes, materiais inovadores e sistemas estruturais mais vantajosos. 1. MODELAGEM A modelagem é a atividade executada pelos engenheiros para construir modelos. Modelar é representar um Sistema Físico Real (SFR), ou parte dele, em forma simbólica, convenientemente preparada para predizer ou descrever o seu comportamento. Ao construir maquetes e protótipos, ao fazer desenhos técnicos em duas ou três dimensões por meio de softwares computacionais, ao elaborar equações matemáticas que expliquem qualquer tipo de fenômeno, dizemos que o engenheiro está modelando. A modelagem, é o processo de encontrar uma função que melhor descreve o sistema real, e pode possibilitar a verificação e testes de uma situação sem alteração do sistema físico ou até mesmo sem construí-lo, e analisar suas implicações (LIN; LIU, 2006; LAW, 2014). Para Chwif e Medina (2010) é de fundamental importância a escolha de um software para aplicar as simulações de um estudo. Essa escolha deve levar em consideração alguns critérios, como: Critérios de entrada: análise dos dados de entrada; flexibilidade e modelagem; interface com outros softwares; testes de probabilidade; verificação da consistência dos dados. Critérios de processamento: tamanho do modelo e velocidade de execução; período de aquecimento; capacidade de manuseio de itens; capacidade de integração de modelos. Critérios de saída: relatórios com medidas de desempenho e personalizados; possibilidade de exportação dos dados; análise estatística dos resultados; geração de gráficos estatísticos. Critérios de suporte: facilidade de uso; facilidade de aprendizagem; qualidade da documentação; capacidade de animação; ajuda e tutoriais on-line; suporte ao cliente. Critérios de custo: aquisição da licença; requisitos de hardware; tempo gasto com a aprendizagem; tempo necessário para construção de modelos. Modelagem e simulação utilizando o software Flexsim O Flexsim é um software comercial de simulação e modelagem de sistemas de eventos discretos, desenvolvido pela FlexSim Software Production, que combina imagem de computador tridimensional, tecnologia de processamento, simulação de sistemas discretos, inteligência e tecnologia de processamento como um todo (LINWEI; LI, 2012). Os autores Ladier e Alpan (2016), propõem uma metodologia para avaliar a robustez de um cronograma de caminhões, onde representa-se o comportamento do sistema sujeito a interrupções, desenvolvendo um modelo de simulação de um evento discreto com o software Flexsim, onde o modelo de simulação é construído para representar o funcionamento normal de acordo com um determinado horário, e também inclui regras de decisão que ajudam a lidar com as operações em casos de rupturas. O software Flexsim modela dados de entrada, realiza experimentos de simulação para otimizar o sistema, o que auxilia a identificar os gargalos e recursos ociosos (QINGTIAN, 2014; ZHU et al., 2014). Com o Flexsim, a distribuição pode ser ajustada pelo ExpertFit, e ainda existe a possibilidade de avaliar cenários, o que possibilita sua otimização pelo Experimenter. A decisão de escolher esta ferramenta para simulação neste artigo em particular baseou-se, em seus recursos de fácil utilização, arquitetura aberta, conceito fácil de modelagem e escalabilidade total, além das possibilidades de apresentação, animação e introdução de mudanças diretamente em 3D, que têm sido de importância crucial para estudos mais complexos. Imagem-1=trata-se de um exemplo de modelagem e Flexsim https://www.flexsim.com/wp-content/uploads/sites/2/2018/06/factory-simulation-manufacturing-line.jpg 2. OTIMIZAÇÃO No dia a dia sempre se está buscando otimizar, seja o tempo, o dinheiro, a performance física etc. Este desafio também está presente na indústria, já que se deseja otimizar produtos ou processos com o intuito de reduzir tempos de desenvolvimento, melhorar a eficiência e/ou minimizar custos de fabricação. Essa necessidade da otimização em engenharia é evidenciada tanto no design de um novo produto quanto na modificação do projeto de um produto existente. Realizar essa tarefa não é simples principalmente devido a grande quantidade de opções que o projetista possui à disposição. Com o objetivo de desenvolver produtos cada vez melhores e com menores custos, os profissionais apostam na metodologia de otimização, que é utilizada para tornar o processo de busca de melhorias mais preciso, pois emprega um método científico de busca mais rápido, por ser automatizado. Essa metodologia utiliza um algoritmo matemático de otimização como elemento para selecionar novos designs iterativamente em busca da configuração ótima. Para começar a aplicar a metodologia de otimização em engenharia, é preciso definir os elementos básicos: variáveis de entrada, funções objetivo e restrições. As variáveis de entrada são os parâmetros do projeto que se tem liberdade para modificar, por exemplo, variáveis geométricas (espessura, largura, raios de curvatura etc.); variáveis de operação (velocidade de entrada, carregamento, temperatura etc.); e outras como materiais, trajetórias etc. https://www.flexsim.com/wp-content/uploads/sites/2/2018/06/factory-simulation-manufacturing-line.jpg As funções objetivo representam as metas do projeto, ou seja, minimizar ou maximizar variáveis como eficiência, custos, tensões, perda de carga, atrito, troca térmica etc. Essas funções são as forças motrizes da otimização, que podem ser uma ou mais. Finalmente as restrições são os requisitos que devem ser cumpridos pelos novos designs. Podem ser exigências provenientes de normas, de viabilidade, de fabricação. Vários casos de sucesso em engenharia aplicaram técnicas de otimização. Por exemplo, na redução do tempo por volta de um carro de competição da BMW Team na corrida de Interlagos, durante o Campeonato de GT3. Com o intuito de diminuir o tempo de volta (função objetivo), foram modificados vários parâmetros de setup do carro, como: ângulo do aerofólio, configuração dos amortecedores, das rodas, entre outros. No total foram rodadas 600 diferentes simulações em apenas 01 dia, obtendo no final uma redução de 1.38 segundos por volta, uma redução significativa para esta competição. Mais detalhes deste projeto podem ser encontrados aqui.Imagem-2= trata-se de um exemplo de técnica de otimização em relação a redução do tempo de um carro. https://storage.googleapis.com/site.esss.co/2016/04/otimiza%C3%A7%C3%A3o-em-engenharia-4.jpg O processo de seleção das dimensões principais de um sistema de produção flutuante para exploração em águas profundas costuma ser um exercício exaustivo de tentativa-e-erro. Esta busca pode levar a uma série de configurações que, ou são inviáveis, ou não atendem completamente os requisitos de projeto. A possibilidade de se acoplar os algoritmos genéticos disponíveis no software modeFRONTIER com as ferramentas de cálculo padronizadas da Petrobras tornaram viável a estratégia de projeto de plataformas offshore baseada em otimização. http://library.esss.com.br/otimizacao_dinamica_veicular https://storage.googleapis.com/site.esss.co/2016/04/otimiza%C3%A7%C3%A3o-em-engenharia-4.jpg Este case ilustra as restrições, objetivos e configuração ótima encontrada envolvendo critérios de estabilidade estática e dinâmica da plataforma. Imagem-3= trata-se de um exemplo de Otimização das dimensões de uma plataforma Offshore da Petrobras https://storage.googleapis.com/site.esss.co/2016/04/otimiza%C3%A7%C3%A3o-em-engenharia-5.jpg CONCLUSÃO Portanto, é importante ressaltar que com o passar dos anos a Criatividade e a Evolução da Tecnologia na Engenharia Civil vem revolucionando novos meios de trabalhos, afim de proporcionar redução de custos financeiros paras as empresas e cidadãos, ganhando qualidade e rapidez e diminuindo tempo de trabalho dos engenheiros e operários, isso tudo com os Softwers e apps que nas pesquisas acima. Na qual também garantir a segurança dos operários o que é fundamental para as empresas de Engenharia e. Além disso muitas dessas novas Tecnologias na Construção Civil estão em uso em projetos enquanto outras estão sendo criadas, aprimoradas e absorvida para o mercado do profissional. BIBLIOGRAFIA (XII Congresso Nacional de Excelência em Gestão e III Inorvase Responsabilidade Social Aplicada, 2016) Ubiratan Rohan Carlos Alberto Pereira Soares Sergio Luiz Braga França Marcelo Jasmim Meiriño LIN, Y.; LIU, S. (2006). “Solving problems with incomplete information: a grey systems approach”, Advances in Imaging and Electron Physics, Vol. 141, Elsevier, Oxford, pp. 77-174. LINWEI, X.; LI, Z. X. (2012) Simulation and Optimization of Logistics Collaborative Operation Based on Flexsim. Mechanical Engineering and Technology. Vol. 125, pp 543-457. QINGTIAN, H. (2014) Research on Simulation of Modern Storage System with Flexsim. Advanced Materials Research. Vols. 989-994, pp 1477-1480 Links https://www.inovarse.org/sites/default/files/T16_389.pdf https://storage.googleapis.com/site.esss.co/2016/04/otimiza%C3%A7%C3%A3o-em- engenharia-5.jpg Otimização das dimensões de uma plataforma Offshore da Petrobras https://www.inovarse.org/sites/default/files/T16_389.pdf https://storage.googleapis.com/site.esss.co/2016/04/otimiza%C3%A7%C3%A3o-em-engenharia-5.jpg https://storage.googleapis.com/site.esss.co/2016/04/otimiza%C3%A7%C3%A3o-em-engenharia-5.jpg A importância das inovações na engenharia civil Tendências tecnológicas para a construção civil 1. Metodologia BIM Imagem-3= trata-se de um exemplo de Otimização das dimensões de uma plataforma Offshore da Petrobras Otimização das dimensões de uma plataforma Offshore da Petrobras
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