Programação detalhada da produção
8.3 PROGRAMAÇÃO DE ATIVIDADES EM PROJETOS
No contexto da Engenharia, a palavraprojetotem múltiplos significados. Em alguns contextos é associada ao desenho de um planta de uma casa (projeto arquitetônico). Em outros essa palavra é as-sociada ao desenho de um produto ou de mecanismos (desenho mecânico), podendo ainda ser a re-presentação gráfica de instalações elétricas e hidráulicas. No contexto do Planejamento e Controle da Produção, a palavra projeto pode ser considerada como sinônimo deempreendimento.
Segundo a ISO10006 (1997, p.1):
empreendimento é um processo único, consistindo em um conjunto de atividades coordenadas e controladas, com data de início e fim, comprometido para alcançar um objetivo em conformida-de com requisitos especificados, incluindo restrições conformida-de tempo, custo e recursos.
8.3.1 As fases e abrangência do projeto
O PMI (1996) considera que o ciclo de vida do empreendimento é composto de quatro fases:3a viabilidade, o planejamento/concepção, a produção e a transferência/partida das instalações. A Fi-gura 8.11 apresenta uma associação do consumo de recursos a cada fase do projeto.
Em uma visão mais abrangente, Halpinet al.(1998) descrevem que o desenvolvimento de em-preendimento de construção é composto, geralmente, por onze etapas, que são:
identificação da oportunidade;
viabilidade inicial do empreendimento;
decisão da elaboração da documentação de engenharia conceptual;
elaboração da citada documentação;
decisão de construir instalações que definam claramente as necessidades do empreendimento;
solicitação de cotação para empresas com objetivo de escolher quem construirá as instalações;
seleção da(s) empresa(s) que implantará(ão) o empreendimento;
execução da documentação de engenharia, suprimento de equipamentos e materiais e constru-ção e montagem das instalações;
testes operacionais das instalações construídas;
operação e manutenção das instalações;
desmobilização das instalações ou manutenção sem produção, após a vida útil do empreendi-mento.
A seguir são apresentados conceitos e instrumentos específicos para o planejamento de projetos,4 tais como: redes de projeto; PERT, CPM e compactação de projetos.
3Analisando o projeto de construção do produto Paulínia-Cauiabá, Silva e Costa (2001) propõem agregar uma quinta fase a essa estrutura: a fase da operação da planta. Embora a etapa seja considerada fora do contexto de planejamento em toda a li-teratura encontrada sobre o assunto, a inclusão da mesma no caso específico implicou em redução significativa de custos.
4Os aspectos relacionados ao Controle ou Acompanhamento de Projetos são tratados no Capítulo 7 e no Apêndice B.
100%
Transferência/
partida
planejamento e concepção
produção (construção) ou implantação viabilidade
% de recursos físicos e financeiros alocados
tempo
Figura 8.11.Fases do ciclo de vida do projeto.
8.3.2 Rede de atividades
Um projeto é composto por um conjunto de atividades, as quais são caracterizadas por: consumo de tempo, trabalho e recursos; relações de precedência e seqüenciamento.
As relações de precedência das atividades são representadas em um grafo direcionado, denotado porrededo projeto. A rede do projeto é, então, a representação gráfica das relações entre as ativida-des. A Figura 8.12 apresenta um grafo direcionado com os elementos (nós e setas) que compõem uma rede de projeto.
As seguintes leituras podem ser extraídas desse grafo:
O nó 1 precede o nó 2.
¡ Ou seja: a ocorrência do nó 2 depende da ocorrência prévia do nó 1.
O nó 2 precede o nó 3.
¡ Ou seja: a ocorrência do nó 3 depende da ocorrência prévia do nó 2.
A seta 1-2 precede a seta 2-3.
¡ Ou seja: a ocorrência da seta 2-3 depende da ocorrência prévia da seta 1-2.
Formas de representação
Existem duas formas de representação das atividades na rede do projeto: aamericanae afrancesa.
Representaçãoamericana: osnósrepresentam atividades5e as setas ilustram as relações de pre-cedência.
Representaçãofrancesa: assetasrepresentam as atividades6e os nós representam eventos no tempo (início ou fim de uma atividade).
A Figura 8.13 apresenta a rede de um segmento de um projeto de construção de uma casa. Essa rede é apresentada segundo a forma americana, na qual as atividades são representadas nos nós da rede. Nessa rede são identificadas duas atividades: construir formas e concretar (preencher as for-mas com concreto).
A Figura 8.14 apresenta a rede desse mesmo segmento de projeto na representação francesa.
Nela as setas indicam as atividades e os nós indicam eventos. Assim, nessa rede:
Nó 1 indica o evento início da atividade de construção de formas.
Nó 2 indica os eventos:
¡ término da construção das formas.
¡ início da concretagem.
Nó 3 indica o evento término da concretagem.
Atividades dummy
Atividadesconcorrentessão aquelas que têm os mesmos eventos de início e de fim. Nesse caso a representação delas na rede ocorre de forma especial, com a introdução de uma atividadedummy.
1 2 3
Nó
Figura 8.12.Nós e setas como elementos que compõem uma rede de projeto.
5Activities On Nodes(AON) ou Atividades nos Nós.
6Activities On Arroows(AOA) ou Atividades nas Setas.
Uma atividadedummynão consome tem-po, sendo introduzida na rede apenas para in-dicar uma relação de precedência de duas ati-vidades concorrentes (com o mesmo evento de início e o mesmo evento de fim).
A Figura 8.15 apresenta uma representa-ção gráficaincorretade duas atividades con-correntes. Neste exemplo, considera-se que as atividadescompra de materialecontratação da equipe de construção:
podem ocorrer em paralelo;
têm os mesmos eventos de início e de fim (eventos 2 e 3, respectivamente).
Já as Figuras78.16a e 8.16b ilustram as for-mas corretas de redes com a representação de atividades concorrentes, através da introdu-ção de uma atividadedummy.
Atividades em paralelo versus atividades concorrentes
É importante destacar que nem todas as ati-vidades que podem ocorrer simultaneamente (ou em paralelo) são atividades concorrentes.
Atividades concorrentes, além de poderem ocorrer simultaneamente, têm os mesmos eventos de início e de fim.
A Figura 8.17 apresenta uma rede com ati-vidades que podem ocorrer em paralelo,8mas que não têm o mesmos eventos de início e de fim. Nesse caso não é incluída a atividade dummy.
Passos para elaboração da rede do projeto Os seguintes passos são desenvolvidos na elaboração de uma rede de atividades ou rede do projeto:
identificar as atividades que devem ser efetuadas para a execução do projeto;
estabelecer relações de precedência en-tre as atividades identificadas no passo anterior.
2 3
Contratação da equipe de construção
Compra de material
Figura 8.15.Atividades concorrentes: representação incorreta.
Construir
formas Concretar
Figura 8.13.Rede de um projeto simples: representação americana (atividades nos nós).
1 Construir formas 2 Concretar 3
Figura 8.14.Rede de um projeto simples: representação francesa (atividades nas setas).
7Observe que a única diferença entre as Figuras 8.16.a e 8.16.b é a direção da atividadedummy. As duas formas são válidas. Como as duas formas são corretas, pode-se concluir que a direção da atividadedummynão influen-cia na análise da rede do projeto.
8A atividade X pode ocorrer em paralelo às atividades Y e Z.
4
Figura 8.16a.Rede com atividadedummy. (atividade 3-4).
4
Figura 8.16b.Rede com atividadedummy. (atividade 4-3).
Exemplo:A Tabela 8.16 apresenta uma lista de atividades elaborada para a construção de uma casa.
Observe que essa relação é apenas um exemplo e não deve ser adotada como um padrão para empre-endimentos dessa natureza. Pois, por definição, cada empreendimento é único e deve ter a sua pró-pria lista de atividades e, conseqüentemente, sua própró-pria rede.
Observe que a Tabela 8.16 inclui a classificação de atividades em predecessoras e sucessoras. Ati-vidades predecessoras são aquelas que precedem (ou são pré-requisito) ao desenvolvimento de uma outra atividade. Atividades sucessoras são aquelas que sucedem o desenvolvimento de uma outra atividade.
Tabela 8.16.Atividades para construção de uma casa: relações de precedência
ATIVIDADE CÓDIGO PREDECESSORES SUCESSORES
Estudo de viabilidade Marcação das fundações
Compra e recebimento de materiais Marcação das fundações Estudo de viabilidade
Compra e recebimento de
materiais Estudo de viabilidade
Construção das formas Marcação das fundações
Compra e recebimento de materiais
Concretagem
Concretagem Construção das formas Alvenaria
Alvenaria Concretagem Instalações
Cobertura
Instalações Alvenaria Teste de Instalações
Cobertura Alvenaria Pintura
Teste de instalações Instalações Pintura
Pintura Teste de instalações
Cobertura
A Figura 8.18 apresenta a rede que foi elaborada a partir dos dados constantes da Tabela 8.16.
8.3.3 Caminho crítico CPM
Um caminho é uma seqüência de atividades conectadas na rede, percorrendo desde o nó de início até o nó de término do projeto. A título de exemplo, são apresentados a seguir os caminhos identifi-cados para as redes ilustradas nas Figuras 8.17 e 8.18.
Caminhos para a rede da Figura 8.17:
¡ 4; 6; 7 ou 4-6; 6-7.
¡ 4; 5; 6; 7 ou 4-5; 5-6; 6-7.
6 7
5 X
Y Z
4 W
Figura 8.17.Rede com atividades em paralelo e não-concorrentes.
Caminhos para a rede da Figura 8.18:
¡ 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10.
¡ 1; 2; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10.
¡ 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 9; 10.
¡ 1; 2; 4; 5; 6; 7; 9; 10.
É importante destacar que, no contexto do gerenciamento de projetos, todos os caminhos preci-sam ser percorridos, ou seja, todas as atividades precipreci-sam ser executadas. Ressalta-se que, como to-dosos caminhos precisam ser percorridos, não faz sentido falar em escolha do caminho crítico, mas sim, em identificação do caminho crítico.
No planejamento de projetos, ocaminho críticoé o caminho que tem o maior tempo de duração.
Portanto, para essa identificação é necessário estabelecer o tempo de duração de cada atividade.
Esses tempos podem ser determinísticos ou estimados (como será visto na seção que trata do PERT).
Especificamente, o Método do Caminho Crítico (CPM:Critical Path Method) foi desenvolvido na década de 1950 por DuPont & Remington-Rand (1956). O CPM considera tempos determinísti-cos e busca o planejamento de projetos através da identificação docaminho críticoda rede.
Exemplo:A Tabela 8.17 apresenta os tempos associados (de forma determinística) às atividades descritas na Tabela 8.16, referentes ao projeto de construção de uma casa.
Tabela 8.17.Associação de tempos de duração às atividades de construção de uma casa
ATIVIDADE TEMPO DE DURAÇÃO (T, EM SEMANAS)
Estudo de viabilidade 8
Marcação das fundações 3
Compra e recebimento de materiais 5
Construção das formas 4
Figura 8.18.Exemplo de rede para construção de uma casa.
Teste de instalações 1
Pintura 3
A Figura 8.19 apresenta uma nova representação da rede ilustrada na Figura 8.18. Essa nova re-presentação indica os tempos consumidos em cada uma das atividades reportados na Tabela 8.18.
A Tabela 8.18 apresenta os tempos de duração associados a cada um dos caminhos possíveis na rede ilustrada pela Figura 8.19. Qual é o caminho crítico para essa rede?
Tabela 8.18.Tempos de duração de cada um dos caminhos
CAMINHO CÓDIGO TEMPO DE DURAÇÃO
1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10. C1 T = 8 + 3 + 4 + 2 + 4 + 4 + 1 + 3 = 29 semanas 1; 2; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10. C2 T = 8 + 5 + 4 + 2 + 4 + 4 + 1 + 3 = 31 semanas 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 9; 10. C3 T = 8 + 3 + 4 + 2 + 4 + 3 + 3 = 27 semanas 1; 2; 4; 5; 6; 7; 9; 10. C4 T = 8 + 5 + 4 + 2 + 4 + 3 + 3 = 29 semanas
O caminho crítico é aquele de maior duração, ou seja, o caminho C2. (Ver destaques apresenta-dos na Tabela 8.19 e na Figura 8.20.)
Tabela 8.19.Tempos de duração de cada um dos caminhos: destaque para o caminho crítico
CAMINHO CÓDIGO TEMPO DE DURAÇÃO
1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10. C1 T = 8 + 3 + 4 + 2 + 4 + 4 + 1 + 3 = 29 semanas 1; 2; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10. C2 T = 8 + 5 + 4 + 2 + 4 + 4 + 1 + 3 = 31 semanas 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 9; 10. C3 T = 8 + 3 + 4 + 2 + 4 + 3 + 3 = 27 semanas 1; 2; 4; 5; 6; 7; 9; 10. C4 T = 8 + 5 + 4 + 2 + 4 + 3 + 3 = 29 semanas
O tempo de conclusão do projeto (T) é igual à soma dos tempos de todas as atividades que com-põem o caminho crítico. Portanto, para o exemplo ilustrado na Figura 8.20, o tempo de conclusão do projeto é de 31 semanas.
1 2 4
Figura 8.19.Inclusão dos tempos de duração de cada atividade na rede para construção de uma casa.
O caminho crítico também é identificado como o caminho que tem folga zero. Ou seja: qualquer atraso em qualquer atividade que componha o caminho crítico implica atraso global do projeto. Por isso, esse caminho é denotado por caminhocríticoe deve ser monitorado/controlado com mais atenção.
8.3.4 Datas mais cedo, datas mais tarde e folgas
No planejamento de projetos é fundamental a definição das datas mais cedo e mais tarde para a execução das atividades, pois esses parâmetros são utilizados como pontos de controle ou metas in-termediárias durante o acompanhamento e controle do projeto. Nesta seção são apresentados os mecanismos para cálculo desses parâmetros.
Cálculo das Datas mais cedo
Sejam:
tio tempo de duração de uma atividadeiqualquer do projeto;
ESi(Earliest date to start), data mais cedo prevista para o início de uma atividadeido projeto;
EFi(Earliest date to finish), a data mais cedo prevista para conclusão de uma atividadeido projeto.
A data mais cedo para se terminar a atividade i é igual à data mais cedo para início dessa atividade acrescido do tempo de duração da mesma (ti).
EFi= ESi+ ti (1)
Observe também que o tempo mais cedo previsto para o início de uma atividade é igual aomaior tempo mais cedo previsto para o término detodasas atividades que a precedem (ou o máximo entre esses tempos). Ou seja:
ESi= max (EFj) ( 2)
Exemplo:A seguir apresenta-se um exemplo que busca ilustrar o cálculo das datas mais cedo de iní-cio e término das atividades da rede apresentada na Figura 8.21.
Para o cálculo das datas mais cedo, adota-se um procedimento para a frente (forward procedure), ou seja, calculam-se essas datas a partir do início do projeto. Veja:
1 2 4
Figura 8.20.Destaque para o caminho crítico na rede para construção de uma casa.
Atividade A:
ESA= 0 Data mais cedo em que se consegue iniciar a atividade A. É
considerada como 0 (zero), visto que esta é a atividade que inicia o projeto.
EFA= ESA+ tA= 80 + 3 = 8 semanas Data mais tarde na qual a atividade A pode ser concluída sem comprometer o tempo total (T) previsto para a conclusão do projeto.
Atividade B:
ESB= 8 Data mais cedo em que se consegue iniciar a atividade B.
Essa data é igual à data mais cedo de término da atividade A (antecessora de B).
EFB= ESB+ tB= 8 + 3 = 11 Data mais tarde na qual a atividade B pode ser concluída sem comprometer o tempo total (T).
Atividade C:
ESC= 8 Data mais cedo em que se consegue iniciar a atividade C.
Essa data é igual à data mais cedo de término da atividade A (antecessora de C).
EFC= ESC+ tC= 8 + 5 = 13 Data mais tarde na qual a atividade C pode ser concluída sem comprometer o tempo total (T).
Atividade D:
ESD= max (11, 13) = 13 Data mais cedo em que se consegue iniciar a atividade D.
Essa data é igual ao maior valor dentre as EFs das atividades que antecedem diretamente a atividade D (nos caso, as ativi-dades B e C).
EFD= ESD+ tD= 13 + 4 = 17 Data mais tarde na qual a atividade D pode ser finalizada sem comprometer o tempo total (T).
1 2 4
AtividadeB 3
AtividadeA AtividadeC
Dummy
AtividadeD
6
AtividadeE
AtividadeF
AtividadeG
AtividadeI
AtividadeH
10 9
AtividadeJ
8
5
7 3
5 8
4
2
4 3 3
4 1
Figura 8.21.Rede utilizada no exemplo para o cálculo das datas mais cedo, mais tarde e folgas.