UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIÊNCIAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
JOSÉ CAMILLO BARBOSA DA CUNHA
SISTEMAS CONSTRUTIVOS PRÉ-FABRICADOS: uma abordagem LEAN
Recife 2019
SISTEMAS CONSTRUTIVOS PRÉ-FABRICADOS: uma abordagem LEAN
Dissertação submetida ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal de Pernambuco, como parte dos requisitos parciais para a obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil.
Área de concentração: Estruturas.
Orientadora: Profª. Drª. Rachel Perez Palha.
Recife 2019
Catalogação na fonte
Bibliotecária Margareth Malta, CRB-4 / 1198
C972s Cunha, José Camillo Barbosa da.
Sistemas construtivos pré-fabricados: uma abordagem LEAN / José Camillo Barbosa da Cunha. – 2019.
101 folhas, il., gráfs., tabs.
Orientadora: Profa. Dra. Rachel Perez Palha.
Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Pernambuco. CTG. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, 2019.
Inclui Referências.
1. Engenharia Civil. 2. Pré-fabricação. 3. Sistema enxuto. 4. Sistemas construtivos. I. Palha, Rachel Perez. (Orientadora). II. Título.
UFPE
SISTEMAS CONSTRUTIVOS PRÉ-FABRICADOS: uma abordagem LEAN
Dissertação submetida ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal de Pernambuco, como parte dos requisitos parciais para a obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil.
Aprovada em: 29 / 10 / 2019.
BANCA EXAMINADORA
_________________________________________________ Profª. Drª. Rachel Perez Palha (Orientadora)
Universidade Federal de Pernambuco
_________________________________________________
Prof. Dr. Tiago Ancelmo Pires de Carvalho Pires de Oliveira (Examinador Interno) Universidade Federal de Pernambuco
_________________________________________________ Prof. Dr. Paulo de Araújo Régis (Examinador Externo)
Chico Xavier
Quando algumas pessoas me perguntavam o porquê de retornar à Academia, após mais de 10 anos de graduado, uma resposta que sempre pensei, nunca proferi e escrevo agora: “quero adquirir o direito de escrever uma dedicatória...”.
Começo dedicando este trabalho aos meus avós paternos, que não cheguei a conhece-los, Moisés (in memorian) e Lucila (in memorian), aos meus avós maternos, Clóvis (in memorian) e Celina (in memorian), responsáveis pelas melhores memórias afetivas que uma criança poderia ter.
Ao meu irmão, Luis Emmanuel, a quem carinhosamente chamo de “Manu”, pela sua iminente presença, chegando junto quando nem peço e sendo exemplo desde sempre para mim, em tudo.
À minha mãe, Maria José, Dona Zeza, pelas chineladas na infância quando não queria estudar, pela dedicação de uma vida a seus filhos e pelo exemplo de que a instrução e reforma íntima são os caminhos mais seguros para nos tornarmos homens de bem.
A todos os engenheiros que tive o privilégio de trabalhar. Em minha trajetória profissional, convivi e convivo com verdadeiros mentores e é em nome de um, especificamente, que gostaria de agradece-los: Meu Pai, o melhor Engenheiro que conheci! Muito obrigado, Dr. Hipólito. O senhor e minha mãe são exemplos de que a dedicação aos estudos, a retidão de caráter e a opção pelo Bem são capazes de transformar uma existência. Aquelas tardes de sábado no campo do Fundão foram determinantes para mim e meu irmão nunca nos esquecermos de onde viemos.
Carla, você é uma das principais responsáveis por eu estar escrevendo essa dedicatória. Sua presença em minha vida me faz uma pessoa melhor. Sabia disso há 20 anos e hoje tenho mais certeza ainda. Sua coragem, fibra e intensidade são exemplos para os que a cercam. Você é feita de Amor!
Arthur (Tuca) e Júlia (Juba): não tenho palavras para descreve-los. Amo-os com toda a força da minh’alma!
À Universidade Federal de Pernambuco – UFPE, instituição a qual devemos toda a formação de nossa família. Meu pai em 1975, minha mãe em 1976, meu irmão em 2004, posteriormente o mestrado em 2007 e o doutorado em andamento e a mim, em 2006.
Aos inicialmente colegas da graduação e da pós, que a vida transformou em amigos.
Aos professores desta renomada Universidade, por todo o aprendizado não apenas técnico, mas pelo entendimento do que significa uma Instituição pública que produz ciência e tecnologia, notadamente nas pessoas dos professores Paulo Régis e Antônio Acácio, pelo incentivo e presenças constantes no decorrer desta dissertação.
A todos os funcionários que viabilizam o funcionamento da UFPE, superando limitações, especialmente à Andrea Negromonte, da secretaria da Pós, por toda atenção e amizade dispensada.
Às empresas HC2 Engenharia, EPF – Engenharia, Construtora Metron, FL Pré-moldados e Predesign – Estruturas Pré-Fabricadas por fornecer diariamente possíveis estudos de caso e suporte no campo.
Aos mestres de obras, profissionais e ajudantes. Vocês do Gemba ensinam muito mais do que aprendem.
Ao amigo Fernando Romero, professor da Universidade de Massachusetts, pela presença, mesmo que à distância, nesta etapa de minha vida.
Um agradecimento especial à minha orientadora, Rachel Palha. Contemporâneos na graduação, foi uma satisfação imensa reencontra-la na situação Orientadora-Orientando. Saiba que sua postura profissional e ética são nortes seguros para mim. Muito obrigado pela paciência, dedicação e amizade.
Por fim, a Ele, sem o qual não teria chegado a lugar algum: Deus, inteligência suprema, causa primária de todas as coisas.
Com o advento da 4ª revolução industrial, os métodos tradicionais de construção deixaram de atender às necessidades da sociedade. Deste modo, a pré-fabricação de sistemas construtivos nunca esteve tão em evidência. A competitividade do setor e a complexidade dos projetos aumentaram substancialmente, a tal ponto que a sobrevivência das empresas neste ramo está associada à sua capacidade de otimização de recursos e redução de desperdícios. Portanto, a aplicação de conceitos de Produção Enxuta, que foca em redução de desperdícios, apresenta-se como uma alternativa não apenas viável, por fornecer ferramentas de mapeamento e diminuição de desperdícios, mas também desejável, por abordar de forma filosófica todo o sistema no qual a empresa está inserida, impactando positivamente em sua cultura e na cultura de todas as partes envolvidas. O objetivo deste trabalho é indicar, através de um fluxograma de atividades de uma empresa real de Pré-Fabricados, pontos onde conceitos e ferramentas enxutas agregariam valor ao processo. Para tal, levantaram-se as etapas de produção, detalhando em fluxograma os macroprocessos de armação, set-up de fôrmas, concretagem e preparação para expedição, identificando pontos onde notadamente poderiam ser aplicadas algumas das ferramentas da filosofia Enxuta. As ferramentas enxutas implementadas geraram redução dos custos de mão-de-obra, além de eliminar desperdícios identificados no mapeamento de fluxo de valor do processo.
With the advent of the 4th industrial revolution, traditional construction methods no longer met the needs of society. Thus, prefabrication of building systems has never been so evident. The competitiveness of the sector and the complexity of the projects have increased substantially, so much so that the survival of companies in this field is associated with their ability to optimize resources and reduce waste. Therefore, the application of Lean Production concepts, which focuses on waste reduction, is not only a viable alternative, as it provides mapping tools and waste reduction, but also a desirable approach for philosophically addressing the entire system in the world. which company is inserted, positively impacting its culture and the culture of all parties involved. The aim of this paper is to indicate, through a flowchart of activities of a real Prefabricated company, points where lean concepts and tools would add value to the process. For that, the production steps were raised, detailing in a flow chart the Framing macroprocesses, form set-up, concreting and preparation for expedition, identifying points where some of the tools of Lean philosophy could be applied. The implemented tools have reduced labor costs and eliminated waste identified in the process value stream mapping.
Figura 1 - Estrutura da dissertação ... 18
Figura 2 - Tear manual (Museu da Toyota no Japão) ... 19
Figura 3 - Tear manual (Museu da Toyota no Japão) ... 20
Figura 4 - Tear automático (Museu da Toyota no Japão) ... 20
Figura 5 - Sistema Toyota de Produção ... 21
Figura 6 - Desperdícios sob a ótica do STP ... 22
Figura 7 - Abordagem Lean... 22
Figura 8 - Pilares do STP ... 23
Figura 9 - Princípios do STP ... 26
Figura 10 - Linha do tempo entre pedido e entrega ... 27
Figura 11 - Modelo tradicional de processo de construção ... 32
Figura 12 - Resumo esquemático do LPDS ... 36
Figura 13 - Fluxo do processo de projetar ... 38
Figura 14 - Interação entre as variáveis do processo e a fase de definição de projeto ... 41
Figura 15 - Engenharia do projeto ... 43
Figura 16 - Exemplo de boas práticas de 5S... 44
Figura 17 - Exemplo de boas práticas 5S ... 45
Figura 18 - Exemplo de Kanban ... 46
Figura 19 - Exemplo de automação ... 47
Figura 20 - Central de corte e dobra automatizado ... 47
Figura 21 - Ferramenta criada para reduzir o tempo de permanência da peça na bancada de corte ... 49
Figura 22 - Fatores a serem considerados na Engenharia simultânea ... 51
Figura 23 - Percentual de cimento destinado a pré-fabricados ... 55
Figura 24 - Ranking por tipo de obra em pré-fabricados no Brasil ... 55
Figura 25 - Centros de distribuição ... 56
Figura 26 - Obras industriais ... 57
Figura 27 - Shoppings Centers ... 57
Figura 28 - Torres eólicas ... 58
Figura 29 - Obras industriais ... 58
(estado inicial). ... 63
Figura 32 - Fluxograma para etapas de concretagem, desforma e expedição (estado inicial) ... 64
Figura 33 - Layout esquemático da fábrica ... 66
Figura 34 - Mapeamento de fluxo de valor para as etapas de armação e setup de fôrmas (estado inicial). ... 71
Figura 35 - Mapeamento de fluxo de valor para as etapas de concretagem, desforma e expedição (estado inicial) ... 72
Figura 36 - Fluxograma para etapas de armação e setup de fôrmas (estado final) ... ....75
Figura 37 - Fluxograma para etapas de Concretagem, desforma e expedição (estado final) ... 76
Figura 38 - MFV para etapas de armação e setup de fôrmas (estado final) ... 78
Figura 39 - MFV para as etapas de concretagem, desforma e expedição ... 79
Figura 40 - Restos de concreto, borrachas, etc, antes da implantação do 5S ... 82
Figura 41 - Restos de borrachas de vedação de fôrma antes da implantação do 5S ... 83
Figura 42 - Desforma das laterais metálicas com subsequente limpeza ... 84
Figura 43 - Armações montadas após recebimento das peças cortadas e dobradas ... 85
Figura 44 - Finalização da montagem das armações ... 86
Figura 45 - Barras de aço retas ... 86
Figura 46 - Estoque de barras de aço retas (antes do 5S) ... 87
Figura 47 - Estoque de barras de aço retas (após o 5S) ... 88
Figura 48 - Organização do setor de corte (após 5S) ... 88
Figura 49 - Área para separação de sobras (antes da implantação do 5S, não existia) ... 89
Figura 50 - Reorganização da área de montagem de armaduras ... 90
Figura 51 - Separação de estribos em local específico ... 90
Figura 52 - Local específico para descarte de sobras inutilizadas de aço ... 91
Figura 53 - Nova disposição da bancada de corte de aço ... 92
Figura 54 - Reorganização do local de montagem das armaduras ... 92
Quadro 1 - Resumo dos princípios e capacitadores do STP, segundo OHNO
(1997) ... 27 Quadro 2 - Resumo dos princípios e capacitadores do STP, segundo WOMACK
e JONES (1998) ... 29 Quadro 3 - Ferramentas enxutas x atividades do macroprocesso de armação e
setup de fôrmas ... 65 Quadro 4 - Ferramentas enxutas x atividades do macroprocesso de concretagem
Tabela 1 - Sugestões de aplicações dos princípios enxutos na construção ... 34 Tabela 2 - Tempo de realização de atividade (TRA): Estado inicial das etapas de
armação e setup de fôrmas ... 73 Tabela 3 - Tempo de realização de atividade (TRA): Estado inicial das etapas de
concretagem, desforma e expedição ... 74 Tabela 4 - Tempo de realização de atividade (TRA): estado final das etapas de
armação e setup de fôrmas ... 80 Tabela 5 - Tempo de realização de atividade (TRA): estado final das etapas de
concretagem, desfôrma e expedição ... 80 Tabela 6 - Comparativo entre TRA's inicial e final ... 81 Tabela 7 - Comparativo entre HH's inicial e final ... 81
1 INTRODUÇÃO ... 15 1.1 JUSTIFICATIVA ... 16 1.2 OBJETIVOS DO TRABALHO ... 17 1.2.1 Objetivo Geral ... 17 1.2.2 Objetivos Específicos ... 17 1.3 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO ... 18 2 BASE CONCEITUAL ... 19
2.1 A HISTÓRIA DA FILOSOFIA ENXUTA ... 19
2.2 LEAN PRODUCTION ... 21
2.2.1 Pilares do Lean Production ... 23
2.2.1.1 Just in time ... 23
2.2.1.2 Jidoka ... 24
2.2.2 Princípios do Lean Production ... 24
2.2.2.1 Valor ... 24 2.2.2.2 Fluxo de Valor ... 25 2.2.2.3 Fluxo contínuo ... 25 2.2.2.4 Produção puxada ... 25 2.2.2.5 Perfeição ... 26 2.3 LEAN CONSTRUCTION ... 30
2.3.1 Natureza particular da Construção ... 30
2.3.2 Modelo de produção tradicional na Construção Civil ... 32
2.3.3 Princípios do Lean Construction ... 33
2.3.4 Lean Project Delivery System (LPDS) ... 35
2.3.4.1 Contexto do Projeto – Transformação, fluxo e valor ... 37
2.3.4.2 A Fase de definição do projeto (Project Definition) ... 38
2.3.4.3 Target Costing ... 40
2.3.4.4 Set based design ... 42
2.3.5 Ferramentas do Lean Construction ... 43
2.3.5.1 MFV – Mapeamento de Fluxo de Valor ... 43
2.3.5.2 5S ... 44
2.3.5.3 Kanban ... 46
2.3.5.6 Takt Time... 48 2.3.5.7 Heijunka... 48 2.3.5.8 Andon ... 48 2.3.5.9 SMED ... 49 2.3.5.10 Just in Time ... 50 2.4 ENGENHARIA SIMULTÂNEA ... 50
2.5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS PRÉ-FABRICADOS ... 52
2.5.1 Introdução ... 52
2.5.2 Contexto do Pré-fabricado no Brasil ... 54
2.5.3 Exemplos de obras em pré-fabricados ... 56
2.5.4 Drivers Pré-fabricação ... 59
2.5.4.1 FT (Fabrication Time) na equação da Pré fabricação ... 60
2.6 SINERGIA ENTRE CONSTRUÇÃO INDUSTRIALIZADA E PRODUÇÃO ENXUTA ... 60
3 CONTEXTUALIZAÇÃO DO PROBLEMA... 62
4 MATERIAIS E MÉTODOS ... 67
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 70
6 CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ... 94
6.1 CONCLUSÕES ... 94
6.2 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ... 95
1 INTRODUÇÃO
Os Projetos de Engenharia atuais apresentam nível de complexidade e detalhamento substancialmente superiores, quando comparados aos projetos de décadas atrás (EASTMAN ET AL, 2014). Aliado a estes pontos, restrições cada vez maiores de implantação em termos de recursos, prazo e financeiros (viabilidade financeira, taxa de retorno, etc.) compõem um cenário onde a busca pela melhor utilização de recursos e eliminação de desperdícios é uma condição crucial para o sucesso dos Empreendimentos.
Indiscutivelmente, a construção é um dos setores que mais impactam a economia mundial. Não obstante, ainda apresenta alto grau de desperdício de material/mão-de-obra no decorrer das atividades de transformação. Miller et al (2009) estima que 50% de todo capital aplicado na construção civil, em escala mundial, é desperdício. Picchi (1993) aponta que no Brasil, este número gira em torno de 30%. Neste diapasão de impacto econômico e desperdício altos, observa-se um vasto campo de aplicação das metodologias enxutas, principalmente em construções industrializadas.
Este tipo de sistema construtivo busca a aplicação de materiais, mão-de-obra, meios de transporte e técnicas construtivas de forma racional e mecanizada, objetivando aumento de produtividade e qualidade (ORDONEZ, 1974). Ora, se a Industrialização busca o aumento da produtividade e o foco da filosofia enxuta é a eliminação de desperdícios, então estes dois conceitos devem ser combinados no âmbito da indústria da construção.
Tommelein (2015) afirma que a aplicação de conceitos enxutos na fabricação de produtos feitos sob encomenda, como concreto pré-moldado, pode gerar benefícios substanciais às empresas de construção. Outros estudos também abordaram a identificação das atividades que geram valor (CANDIDO et al, 2016), (AZIZ E HAFEZ, 2013), (WU et al, 2010), (PINCH, 2005), e padronização do trabalho (YU et al, 2013). Estoques elevados, desperdício de matérias-primas e funcionários mal treinados foram identificados por Wu et al (2013). Já Gallardo et al (2014) mostrou que a implementação de práticas do pensamento enxuto como o 5S, geraram um ganho de produtividade da ordem de 24%. A difusão da produção
enxuta teria potencial para transformar o mundo industrial e a própria sociedade humana (WOMACK; JONES E ROSS, 1992).
Este trabalho trata de um estudo de caso de início de implantação da Filosofia Lean em uma fábrica de pré-moldados de concreto, onde foram levantados dados sobre o estado inicial do fluxo de trabalho nos macroprocessos “armação” e “concretagem”, bem como foram identificadas as etapas que deveriam ser eliminadas/otimizadas e as ferramentas mais adequadas para cada etapa.
1.1 JUSTIFICATIVA
O advento da Indústria 4.0 trouxe ao setor da Construção Civil um grande desafio: modernizar-se para atender às necessidades de uma nova era, disruptiva e dinâmica. Esta indústria tem sido considerada atrasada quando comparada à outras indústrias. Apresenta, de maneira geral, baixa produtividade, grande desperdício de materiais, ociosidade e baixo controle de qualidade (DEBS, 2017).
De 1964 a 2003, estudos do governo americano indicam que a produtividade na manufatura americana dobrou, enquanto a produtividade na construção civil regrediu consideravelmente (MILLER et al, 2009).
Silva (1999) afirma que no Brasil se projeta e se constrói da mesma maneira, utilizando os mesmos materiais, há anos. A necessidade de busca por novas formas de construir é iminente. Uma das formas de avanço deste setor é a utilização de sistemas construtivos pré-fabricados.
A vantagem econômica do pré-fabricado reside em seu custo controlado (DEBS, 2000). Agilidade do processo construtivo, um maior controle na execução, gerando produtos com qualidade superior, além de um menor impacto ambiental comparativamente a construção tradicional, justificam este sistema de construção está tão em evidência atualmente.
Com foco na eliminação de desperdícios e de agregar valor aos produtos, sob a ótica do cliente, a filosofia enxuta contribui na obtenção de melhores resultados, em praticamente qualquer atividade humana.
O paradigma de mercado onde o PREÇO = CUSTOS + LUCRO, foi substituído pelo LUCRO = PREÇO – CUSTOS, onde o preço é um valor definido pelo cliente (GHINATO, 1996). Portanto, com o mercado cada vez mais competitivo
e determinando o valor de compra, as empresas devem se adequar, maximizando seus resultados através da redução dos seus custos de produção.
Deste modo, a utilização de sistemas construtivos pré-fabricados, pelos fatores citados acima, em conjunto com a filosofia enxuta, representa um avanço desejável na construção civil. A justificativa desta pesquisa, então, é aliar as potencialidades dessas disciplinas.
1.2 OBJETIVOS DO TRABALHO
Os objetivos deste trabalho foram divididos em geral e específicos, conforme itens 1.2.1 e 1.2.2 abaixo.
1.2.1 Objetivo Geral
O objetivo geral desta dissertação é apresentar a aplicação da construção enxuta em uma indústria de pré-fabricados de concreto armado através de um estudo de caso, identificando os principais ganhos e dificuldades deste processo. Para tal, o presente trabalho concentrou-se em mapear a situação inicial (quando inexistia aplicação de algum conceito enxuto) e final (após a implantação de conceitos enxutos na produção) dentro da indústria em estudo.
1.2.2 Objetivos Específicos
Os objetivos específicos desta pesquisa foram:
Revisão da literatura sobre Filosofia Lean, Construção enxuta e Sistemas construtivos pré-fabricados;
Contextualização do problema a ser estudado e identificação das abordagens possíveis;
Fazer o levantamento das atividades envolvidas no processo de fabricação, antes da implantação de conceitos enxutos (situação inicial); Definição da abordagem a ser seguida, diante dos dados levantados; Adaptação ao contexto do problema;
Identificar atividades que podem ser eliminadas ou incorporadas a outras;
Identificar qual a(s) melhor(es) ferramenta(s) para início de implantação da mentalidade enxuta na indústria objeto desse estudo de caso, diante da abordagem escolhida;
Iniciar a implantação;
Redesenhar o fluxograma de atividades, fazendo o Mapeamento de Fluxo de valor para esta nova situação.
1.3 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO
Figura 1 - Estrutura da dissertação
2 BASE CONCEITUAL
Para a revisão bibliográfica, foram abordados aspectos da filosofia enxuta, engenharia simultânea e sistemas construtivos pré-fabricados, como segue:
2.1 A HISTÓRIA DA FILOSOFIA ENXUTA
A história da Toyota Motor Company Ltd confunde-se com a própria organização industrial japonesa. Fundada em 1937 por Kiichiro Toyoda (1894-1952), era apenas mais um negócio da família Toyoda, que detinha vários outros, principalmente no ramo têxtil.
O Grupo Toyoda iniciou na indústria têxtil sob o comando de Sakichi Toyada (1867-1930), à frente da Toyoda Automatic Loom Works Ltd e da Toyoda Spinning and Weaving Ltd. Foram à partir de estudos sobre a automação de teares manuais nestas empresas que princípios importantes do Sistema Toyota surgiram. O mecanismo de parada automática utilizada nesses teares que inspirou o surgimento dos dispositivos à prova de falhas (“Poka Yoke”) é exemplo disso.
Figura 2 - Tear manual (Museu da Toyota no Japão)
Figura 3 - Tear manual (Museu da Toyota no Japão)
Fonte: ROMERO (2009).
Figura 4 - Tear automático (Museu da Toyota no Japão)
Na ocasião de sua primeira viagem aos Estados Unidos, em 1910, Sakichi Toyoda teve contato com o então famoso “modelo T” de Ford, constatando o sucesso e popularidade do automóvel.
Em 1929 foi a vez de Kiichiro Toyoda visitar a Ford Motor Company. Em 1933 foi criado o Departamento Automobilístico na Toyoda Automatic Loom Works Ltd e em 1937, finalmente, foi fundada a Toyota Motor Company (ROMERO, 2010).
2.2 LEAN PRODUCTION
O Sistema Toyota de Produção tal qual é conhecido hoje, começou a ser desenvolvido após a 2ª Guerra Mundial. Estando a economia Japonesa devastada pelos efeitos da guerra, a Toyota adota como estratégia de sobrevivência a busca e eliminação rigorosa de desperdícios.
Um profundo estudo sobre as idéias de Taylor (Taylorismo) e dos Gilbreth’s sobre tempos e movimentos originou a lógica das 7 perdas (desperdícios). Esse conceito (redução ou eliminação desses sete desperdícios), tornou-se a base do Sistema Toyota de Produção, trazido para o Ocidente com o nome de “Lean Manufacturing” (WATANABE, 2010).
Figura 5 - Sistema Toyota de Produção
Conceitos como “Jidoka” (autonomação), “Just-in-time”, “Kanban”, “Poka Yoke”, 7 perdas (atualmente, admite-se a não utilização de todo capital intelectual como um desperdício, aumentando para 8 o número de perdas) e 5 “por quês” são alguns dos elementos que compõem o Sistema Toyota de Produção. Dizemos “alguns dos elementos” porque na verdade o Sistema Toyota é extremamente complexo, envolvendo outras áreas (marketing, comercial, financeira, etc...).
Figura 6 - Desperdícios sob a ótica do STP
Fonte: VOITTO (2019).
Foco nas pessoas, processos e com o uso da tecnologia. Ciclos curtos, controle total da qualidade e uma busca constante pelo aperfeiçoamento.
Figura 7 - Abordagem Lean
2.2.1 Pilares do Lean Production
O foco do Sistema Toyota de Produção está na redução dos custos, eliminando desperdícios.
Como todo sistema, baseia-se em pilares que dão suporte aos desdobramentos e ferramentas necessárias para se atingir esta meta. Temos, então, o Just in time e a Jidoka como base do STP.
Figura 8 - Pilares do STP
Fonte: GHUINATO (2000).
Este modelo resume o foco do Sistema Toyota de Produção: Cliente. E os dois pilares são princípios básicos para entregar um produto a um custo mais baixo, de alta qualidade, no menor tempo possível.
2.2.1.1 Just in time
O JIT é um conjunto de princípios, ferramentas e técnicas que permitem que uma empresa produza e entregue produtos em pequenas quantidades, para atender às necessidades específicas do cliente (GRENHO, 2009).
Segundo Ohno (1997), just-in-time significa que num processo de fluxo as partes corretas necessárias à montagem alcançam a linha de montagem no momento em que são necessárias e somente na quantidade necessária. O fluxo contínuo é a resposta à necessidade de redução do lead time. Uma empresa que consegue estabelecer este fluxo pode deparar-se com uma situação de estoque zero. Do ponto de vista da gestão de produção, esse é um estado ideal.
2.2.1.2 Jidoka
Jidoka consiste em facultar ao operador ou à máquina a autonomia de parar o processamento sempre que for detectada qualquer anomalia. Como resultado da automação o operador não é necessário enquanto a máquina trabalha normalmente. Apenas quando a máquina para, devido a uma situação irregular, é que é requerida a atenção humana. Desta forma, um operador pode operar várias máquinas (operador multifuncional), flexibilizando a mão-de-obra nas células de trabalho (Shojinka), tornando possível reduzir o quadro (Shoninka), melhorar a qualidade (menor produção de defeitos), aumentando assim a eficiência e a produção. (GRENHO, 2009).
Fica claro, portanto, que o conceito de Jidoka vai mais além do que meramente automação. O foco é na garantia da qualidade desde a origem, visto que qualquer anomalia é identificada e corrigida na sua gênese, levando à obtenção de produtos com qualidade superior.
2.2.2 Princípios do Lean Production
Formalmente, o ponto de partida para a “Era Lean” dá-se na definição dos cinco princípios fundamentais do Pensamento Enxuto: Valor, Fluxo de Valor, Fluxo Contínuo, Produção puxada e Perfeição.
2.2.2.1 Valor
Entende-se por Valor, a real necessidade do cliente, o que ele está disposto a pagar. Cabe as empresas identificar, buscar satisfazer e cobrar um preço específico por esta necessidade. Os resultados do negócio serão o valor de mercado cobrado,
subtraídos os custos. Deste modo, o foco das empresas para aumento de rentabilidade não está em um valor de venda elevado, mas sim em reduzir seus custos de produção. Quanto mais “enxuto” o processo, menor o custo e maior o resultado.
2.2.2.2 Fluxo de Valor
O próximo passo consiste em identificar o Fluxo de Valor. Uma análise apurada de todo o processo que terá como resultado final o produto acabado, observando os gargalos e atrasos na produção, enxergando as etapas/atividades que não agregam valor. Nesta etapa, devemos separar estes processos em três tipos: os que efetivamente geram valor, os que não geram valor (perceptível ao cliente), mas são importantes na cadeia de processos e qualidade e aqueles que não agregam valor. Está claro que este último grupo é o foco da melhoria contínua e eliminação de desperdícios.
2.2.2.3 Fluxo contínuo
Definido o que é Valor e mapeando-se o Fluxo de Valor, o próximo passo é garantir que este Fluxo seja contínuo. Os processos e atividades mapeadas devem fluir de forma harmônica. Não obstante, esta etapa constitui um grande desafio, por necessariamente requerer a mudança de mentalidade dos envolvidos, onde o resultado positivo de um Departamento nunca sobrepujará o resultado do somatório de todos os Departamentos. Sinergia e consciência do todo são palavras de ordem para garantia do Fluxo contínuo.
2.2.2.4 Produção puxada
O conceito de Produção Puxada é o próximo a ser abordado. A empresa não mais produz desordenadamente e acima da capacidade que o mercado pode absorver, gerando estoques elevados e desvalorizando seu produto. A produção segue o ritmo de demanda que o mercado impõe, valorizando o produto e reduzindo o estoque do mesmo (capital empregado mínimo e retorno rápido).
2.2.2.5 Perfeição
O quinto e último passo do Pensamento Enxuto consiste na constante busca pela Perfeição. A melhoria contínua passa a ser um compromisso de todos os envolvidos na cadeia que agrega valor ao produto. Como dito anteriormente, sinergia, consciência do todo, aliados a um conhecimento profundo dos processos balizará a busca pelo novo paradigma a ser perseguido.
A figura 9 representa os princípios do Sistema Toyota de Produção. Figura 9 - Princípios do STP
Fonte: VOITTO (2019).
Womack; Jones (1998) afirmam que, por terem criado o Sistema Toyota de Produção de baixo para cima (partindo das técnicas específicas na fábrica), Taiichi Ohno e seus colaboradores não dedicaram muita atenção no sentido de explicitar uma estrutura teórica do sistema de produção que estavam desenvolvendo.
O perfil “mão na massa” de Ohno e sua equipe, fez do Gemba (chão de fábrica), o local ideal para o desenvolvimento do Sistema Toyota de Produção. Para ganho de eficiência, se teria apenas dois caminhos: ou aumentar a quantidade produzida com o mesmo recurso (máquinas, pessoal, etc) ou produzir a mesma quantidade, com menos recursos.
O cenário Japonês na época era de um mercado interno muito discreto, de modo que aumentando a quantidade produzida, muito provavelmente os estoques
de produto acabado também aumentariam, o que era (e ainda é) uma situação indesejada. Deste modo, fica claro que o ponto a ser trabalhado é o aumento da eficiência, reduzindo-se o número de trabalhadores (desperdício de mão-de-obra subutilizada) e do tempo de entrega do produto vendido. Em outras palavras, reduzir o espaço de tempo entre o pedido do cliente até entrega do produto/ recebimento do valor de venda, eliminando o máximo de desperdícios neste intervalo de tempo (Figura 10).
Figura 10 - Linha do tempo entre pedido e entrega
Fonte: adaptado de OHNO (1997).
O quadro 1 apresenta uma abordagem do Sistema Toyota de Produção, sob a ótica de Taiichi Ohno:
Quadro 1 - Resumo dos princípios e capacitadores do STP, segundo OHNO (1997)
Premissas Princípios Capacitadores
A fábrica em primeiro lugar, lá o "trabalho em equipe é
tudo"
1. Fazer da fábrica a
principal fonte de informação da manufatura a. O círculo de Ohno e o Genchi Genbutsu. B. Sistemática dos 5 "porques" 2. Combinar eficazmente materiais, operários e
máquinas para produzir com eficiência e melhorar
continuamente
a. Folha de trabalho padrão (FTP)
b. Kaizen
3. Utilizar ao máximo as potencialidades das equipes de trabalho
a. Desenvolver um profundo sentimento de harmonia e cooperação entre as pessoas
JIT e a indispensável revolução na consciência
4. Identificar e entender a natureza do JIT e eliminar os desperdícios
a. Produzir em pequenos lotes e utilizar a troca rápida de ferramentas (TRF) b. Aplicar métodos de inspeção para evitar a geração de defeitos
c. Utilizar a sistemática dos 5 "porques" para chegar à raiz dos problemas
5. Estabelecer a sincronização da
produçãode tal forma que seus processos fluam
a. Implementar o sistema Kanban
b. Utilizar o controle visual na produção (Andon) c. Modificar o layout para facilitar o fluxo e desenvolver a multifuncionalidade
Autonomação, dar "inteligência" à máquina e poder de decisão ao homem
6. Dotar as máquinas de autonomia e desespecializar a mão-de-obra
a. Introduzir o sistema Poka Yoke para impedir a
produção de defeitos b. Promover e apoiar a autonomia/ multifuncionalidade dos operadores no gerenciamento e controle do trabalho
Fonte: adaptado de SILVA (2008).
Em suma, para Ohno a fábrica (ou local onde se processe a atividade) deve vim sempre em primeiro lugar e o Just in time e Jidoka são os pilares básicos.
O princípio básico para que uma organização que utilize um sistema de produção em massa converta-se em uma organização enxuta, é a mudança de mentalidade. Quaisquer outras iniciativas que não sejam precedidas por esta mudança, tornar-se-ão atividades pontuais e não garantem resultados consistentes (WOMACK E JONES, 1998).
O quadro 2 apresenta um resumo da abordagem enxuta, sob a óticas desses autores:
Quadro 2 - Resumo dos princípios e capacitadores do STP, segundo WOMACK e JONES (1998)
Premissas Princípios Capacitadores
Conceito do não custo e eliminação do desperdício (muda). 1. Determinar precisamente o valor do produto específico. a. Iniciar um processo
consciente para especificar o valor sob a ótica do cliente. Estabelecer um diálogo com clientes específicos através da técnica do Desdobramento da Função da Qualidade (QFD). b. Estabelecer o custo-alvo (custo do produto depois de eliminado tudo que não cria valor) e orientar todos os esforços de produção na direção dele.
2. Identificar a cadeia de valor para cada produto
a. Desenvolver o Mapa da Cadeia de Valor para identificar as atividades necessárias para projetar, pedir e produzir um produto específico e eliminar a "muda"
O Fluxo deve ser a prioridade
3. Fazer o valor fluir sem interrupções a. Padronização do trabalho da equipe de desenvolvimento de produto (vendas, engenharia de produto, compras e planejamento da produção) a partir do valor especificado no QFD.
b. Utilização do takt time para sincronizar a velocidade de produção e a velocidade de vendas aos clientes.
c. Utilização de andon e controles visuais para manter todos informados sobre o andamento do processo e facilitar o atendimento do takt time
d. Aplicação da troca rápida de ferramentas (TRF) para
viabilizar a redução dos
tamanhos dos lotes e estoques intermediários
e. Implementação da
Manutenção Produtiva Total (TPM) para garantir da disponibilidade integral dos equipamentos e viabilizar a operacinalização do JIT
f. Implementar a
multifuncionalidade, as tarefas padronizadas e as técnicas poka yoke
O Fluxo não é suficiente para evitar a muda
4. Deixar que o cliente puxe o valor do produto
a. estabelecer a produção nivelada (Heijunka) no ritmo do takt time para amenizar as pertubações diárias do fluxo de pedidos, não relacionados à demanda real dos clientes b. Utilizar a técnica Kanban para operacionalizar o JIT e a produção puxada
A Melhoria Contínua é o
grande sustentáculo 5. Buscar a perfeição
a. Estabelecer a cultura da melhoria contínua no modo incremental (atividades de eventos Kainzen), ou no modo radical (kaikazu)
b. Promover o trabalho em equipe
Fonte: adaptado de SILVA (2008).
2.3 LEAN CONSTRUCTION
O termo Construção Enxuta foi introduzido em 1993, pelo International Group for Lean Construction, referindo-se à aplicação dos conceitos da Produção Enxuta no setor da construção civil (KOSKELA, 1992). Segundo Womack (2004), a produção enxuta é considerada a ocidentalização do Sistema Toyota de Produção, o qual se baseia na melhoria da eficiência através da eliminação do desperdício, e nas ferramentas just-in-time e autonomação.
2.3.1 Natureza particular da Construção
Historicamente, o setor de Construção rejeitara diversas ideias e metodologias oriundas da Indústria de manufaturados, sob a prerrogativa que eram produtos/ processos distintos. Uma produz peças em ambientes controlados, como é o caso do ambiente fabril, com um maior poder de previsibilidade e rastreabilidade de processos, enquanto a outra desenvolve seus produtos em um ambiente de extrema pressão e incertezas.
Koskela (1992) enumera três particularidades da natureza da atividade de Construção:
a) Produto singular (especificidade do projeto);
b) Produto afeta e é afetado pelo local de implantação;
c) Produto obtido através do somatório de atividades de diversas especialidades, de caráter temporário.
Essas particularidades, segundo o próprio Koskela (2000), contribuem de sobremaneira para o desperdício e perda de valor do produto.
Messenguer (1991) abordou também as particularidades deste setor, tais como:
a) A construção é uma indústria de carácter nômade, com produtos únicos e não em série. A estrutura de produção é centralizada (os operários são móveis em torno de um produto fixo), ao contrário da produção em cadeia (produtos móveis e os operários fixos), em outros setores industriais;
b) É uma indústria muito tradicional, resistente à mudanças, conservando métodos e processos antigos;
c) O produto é único, ou quase único, na vida do cliente final;
d) A mão-de-obra utilizada nesta indústria é intensiva e pouco qualificada, tendo o emprego dessas pessoas caráter eventual e com possibilidades de promoção escassas, gerando baixa motivação para produzir com qualidade e grande produtividade;
e) Os trabalhos na construção, de maneira geral, realizam-se a céu aberto;
f) São empregadas especificações complexas e muitas vezes confusas; g) As responsabilidades são dispersas e muitas vezes pouco definidas
dentro da empresa (ex: nas obras os gerentes são, na maioria das vezes, os engenheiros que devem estar preparados tanto tecnicamente como em relação às formas de gestão mais adequadas para lidar com os diversos intervenientes da cadeia produtiva do sector);
h) O grau de precisão com que se trabalha na construção é, em geral, menor do que em outras indústrias, como por exemplo, os parâmetros relativos ao orçamento, prazo e conformidade.
É importante perceber que os pontos levantados por este autor, há quase 30 anos atrás, continuam bem atuais, por isso foi trazido ao corpo desta dissertação.
Todavia, conceitos como mapeamento de processos, eliminação de desperdícios, fluxo contínuo, etc..., casam perfeitamente com uma situação ideal de controle de obras, por exemplo. Deste modo, foram sendo identificados mais pontos de convergência do que divergência entre as distintas Indústrias (Manufatureira e de Construção).
2.3.2 Modelo de produção tradicional na Construção Civil
Tradicionalmente, o modelo de produção utilizado na construção civil é o de conversão. O projeto ou construção é dividido em um conjunto de atividades de conversão de matérias-primas em produtos intermediários, através da execução simultânea ou não de sub-processos (figura 11) que, encadeados de forma lógica e somados no fim, transformam-se no produto final.
Figura 11 - Modelo tradicional de processo de construção
Fonte: adaptado de Koskela (1992).
Koskela (1992), também enumera as principais deficiências deste modelo tradicional de construção:
a) Os fluxos físicos entre as atividades por vezes não são considerados ou, quando o são, não é dada a devida importância aos mesmos. No entanto, boa parte dos custos envolvidos encontram-se exatamente nesses fluxos, sendo eles: fluxo de materiais, fluxos de mão-de-obra e fluxos de informações;
b) Como na figura 13 acima, o controle da produção concentra-se na realização dos sub-processos individuais em detrimento do processo global. Em situações como está, um contrassenso pode surgir: a melhoria de um determinado sub-processo, pode causar um impacto negativo no processo global, impactando nos fluxos, gerando excesso de estoque, movimentações, etc...;
c) A não definição do que é “valor” pelo cliente pode resultar em produtos inadequados aos mesmos, gerando baixa satisfação ou retrabalhos, até que as expectativas sejam supridas.
2.3.3 Princípios do Lean Construction
A Lean Construction, segundo Chitla (2002), tem as seguintes características: a) Conjunto claro e definido de objetivos para o processo de fornecimento, com
bom entendimento das necessidades e requisitos do cliente;
b) Equipes de projeto e execução funcionando de forma cruzada e concorrencial para fornecer mais valor;
c) Altera o trabalho ao longo da cadeia de fornecimento de forma a reduzir a variação e ir de encontro à quantidade e conteúdo do trabalho;
d) Estrutura o trabalho para todo o processo de forma a aumentar o valor e reduzir o desperdício ao nível da execução do projeto;
e) Desenvolve esforços para melhorar a performance ao nível do planejamento para, consequentemente, aumentar a performance ao nível da execução do projeto.
Em outras palavras, um bom entendimento de escopo por todos os stakeholders envolvidos, equipes de projeto e execução trabalhando em conjunto, emitindo entregas parciais e revisando conforme feedback das equipes de campo,
redução da variabilidade da quantidade de trabalho, garantindo fluxo entre as etapas. Deste modo, inverte-se a lógica de pouco tempo de projeto/planejamento versus maior tempo de execução, dando-se ênfase na etapa de planejamento e, por conseguinte, atingindo-se uma execução otimizada, através da redução de desperdícios.
Koskela (1992), enumerou alguns princípios básicos da mentalidade enxuta aplicáveis ao Lean Construction:
a) Redução das parcelas de atividades que não agregam valor;
b) Aumento do valor do produto, através de avaliação sistemática dos requisitos do cliente;
c) Redução da variabilidade; d) Redução do tempo de ciclo;
e) Simplificação pela redução do número de passos ou partes; f) Aumento da flexibilidade na execução do produto;
g) Aumento da transparência no processo; h) Foco no controle global do processo;
i) Introdução da melhoria contínuo no processo; j) Balanceamento do fluxo de produção;
k) Benchmarking.
Picchi (2003), alerta que apenas as aplicações pontuais de ferramentas Lean na construção geram resultados limitados, apesar de demonstrar que, de fato, os conceitos enxutos podem ser aplicados neste setor. O mesmo autor sugere formas de aplicação da mentalidade enxuta ao fluxo da obra:
Tabela 1 - Sugestões de aplicações dos princípios enxutos na construção
Princípios
Exemplos de ferramentas já aplicadas
na construção
Sugestões para aplicações mais amplas
e integradas
Valor
Iniciativas de racionalização construtiva, em geral, visando a redução de custos, a partir da identificação sistemática do que é valor, para o cliente.
Identificação do que é valor para o cliente.
Revisão sistemática de processos construtivos visando aumentar o valor oferecido ao cliente, reduzindo os desperdícios, e oferecendo novas características desejadas
Fluxo Aplicação de mapeamento de processos.
Mapeamento do fluxo de valor, considerando informações e materiais.
Projeção de um estado futuro do fluxo de valor identificando as melhorias necessárias e ferramentas decorrentes.
Fluxo de Valor
Aplicação de ferramentas
específicas, tais como controlo visual
e poka-yoke, em aspectos de
segurança.
Uso do last planner para melhorar a estabilização de fluxos de trabalho.
Uso de work structuring para identificação e minimização de desperdícios em processos.
Criação de fluxo entre atividades, revendo a estrutura e divisão de trabalhos entre as equipas e operadores, de forma a minimizar interrupções e espera entre atividades.
Adoção de trabalho padronizado, definindo sequência, ritmo e stocks.
Puxar serviços ou fornecimento de materiais Aplicação de just-in-time entre específicos.
Utilização extensiva de formas de comunicação directa, para puxar, no
momento em que sejam necessários, serviços, componentes e materiais.
Perfeição
Uso de sistemas da qualidade com foco prioritário em padronização de
aspectos do processo que afetam o produto.
Adopção de processos que possibilitem a rápida exposição de
problemas.
Estabelecimento na base da hierarquia funcional de
procedimentos sistémicos de melhoria e aprendizagem contínua, acionados sempre que ocorra qualquer variação no trabalho padronizado.
Fonte: adaptado de PICCHI (2003).
2.3.4 Lean Project Delivery System (LPDS)
O Lean Project Delivery System, Sistema de Gerenciamento de Projetos Enxutos, tem tido uma grande aceitação e aplicação nos dias atuais.
Em princípio, o LPDS está orientado à gestão de empreendimentos (englobando análise conceitual, desenvolvimento dos projetos, construção, start up e operação) de maneira a reduzir desperdícios, otimizar as atividades de fluxo e agregar valor aos clientes, dentro das propostas do Lean Thinking. (ROMERO, 2010).
Figura 12 - Resumo esquemático do LPDS
Fonte: BALLARD E KIM (2007).
Project Definition: Etapa em que todos os stkaholders do projeto participam. Lean Design: Etapa de alinhamento de valores, conceitos e critérios.
Lean Supply: Etapa de detalhamento de Engenharia, fabricação e entregas. Lean Assembly: Etapa de execução do Projeto propriamente dito, que
culmina com a entrega para o cliente.
O conceito de Pensamento Enxuto extrapola os limites da mera aplicação de métodos e ferramentas. A inserção deste conceito na área de Gerenciamento de Projetos obriga esta a adequar-se à filosofia daquela.
Analisando a estrutura conceitual do Lean Project Delivery System (LPDS), observa-se grande atenção à etapa de conceituação do empreendimento. Na fase de definição do projeto, parte da premissa de valor. A definição do que é valor para os empreendedores é realizada com a determinação dos objetivos estratégicos em função das próprias estratégias empresariais. A definição das restrições do projeto e a seleção de parâmetros projetuais, são executadas na fase de definição do projeto Lean.
O LPDS enfatiza a análise da estimativa de custos do empreendimento e prazos de execução na etapa de definição do projeto, o que implica na seleção de parâmetros projetuais visando aumento da construtibilidade e o estabelecimento de mecanismos para integração entre projeto e execução dos empreendimentos. Aponta para o uso da metodologia do “set based design”, no qual várias alternativas conceituais para o projeto vão sendo desenvolvidas simultaneamente, e a escolha da melhor alternativa é feita já no final da fase de definição do projeto, a partir de uma análise das restrições impostas pelas diversas disciplinas e agentes envolvidos no empreendimento.
O Lean Delivery System prevê o desenvolvimento da etapa de definição do projeto por uma equipe multidisciplinar, composta por membros que atuam em todas as fases do ciclo de vida do projeto.
2.3.4.1 Contexto do Projeto – Transformação, fluxo e valor
Koskela et al (2002) identifica pontos bem claros em relação à produção. O primeiro ponto é da transformação, onde o todo é particionado em pedaços, que são feitos como se fossem independentes um dos outros, mas ligados entre si pelas operações de entrada e saída. O segundo ponto é o fluxo, onde são considerados também os recursos necessários para o processo (1) de transformação;
O terceiro e último ponto é o valor, cujo objetivo é entregar o que o cliente deseja.
A combinação desses três fatores, constitui o “TFV” (Transformação – Fluxo – Valor).
Corroborando, Wortmann, 1992, afirma que a quebra de todo o processo em pequenas partes, otimiza cada etapa independentemente das outras envolvidas. Gilbreth, 1922, também afirma que a visão de fluxo se esforça para eliminar resíduos de fluxo de processos. Por fim, a visão de valor visa maximizar o valor da melhor forma possível do ponto de vista do cliente (Shewhart, 1931).
2.3.4.2 A Fase de definição do projeto (Project Definition)
Não é exagero dizer que a gestão do design e da engenharia são uma das áreas mais carentes na área de projetos para construção. Grande parte das pesquisas indica que o planejamento e controle são substituídos pelo caos e a improvisação nos projetos (Koskela, Ballard and Tanhuanpaa, 2005).
Situações de desvios entre projetado/ previsto x almejado/executado são comuns e, porque não dizer “habitual”, em construção.
Essas situações reforçam ainda mais a idéia de atenção e critério para a etapa de design do projeto. Ballard (2000), propõe o seguinte fluxo de trabalho:
Figura 13 - Fluxo do processo de projetar
Fonte: BALLARD (2000).
Seguindo o fluxograma, determina-se os requerimentos do projeto, avalia-se valores e necessidades e elabora especificações, avalia-se os critérios do projeto e elabora a concepção, executa-se o projeto em si, antecedendo a construção e instalações propriamente ditas.
Deste modo, a primeira fase do LPDS, Project Definition, onde acontece o alinhamento do conceito preliminar do empreendimento com as necessidades, meios e restrições, é de grande importância na obtenção de bons resultados.
a) A fase de Definição do Projeto deverá ser gerenciada pelo Gerente de Projeto, que é o responsável perante o cliente pela totalidade do projeto, incluindo concepção e construção;
b) O Gerente de Projetos poderá utilizar de parceiros tradicionais, relativo às áreas de arquitetura, programação, etc... porém essas áreas deverão estar integradas entre si;
c) O custo alvo (target costing) e a duração do projeto deverão ser integrados com a definição do projeto, ao invés de serem elaborados depois da definição do projeto;
d) Quando da definição do custo alvo, o mesmo deverá ser elaborado em função do que foi concebido pela definição do projeto. O cliente poderá tomar decisões relacionadas ao custo alvo nesta fase;
e) Deverão ser elaborados e estabelecidos critérios relacionados ao design e ao seu produto com relação a custos, prazos e especificações através de um briefing ou programa de necessidades;
f) Múltiplos conceitos de projeto (design) serão elaborados e avaliados. Quando necessário mais de uma concepção poderá ser levada para a próxima fase – Lean Design;
g) Os conceitos trazidos para a fase de Lean Design serão elaborados e avaliados em relação aos conceitos preliminares do empreendimento, alinhados com as necessidades, meios e restrições definidas na fase anterior; h) No processo de definição do projeto serão incluídas explicitamente todas as
informações e documentações do processo;
i) Os critérios de Necessidades (Needs) serão traduzidos em critérios de projeto utilizando-se de técnicas e ferramentas derivadas do Desdobramento da Função da Qualidade, QDF (Quality Function Deployment);
j) A participação colaborativa na concepção da definição do projeto deverá incluir, por exemplo: especialistas em construções, fornecedores de materiais, equipamentos e serviços, as áreas de operação, manutenção e usuários, representantes do departamento de finanças, seguradoras, controladores e supervisores;
k) A estrutura de trabalho será aplicada na fase de definição do projeto e no descarte das estratégias e planos apresentados durante a concepção do mesmo. O objetivo é a execução destas estratégias e planos, que por sua vez deverão estar conectados com as opções dos produtos de arquitetura, em avanço com a integração do processo de projeto do produto a ser desenvolvido nas fases subsequentes;
l) O controle de produção será aplicado na fase de definição de projeto, uma vez que o plano da fase tenha sido desenvolvido. O primeiro plano poderá não ser mais do que as etapas do processo de definição do projeto, com datas de início e termino definidas;
m) A transição da fase de Project Definition (definição do projeto) para a fase de Lean Design (projeto enxuto) deverá ter alinhamento entre: necessidades dos clientes e demandas dos stakeholders; critérios de concepção do processo e do produto do processo; projeto conceitual.
2.3.4.3 Target Costing
Tradicionalmente, custo e prazo na construção são definidos à posteriori, após determinados os requisitos e concebido o projeto a ser executado. Deste modo, o custo não é uma restrição formal do projeto, mas sim um item a ser monitorado e, quase sempre, não atingido.
O Target Costing é uma ferramenta alternativa ao descrito acima. Com ele, o custo torna-se um balizador restritivo, de modo que outras disciplinas tais quais projetos e/ ou produção, devem adequar-se e buscar alternativas quando o custo máximo viável for ultrapassado.
Mais uma vez, constitui uma mudança de paradigma porque, ao invés do tradicional Projetar-Orçar-Construir, o custo alvo parte de definições de plano de negócio e escopo e, mesmo que preliminarmente, de projetos alternativos conceituais. Com isso em mãos, trabalha-se “de trás para frente”, ou seja, o custo condiciona o projeto e não o contrário.
Para que esse custo seja estabelecido visando o desenvolvimento e a entrega do projeto é necessário definir:
b) O que é realmente é necessário (sob a ótica dos stakeholders); c) Quais as limitações do projeto.
Deste modo, todas as variáveis do processo interagem entre sim, na fase de definição de Projeto, e buscam o alinhamento, em função do custo alvo.
Figura 14 - Interação entre as variáveis do processo e a fase de definição de projeto
Fonte: adaptado de BALLARD (2006).
Para definição e implementação do Custo Alvo, deve-se proceder a avaliação do estudo de caso semelhante de implementação do target costing para que, através da disseminação de lições apreendidas e documentadas, haja o compartilhamento de soluções aceitáveis e não aceitáveis, ocorridas durante o processo de implementação anterior, e que as mesmas possam ser avaliadas e analisadas, evitando-se assim, principalmente, que os mesmos erros ocorridos anteriormente venham a se repetir na implementação do novo projeto.
O próximo passo é determinar a TIR (taxa interna de retorno) aceitável mínima ou valor máximo dos fundos, optando por um estudo de viabilidade.
Iniciado o estudo de viabilidade, nomeia-se o Project Manager (gerente de projetos) e seleciona-se a equipe de projeto. Esta equipe determinará e classificará as expectativas de valores dos stakeholders. Baseado nisso, o escopo do projeto deve conter os valores determinados por estes stakeholders.
Será elaborada estimativa de custo alvo para o projeto dentro da concepção das melhores práticas. Se o custo for maior do que o esperado ou viole a TIR, ajustar o projeto sacrificando os menores valores classificados através da matriz das expectativas dos stakeholders. Decide-se, então, se se inicia o desenvolvimento do projeto baseado no escopo e expectativa de custo do estudo de viabilidade.
Após essas etapas, inicia-se a entrega do projeto, definindo o custo-alvo como um custo inferior, em função de ter-se como drive a inovação através das melhores práticas, ou pela definição da fixação do custo alvo através da entrega pela definição dos valores e melhores práticas. Se for o caso, decidir-se de comum acordo com os stakeholders como gastar as economias do projeto; por exemplo, retorno ao investimento de capital, investir em valores anteriormente eliminados na definição e especificações do projeto, dividi-lo como bônus entre a empresa e a equipe de projeto.
2.3.4.4 Set based design
O Set Based Design tem como principal objetivo conduzir o processo de desenvolvimento do projeto sem definir uma solução inicial de projeto, e sim várias soluções simultâneas. Dessa forma, as equipes de projetos desenvolvem e comunicam conjuntos de soluções em paralelo, muitas vezes de forma independente (SOBEK, et al., 1999).
À medida que o desenvolvimento das opções de concepção avança, a equipe multidisciplinar vai aplicando as restrições (também chamadas de “condições de contorno”), dentre elas o Target Costing, até atingir um nível de satisfação tal que não se justifique mais trabalho nesta fase.
Pela própria condição de iteratividade entre opções conceituais, o Set Based Design aproxima-se de sobremaneira à Engenharia Simultânea, também focada em multidisciplinaridade. A figura 15 representa a engenharia do projeto:
Figura 15 - Engenharia do projeto
Fonte: ROMERO (2010).
2.3.5 Ferramentas do Lean Construction
Abaixo, algumas ferramentas do Lean construction:
2.3.5.1 MFV – Mapeamento de Fluxo de Valor
O Mapeamento de Fluxo de Valor é uma representação visual de cada processo no fluxo de material e informação, que permite o desenho de um Mapa de Estado atual (ou inicial) e de um Mapa de Estado futuro (ou final) (ROTHER; SHOOK, 1999).
Esta ferramenta é muito útil para, após a etapa de definição de valor pelo cliente, explicitar o fluxo de como este valor é obtido. Tendo em mãos as atividades encadeadas na obtenção do produto final, os desperdícios são mais facilmente identificados.
2.3.5.2 5S
A ferramenta 5S consiste na aplicação ordenada de 5 conceitos, cujas palavras começam com a letra ‘S’ em japonês, que deu origem ao nome ‘5S’:
Seiri (utilização): separar o que é importante e utilizável do que é resto ou não utilizável;
Seiton (organização): manter organizado o local de trabalho, posicionando cada objeto/ferramenta em seu devido lugar;
Seiso (limpeza): manter o ambiente de trabalho limpo ajuda na produtividade;
Seiketsu (higiene): arrumação, triagem e limpeza devem ser feitos de forma padronizada e normativa;
Shitsuke (disciplina): o hábito de executar os 4 primeiros S’s, deve ser uma rotina.
Diversos autores apontam esta ferramenta como uma forma de iniciar a implantação da mentalidade enxuta, por preparar o ambiente físico, organizando-o. As figuras 16 e 17 são exemplos da eficiência desta ferramenta:
Figura 16 - Exemplo de boas práticas de 5S
Figura 17 - Exemplo de boas práticas 5S
2.3.5.3 Kanban
Termo de origem japonesa que significa “cartão”.
Esta ferramenta foi alçada neste estudo pela sua característica de valorizar equilíbrio entre etapas adjacentes, de modo que só é produzido o que a etapa subsequente de fato precisa, evitando a necessidade de altos estoques de matérias-primas e também produção em demasia, gerando altos estoques.
O Kanban pode ser físico (espaços dimensionados e sinalizados, ferramentas auxiliares dimensionadas para a quantidade do Kanban, etc...) ou eletrônico (cartões virtuais). A figura 18 é exemplo de Kanban físico.
Figura 18 - Exemplo de Kanban
Fonte: O Autor (2008).
2.3.5.4 Jidoka
Termo japonês que significa “automação com inteligência humana”. Além de automação, refere-se ao conceito de se controlar a qualidade na origem do processo, sinalizando ou interrompendo automaticamente a linha de produção na ocorrência de uma anormalidade. Esta ferramenta é a que caracteriza mais adequadamente a atividade de corte e dobra automatizado, onde um operador programa a máquina e monitora o andamento da execução das peças. As figuras 19 e 20 são exemplos desta ferramenta.
Figura 19 - Exemplo de automação
Fonte: O Autor (2008).
Figura 20 - Central de corte e dobra automatizado
2.3.5.5 Kaisen
Palavra de origem japonesa, que significa: kai (mudar) e Zen (melhor), ou seja, simboliza o processo de mudança para melhor continuamente (melhoria contínua).
No Sistema Toyota de Produção, é uma das ferramentas mais significativas, sendo ela a responsável pela busca constante de melhores formas de realizar as atividades.
2.3.5.6 Takt Time
Takt time, originada da palavra alemã Taktzeit, onde takt significa “compasso ou ritmo” e Zeit significa “tempo”.
É o tempo disponível para a produção versus venda ou absorção do produto acabado pelo mercado.
O takt-time para a construção pode ser entendido como o ritmo exato a que a produção necessita ser realizada para a execução de atividades, segundo o planeamento das ações futuras a serem realizadas no processo de produção (GRENHO, 2009).
2.3.5.7 Heijunka
A produção em lotes pequenos, mas diários, minimiza o impacto da inconsistência de pedidos dos clientes, nivelando a produção.
Em construção, a divisão das macro atividades em sub processos menores, interligados entre si e ao planejamento como um todo, facilita o monitoramento de sua realização e, consequentemente, reduz os eventuais desperdícios com material e mão-de-obra, além de reduzir os estoques de matéria-prima.
2.3.5.8 Andon
No Lean Manufacturing, serve como sinalização luminosa e/ou sonora da existência de alguma anormalidade na linha de produção.
Em Lean Construction, funciona com uma “Gestão à vista”, sendo apresentado muitas vezes em quadros que indicam as metas, andamento e controle do fluxo de trabalho e de como as atividades estão evoluindo. Servem para o acompanhamento de todos os envolvidos no processo, se estão de acordo com o planejado.
2.3.5.9 SMED
Sigla para uma palavra inglesa que significa “Single Minute Exchange of Die”. Em Lean, significa “troca rápida de ferramenta” ou “setup rápido de ferramenta”. Um SMED efetivo separa claramente o que é setup interno de externo, preferencialmente transforma setup interno em externo (menor tempo de máquina parada) e racionaliza as atividades, melhorando ferramentas, padrões e procedimentos.
Figura 21 - Ferramenta criada para reduzir o tempo de permanência da peça na bancada de corte
2.3.5.10 Just in Time
Ferramenta enxuta que determina quando o produto deve ser produzido ou entregue. Em tradução literal, significa “hora certa” ou “momento certo”. É um dos principais pilares do Sistema Toyota de Produção (produzir o estritamente necessário, no momento correto, reduzindo estoques e custos com matéria-prima) e foi abordado também nesta dissertação no item 2.2.1.1.
2.4 ENGENHARIA SIMULTÂNEA
Esta ferramenta será mais fortemente discutida, pelo entendimento do autor de que a mesma é bastante relevante na implantação do LPDS (Lean Project Delivery System), explicitado em item anterior.
Os trabalhos pioneiros de Womack e Jones (1996) sobre produção enxuta destacaram que um de seus pilares é o emprego dos conceitos de Engenharia Simultânea.
O Institute of Defense Analysis, dos Estados Unidos, definira ainda nos anos 80, Engenharia Simultânea como “uma abordagem sistemática para integrar simultaneamente projeto do produto e seus processos relacionados, incluindo manufatura e suporte. Essa abordagem é buscada para mobilizar os desenvolvedores (projetistas), no início, para considerar todos os elementos do ciclo de vida, da concepção até a disposição, incluindo controle da qualidade, custos, prazos e necessidades dos clientes”.
Características da Engenharia Simultânea:
a) Considera o projeto do produto e, desde a fase de concepção, o projeto do processo de produção;
b) Considera todo o ciclo de vida do produto. Leva em conta requisitos associados ao uso, operação, manutenção e descarte;
c) Para que ocorra os dois pontos anteriormente citados, considera o desenvolvimento simultâneo das diversas disciplinas envolvidas (arquitetura, projeto estrutural, instalações, etc...).
Fica caracterizado, então, a multidisciplinaridade necessária na montagem da equipe de Projetos.
Fabrício (2002) elenca basicamente três requisitos para implementação da Engenharia Simultânea:
a) Criação dentro do ambiente do empreendimento de uma cultura de valorização da etapa de projeto, introduzindo mecanismos de colaboração (mudança de paradigma);
b) Introdução de um modelo de referência para o processo do projeto, estabelecendo quais atividades devem ser desenvolvidas em cada momento (benchmarking);
c) Gestão eficaz de Recursos Humanos.
Jouini (1999) menciona três importantes focos que devem ser considerados na Engenharia Simultânea (figura 22):
Figura 22 - Fatores a serem considerados na Engenharia simultânea
Fonte: JOUINI (1999).
Foco 1: colaboração simultânea entre o promotor e a equipe do projeto
Foco 2: colaboração simultânea transversal à equipe de projeto (projeto simultâneo)
Foco 3: colaboração entre a concepção do produto e a concepção tecnológica da produção.
