PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO DO CAMPUS SOROCABA
Marilia de Oliveira Rezende
UM MODELO LEAN & GREEN PARA A ECOEFICIÊNCIA EM PROCESSOS PRODUTIVOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL
Sorocaba 2019
UM MODELO LEAN & GREEN PARA A ECOEFICIÊNCIA EM PROCESSOS PRODUTIVOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção para obtenção do título de Mestre em Engenharia de Produção.
Orientação: Prof. Dr. Diogo Aparecido Lopes Silva Coorientação: Profa. Dra. Virgínia Apª Silva Moris
Financiamento: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Sorocaba 2019
UM MODELO LEAN & GREEN PARA A ECOEFICIÊNCIA EM PROCESSOS PRODUTIVOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção para obtenção do título de Mestre em Engenharia de Produção. Sorocaba, 25 de outubro de 2019.
Orientador
______________________________________ Dr. Diogo Aparecido Lopes Silva
Universidade Federal de São Carlos – campus Sorocaba
Examinadora
______________________________________ Dra. Vanessa Gomes da Silva
Universidade Estadual de Campinas
Examinadora
________________________________________ Dra. Marcella Ruschi Mendes Saade
Esta dissertação é dedicada a Sérgio, Roberto e Izilda com todo amor e gratidão. .
Aos meus pais pelo amor, dedicação e abnegação para que eu pudesse estudar, por todo apoio prestado em minhas escolhas e pela torcida para que mais esta etapa pudesse ser realizada com sucesso.
Ao Sérgio pela amizade e pelo amor verdadeiro, por ser minha melhor companhia em horas alegres ou difíceis. Pela confiança e motivação que me dá ao acordar todos os dias. Por acreditar em meu trabalho, pela paciência em estar ao meu lado para ler e opinar profissionalmente em todos os trabalhos produzidos neste ciclo.
Aos meus irmãos pelo carinho, minha avó e à minha família pelo incentivo ao estudo.
Ao Professor Diogo pela incrível oportunidade a mim oferecida para iniciar na área acadêmica. Por acreditar em minha força de vontade desde o primeiro momento e pela paciência em me ensinar a ler, escrever e interpretar de uma nova forma. Por ser mais que um orientador de mestrado que simplesmente cobra prazos e produção, mas que sempre buscou instruir, indicar e abrir caminhos para novas oportunidades.
À Professora Virgínia pelos conhecimentos compartilhados, pelo apoio e incentivo em sua coorientação.
Às Professoras Vanessa Gomes e Marcella Saade, por aceitarem participar da banca examinadora, pela disposição em ajudar a lapidar este projeto e por contribuírem de forma brilhante com seu conhecimento para a conclusão desta dissertação.
À Universidade Federal de São Carlos campus Sorocaba (UFSCar-So) e à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pelo financiamento da pesquisa. Aos colegas, professores e secretaria do programa que contribuíram para esta caminhada.
À empresa construtora que permitiu o acompanhamento de obras e forneceu condições para realização do estudo de caso. Ao projetista estrutural de Light Steel Framing Fabrício Santos pela elaboração do projeto que possibilitou a coleta de dados do cenário hipotético. Ao Ecoinvent pela disponibilização de uma licença estudantil grátis para realização dos cálculos dos impactos ambientais.
E, em especial, à Deus e Nossa Senhora Aparecida por escutarem minhas preces concedendo a oportunidade de realizar este sonho, me protegendo e fortalecendo diariamente.
“O que se faz por amor se faz sempre além do bem e do mal” Friedrich W. Nietzsche
REZENDE, Marilia de Oliveira. Um modelo Lean & Green para a ecoeficiência em processos produtivos da construção civil. 154 f. 2019. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de São Carlos campus Sorocaba, Sorocaba, 2019.
No Brasil, as atividades do setor da construção civil são fundamentais para o desenvolvimento econômico e social. No entanto, sua importância é compensada negativamente por se caracterizar como um dos setores que mais consomem recursos naturais e energia. Estima-se que 50% dos resíduos sólidos anuais gerados nesse país sejam provenientes da construção civil, porém poucas empresas construtoras buscam de fato mudar este cenário. Logo, é desejável estudar formas de agregar maior valor e reduzir o impacto ambiental das atividades da construção mantendo a viabilidade dos negócios. Neste tocante, destacam-se a filosofia Lean Thinking, traduzido pela filosofia Lean Construction e as práticas de Construção Sustentável. Existem poucos estudos que concentram a produção enxuta e a construção sustentável (Lean & Green) de forma integrada à perspectiva dos negócios. Nesse sentido, este estudo tem como objetivo propor um modelo Lean & Green para a avaliação de processos construtivos utilizando indicadores de ecoeficiência. O modelo desenvolvido combinou: Mapeamento do Fluxo de Valor (MFV), Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) e indicadores de ecoeficiência, numa perspectiva cradle-to-handover para sete categorias de impactos ambientais. A aplicação do modelo foi realizada através de um estudo de caso que considerou os processos de estrutura de concreto armado (ECA) e de estrutura de light steel framing (ELSF) de uma mesma residência de alto padrão situada em Sorocaba/SP. Os resultados da aplicação do modelo mostraram que a estrutura ELSF apresentou maior impacto ambiental em relação a ECA em cinco das sete categorias de avaliadas. Apesar disso, sob a análise dos indicadores de ecoeficiência, a ELSF apresentou melhores indicadores do que a ECA em quatro das sete categorias. Para a tomada de decisão, a abordagem Lean & Green considera quatro resultados possíveis para análise dos indicadores e fornece recomendações sobre como alcançar o cenário da construção sustentável, que aumenta o valor agregado e reduz impactos ambientais, mantendo a competitividade dos negócios. Por fim, em relação a outros modelos Lean & Green existentes na literatura atual, o uso dos indicadores de ecoeficiência diferenciou o modelo proposto por esta dissertação dos demais, trazendo novas diretrizes para tornar a produção na construção civil cada vez mais próximo da sustentabilidade integrada.
Palavras-chave: Construção sustentável. Construção enxuta. Mapeamento do fluxo de valor. Avaliação de Ciclo de Vida. Ecoeficiência.
REZENDE, Marilia de Oliveira. A Lean & Green model to achieve eco-efficiency in construction production processes. 154 p. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de São Carlos campus Sorocaba, Sorocaba, 2019.
In Brazil, construction activities are fundamental for economic and social development. However, its importance is damaged by the intensive consumption of natural resources and use of energy. It is estimated that 50% of annual solid waste generated in Brazil comes from the civil construction, but few companies seek to change it. Therefore, it is desirable study ways to add value and reduce the environmental impacts while maintaining business viability of construction activities. Lean Construction (through Lean production) and Sustainable construction issues can solve these questions, but there are few studies that focus on integrated approach of Lean & Green with business perspective. In this sense, this study aims to propose a Lean & Green model for assessment of construction processes using eco-efficiency indicators. The model combined: Value Stream Mapping (VSM), Life Cycle Assessment (LCA) and eco-efficiency indicators, in a cradle-to-handover perspective for seven categories of environmental impacts. The application of the model was done by a case study that considered the concrete frame and light steel framing (LSF) processes of the same high standard residence located in Sorocaba/SP. The results showed that the LSF had higher environmental impacts than concrete alternative in five of the seven evaluated categories. Nevertheless, under the analysis of eco-efficiency indicators, the LSF presented better indicators than concrete frame in four of the seven categories. To guiding decision-makers, the Lean & Green approach considers four possible results for the analysis of the indicators and provides recommendations on how to achieve the scenario of sustainable construction, which increases added value and reduces environmental impacts, maintaining business competitiveness. Finally, compared to other existing Lean & Green models from literature, the proposal of eco-efficiency indicators based on VSM + LCA was a differential of this study, as it brings new guidelines to make construction processes closer to the integrated sustainability needs.
Keywords: Sustainable Construction. Lean construction. Value Stream Mapping. Life Cycle Assessment. Eco-efficiency.
Figura 1: Processo para avaliação da Ecoeficiência...12
Figura 2: Produção sustentável como caminho para Lean, Green e Ecoeficiência...14
Figura 3: Evolução para a produção sustentável...21
Figura 4: Roadmap para o alcance do Lean & Green no ciclo de vida das construções.24 Figura 5: Simbologia para MFV...26
Figura 6: Diagrama genérico do MFV...26
Figura 7: O ciclo de vida de um produto...29
Figura 8: Fases de uma ACV...31
Figura 9: Fronteiras do sistema...34
Figura 10: Fases da pesquisa...45
Figura 11: Modelo Lean & Green...49
Figura 12: Estrutura de concreto armado (ECA) adotado no estudo de caso...60
Figura 13: Mapeamento de Fluxo de Valor do Estado Atual - Estrutura de concreto armado ...63
Figura 14: Comparação de indicadores lean...64
Figura 15: Sistema de produto da estrutura de concreto armado...71
Figura 16: Contribuição do potencial de impacto ambiental nos processos de ECA...77
Figura 17: Resultado dos potenciais de impacto para todas as categorias para o sistema de produto em ECA...78
Figura 18: Estrutura de Light Steel Framing (ELSF) adotada no estudo de caso...81
Figura 19: Mapeamento do Estado Futuro - Estrutura de Light Steel Framing...82
Figura 20: Comparação de Lead times ECA vs. LSF...83
Figura 21: Sistema de produto de Light steel framing...87
Figura 22: Contribuição do potencial de impacto ambiental em cada processo elementar da estrutura...92
Figura 23: Resultado dos potenciais de impacto para todas as categorias para o sistema de produto em LSF...93
Figura 24: Resultados dos potenciais de aquecimento global para as estruturas...94
Figura 25: Resultados dos potenciais de depleção da camada de ozônio estratosférico. 95 Figura 26: Resultados dos potenciais de acidificação da terra e da água...96
Figura 30: Resultados dos potenciais de depleção de recursos abióticos para combustíveis
fósseis...99
Figura 31: Indicadores de ecoeficiência para GWP...102
Figura 32: Indicadores de ecoeficiência para ODP...103
Figura 33: Indicadores de ecoeficiência para AP...104
Figura 34: Indicadores de ecoeficiência para EP...104
Figura 35: Indicadores de ecoeficiência para POCP...105
Figura 36: Indicadores de ecoeficiência para ADP_elements...106
Figura 37: Indicadores de ecoeficiência para ADP_fossil fuels...106
Quadro 1: Métodos de AICV...30
Quadro 2: Categorias para quantificação de impactos ambientais na construção...36
Quadro 3: Abordagem da pesquisa...44
Quadro 4: Indicadores lean e green para análises segundo o modelo proposto...51
Quadro 5: Métricas típicas para aplicação do modelo Lean & Green...52
Quadro 6: Dias de trabalho no canteiro de obras...61
Quadro 7: Comparativo entre o modelo proposto e outros modelos Lean & Green...113
Quadro 8: Estratégias de busca...135
Quadro 9: índices de desperdício e massa específica adotados...148
Tabela 1: Resultados de Taxa de agregação de valor...62
Tabela 2: Análise do valor agregado ao produto...67
Tabela 3: Taxas de desperdício de material...68
Tabela 4: Inventário de ciclo de vida da estrutura de concreto armado...74
Tabela 5: Resultados de potencial de impacto para a estrutura de concreto armado...76
Tabela 6: Análise de valor agregado do produto no ELSF...84
Tabela 7: Taxa de desperdício de material no ELSF...85
Tabela 8: Inventário de ciclo de vida da estrutura de Light steel framing...89
Tabela 9: Resultados de Potencial de Impacto para a estrutura de Light Steel Framing 91 Tabela 10: Resultados dos indicadores de ecoeficiência para o processo de ECA...100
Tabela 11: Resultados dos indicadores de ecoeficiência para o processo de ELSF...101
Tabela 12: Materiais para a estrutura de concreto armado...143
Tabela 13: Custos dos materiais para a estrutura de concreto armado...144
Tabela 14: Materiais para a estrutura de Light steel framing...145
Tabela 15: Custos para estrutura de Light steel framing...146
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas UFSCar Universidade Federal de São Carlos NBR Norma Técnica Brasileira
BS British standard
EN European Norm
VSM Value Stream Mapping
MFV Mapeamento de Fluxo de Valor LCA Life Cycle Assessment
ACV Avaliação de Ciclo de Vida ICV Inventário de Ciclo de Vida
AICV Avaliação do Impacto de Ciclo de Vida GWP Global warming potential
ODP Depletion potential of the stratospheric ozone layer AP Acidification potential of land and water
EP Eutrophication potential
POCP Formation potential of tropospheric ozone photochemical oxidants ADP Abiotic resource depletion potential
TAV Tempo de Agregação de Valor VAP Valor Agregado ao Produto VNAP Valor Não Agregado ao Produto ECA Estrutura de Concreto Armado ELSF Estrutura de Light Steel Framing
1 INTRODUÇÃO...1 1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO E JUSTIFICATIVA...1 1.2 OBJETIVOS...3 1.3 FRONTEIRAS DA PESQUISA...3 2 REVISÃO DE LITERATURA...5 2.1 A PRODUÇÃO SUSTENTÁVEL...5 2.2 CONSTRUÇÃO SUSTENTÁVEL...7 2.3 ECOEFICIÊNCIA...10
2.4 A FILOSOFIA LEAN CONSTRUCTION...14
2.5 LEAN & GREEN NA CONSTRUÇÃO...20
2.5.1 MAPEAMENTO DE FLUXO DE VALOR (MFV)...24
2.5.2 AVALIAÇÃO DE CICLO DE VIDA (ACV)...28
3 METODOLOGIA...43
3.1 ABORDAGEM DA PESQUISA...43
3.2 FASES DA PESQUISA...44
4 CONSTRUÇÃO DO MODELO LEAN & GREEN...47
4.1 DEFINIÇÃO DO MODELO LEAN & GREEN...47
4.2 PROCEDIMENTO PARA UTILIZAÇÃO DO MODELO LEAN & GREEN NA CONSTRUÇÃO...50
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES – APLICAÇÃO DO MODELO EM ESTUDO DE CASO ...59
5.1.2 Estado Atual – Passo (2)...69
5.1.3 Estado Futuro – Passo (4)...80
5.1.4 Estado Futuro – Passo (5)...85
5.1.5 Indicadores de ecoeficiência - Passos (3) e (6)...99
6 RESULTADOS E DISCUSSÕES – VALIDAÇÃO DO MODELO PROPOSTO E APLICADO...109
6.1 RESULTADOS DO MODELO...109
6.2 VANTAGENS E DESVANTAGENS DA UTILIZAÇÃO DO MODELO...110
6.3 LIMITAÇÕES DA UTILIZAÇÃO DO MODELO...115
6.4 SUGESTÕES DE MELHORIA DO MODELO...116
7 CONSIDERAÇÕES FINAIS...119
7.1 CONCLUSÕES...119
7.2 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS...121
REFERÊNCIAS...123 APENDICE A...135 APENDICE B...141 APENDICE C...143 APENDICE D...145 APENDICE E...147 APENDICE F...148
1 INTRODUÇÃO
1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO E JUSTIFICATIVA
Desde que o Sistema Toyota de Produção trouxe um novo conceito de gerenciamento de processos produtivos por meio da Produção Enxuta (Womack, Jones, Ross, 1992), diversas empresas ao redor do mundo têm adotado tal filosofia, e o mesmo fenômeno tem ocorrido também no setor da construção civil. A disseminação dessa filosofia permitiu a incorporação desses conceitos não exclusivamente aos processos produtivos, mas também aos objetivos organizacionais e estratégicos das empresas (Garza-Reyes, 2015). Isso permite o aumento da qualidade e da capacidade de resposta às demandas, e, consequentemente, da lucratividade e da eficiência dos produtos e processos.
Em paralelo, o perfil dos consumidores e as novas demandas de mercado apontam o crescimento da preocupação da sociedade quanto à sustentabilidade, do cumprimento de boas práticas ambientais e de normas e leis que regem a sociedade (Ventura, 2010). Logo, as empresas necessitam se adequar a esta nova realidade, onde há o aumento da demanda pela produção sustentável. Nesse contexto, progressivamente, as organizações buscam a remodelagem de seus modelos de negócio, processos, produtos e serviços a fim de prosperarem.
No acontecimento simultâneo desses fatos, surge o paradigma da produção Lean & Green, cujo conceito mescla a preocupação na adição de valor às operações, baseado na cultura de eliminação de desperdícios do lean, com o princípio fundamental de que desperdícios na realidade não existem, pois na natureza tudo é transformado (Abreu; Alves; Moreira, 2017). A intersecção dessas premissas faz com que ferramentas tradicionais da produção enxuta aliadas às ferramentas de gerenciamento ambiental tragam benefícios à rotina da indústria da construção.
A literatura aponta que estudos nesse sentido surgiram timidamente na década de 1990 e cresceram exponencialmente desde então (Rezende et al., 2018). A literatura aponta também que o setor da construção é um dos maiores da economia mundial em termos de Produto Interno Bruto (PIB) e da geração de empregos, e ao mesmo tempo possui uma cadeia produtiva com enorme impacto ambiental associado, já que está entre as principais consumidoras de recursos naturais, é um dos maiores setores em termos de geração de resíduos sólidos e de consumo de energia nos processos, além de contribuir significativamente para a poluição ambiental e o efeito estufa (JOHN, 2000).
À título de exemplificação, o setor da construção civil é responsável pela geração de 31 milhões de toneladas por ano de Resíduos da Construção Civil, sendo que o concreto compõe a metade deste montante (Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais– ABELPRE, 2017). A partir do Panorama de Resíduos Sólidos no Brasil (ABELPRE, 2017), sabe-se também que são coletadas 123.421 toneladas por dia de Resíduos de Construção e Demolição (RCD), sendo que a região sudeste corresponde a 51% deste montante.
Também, segundo o International Panel on Climate Change – IPCC (2014), em 2010, as construções consumiram cerca de 32% do total de energia do mundo. Além disso, foram agentes emissores de 19% dos gases do efeito estufa (GEE), o que é proporcional a um terço das emissões de carbono e a um oitavo da emissão de gases fluorados no mundo. No Brasil, em 2017, o consumo de energia elétrica foi de 463,9 bilhões de kWh, sendo que as construções residenciais usufruíram aproximadamente 30% deste montante (PROCEL, 2017), contribuindo também para as emissões de dióxido de carbono (CO2) do país.
Simultaneamente, a construção civil brasileira possui grande representatividade econômica no PIB, que em termos de valor agregado foi de 5,2% em 2017 (Câmara Brasileira da Indústria da Construção – CBIC, 2018). Em termos de empregabilidade, a indústria da construção tem uma participação de 8.033.881 milhões de empregos para a população ocupada, o que equivale a 8,0% em relação ao total geral (CBIC, 2018).
Contudo, o real potencial do setor é ainda pouco explorado, podendo um dia ter expressado indicadores socioeconômicos ainda mais positivos do que esses até aqui apresentados. Por meio dos processos produtivos empregados hoje no país, sejam eles de primeiro ou de segundo plano, o valor agregado das construções poderia ser ainda maior caso não houvesse descrédito relacionado à eficácia do emprego racional de recursos materiais e de mão de obra nas atividades da construção (Kibert, 2012), as quais geram desperdícios diversos em toda cadeia produtiva, desde os RCD, as emissões de GEE, e o crescente número de empregos informais no setor (SOUZA et al., 2004; SILVA, GUIMARÃES, 2007; KOSKELA et al., 2010; ALMEIDA, PICCHI, 2016).
Assim nasce a problemática, onde é desejável o aprimoramento das técnicas e desenvolvimento de conceitos que caminhem em direção à uma indústria de construção sustentável e que saibam explorar as potencialidades do setor, não limitando-se à preocupação ambiental, mas expandindo a atenção aos aspectos econômicos e sociais atrelados.
Nesta linha de pensamento, justifica-se o presente estudo que objetivou colaborar com o desenvolvimento de um modelo Lean & Green com o uso de indicadores de ecoeficiência
para a otimização de processos produtivos, com potencial de uso não somente na construção civil, focando nos âmbitos ambiental e econômico da sustentabilidade.
1.2 OBJETIVOS
A partir do exposto, foram definidos os objetivos específicos e o objetivo geral para condução desta pesquisa.
Objetivo Geral
O objetivo geral foi desenvolver, validar e analisar um modelo baseado na abordagem Lean & Green com o uso de indicadores de ecoeficiência, visando promover a sustentabilidade em processos produtivos.
Objetivos Específicos
Este trabalho apresenta os seguintes objetivos específicos:
- Desenvolver um modelo Lean & Green que combine a utilização do Mapeamento de Fluxo de Valor (abordagem Lean) com a técnica de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV), cujos resultados foram avaliados através de indicadores de ecoeficiência (abordagem Green);
- Validar o modelo proposto contribuindo para a obtenção de benefícios no âmbito da sustentabilidade ambiental e econômica de forma prática e acessível para acadêmicos e profissionais interessados; e
- Analisar criticamente o modelo gerado e compará-lo a outros existentes na literatura atual, a fim de identificar suas principais vantagens e desvantagens.
1.3 FRONTEIRAS DA PESQUISA
O escopo da pesquisa limita-se à análise dos pilares econômico e ambiental da sustentabilidade proposto por Elkington (1998). Isso acontece porque segundo a norma NBR 14045:2012 (ABNT, 2012), a ecoeficiência é medida através do desempenho econômico e ambiental de um sistema de produção de interesse, que podem refletir em benefícios no âmbito social. Logo, o âmbito social da sustentabilidade não foi diretamente coberto por esta dissertação de mestrado.
A seguir, ao longo da seção 2 será apresentada a revisão de literatura que motivou a proposta desta pesquisa e de seus objetivos; a seção 3 descreve a metodologia de pesquisa adotada; a seção 4 apresenta o modelo Lean & Green desenvolvido nesta dissertação; e seção 5 apresenta a aplicação do modelo proposto; por fim, as seções 6 e 7 apresentam,
respectivamente, o processo de avaliação do modelo e as conclusões desta pesquisa assim como as limitações e sugestões para trabalhos futuros na área.
2.1 A PRODUÇÃO SUSTENTÁVEL
O conceito da sustentabilidade foi inicialmente discutido na década de 1980 pela Comissão Brundtland da Organização das Nações Unidas. As discussões relacionadas foram registradas no relatório divulgado pela Comissão Mundial do Meio Ambiente, chamado “Our commom future”, em 1987. Nele, a sustentabilidade é definida como o melhor caminho para o desenvolvimento mundial, de forma a conscientizar que a humanidade viverá um único futuro em comum e sofrerá consequências sobre seus atos:
(...) A humanidade tem a capacidade de tornar o desenvolvimento sustentável para garantir que atenda às necessidades do presente sem comprometer a capacidade das gerações futuras de atender às suas próprias necessidades. O conceito implica pelo estado atual da tecnologia e organização social em recursos ambientais e pela capacidade da biosfera de absorver os efeitos das atividades humanas. Mas a tecnologia e a organização social podem ser gerenciadas e melhoradas para abrir caminho para uma nova era de crescimento econômico. (Brundtand - World Commission on Environment and Development, 1987, p. 24).
Contudo, quanto a sustentabilidade dos processos produtivos, somente no início da década de 1990 esta preocupação passou a ganhar notoriedade. Apesar da resistência inicial ao conceito de sustentabilidade, empresas como DuPont e Monsanto passaram a adotar o que inicialmente denominavam “ambientalismo corporativo” (Elkington, 2004). Em meados dos anos 1990, John Elkington cunhou a expressão “tripé da sustentabilidade” ou Triple Bottom Line (3BL), ressaltando a integração de valores ambientais e sociais aos valores econômicos buscados pelas empresas (Almeida, 2018). Para Elkington (1998), a sustentabilidade visa o ponto de equilíbrio entre o 3BL, ou seja, os aspectos sociais, ambientais e econômicos associados à produção.
Jelinski et al. (1992), foram um dos primeiros a apresentar o termo sustainable manufacturing, ainda que estivessem relacionando somente aos aspectos ambientais da produção sem incluir uma perspectiva de ciclo de vida dos produtos. Alguns outros autores referem-se ao mesmo conceito pelos termos sustainable production (Jawahir et al., 2006; Pusavec, Krajnik e Kopac, 2010; Abreu, Alves, Moreira, 2017), environmental performance (King, Lenox, 1996) ou green manufacturing (DOMINGO, AGUADO, 2015; SILVA, SILVA, OMETTO, 2016).
O termo em português “produção sustentável” foi concretizado para refletir o novo paradigma da produção que emprega diferentes estratégias (objetivos e princípios) e técnicas (tecnologia e inovação) para tornar processos produtivos sustentáveis (Deif, 2011). Isso
abrange a ideia de criar processos que consomem menores quantidades de material e energia por unidade de produto inserido no mercado, através da substituição de materiais e energia (e.g. tóxicos por não-tóxicos, não-renováveis por renováveis) e da redução da saída de materiais diretamente despejados ao meio ambiente.
De acordo com Silva, Silva e Ometto (2016), no início a ideia de produção sustentável estava direcionada somente às soluções fim-de-tubo, cujo foco era encontrar alternativas tecnológicas para mitigar, diluir ou controlar a poluição. Depois o conceito passou a ser direcionado para produção em ciclo fechado, onde há reciclagem, recuperação ou ausência de disposição de resíduos no meio ambiente. A produção mais limpa foi discutida anos depois, buscando a otimização dos processos e o aumento da eficiência energética, seguido da ideia de ecoeficiência, até que atualmente evoluiu com a integração da visão de ciclo de vida de produto.
Assim, para Deif (2011) a produção sustentável é garantida quando as organizações adotam quatro passos, que devem seguir a seguinte esta ordem:
(i) Avaliação do estado atual da produção: realizar uma análise multidimensional, a fim de identificar qual o nível de interação dos processos com a sustentabilidade ambiental. A análise deve ser quantitativa, utilizando ferramentas como derivadas do conceito de Mapeamento de Fluxo de Valor (MFV), questionários ou análises de impacto para quantificar água, energia, desperdício de materiais e emissões;
(ii) Proposição de melhorias: desenvolver planos de melhoria (em aspectos relacionados ao uso de materiais, energia, processos e tecnologia) para otimização das áreas identificadas no passo anterior, de forma que a produção não seja interrompida e não haja redução dos níveis de qualidade. A análise das entradas e saídas dos processos de forma a quantificá-las, pode ser feita utilizando a Avaliação de Ciclo de Vida (ACV), por exemplo;
(iii) Implementação das melhorias: a implementação dos planos de melhoria é realizada de forma individual ou de forma composta, implementando mais de um dos planos, com o auxílio de uma estrutura metodológica adequada para o acompanhamento das implementações;
(iv) Manutenção: criação de padrões de trabalho para estabelecer a manutenibilidade e a melhoria contínua dos processos implantados. Isso pode ser feito através da implementação de novas políticas e por meio da melhoria contínua (e.g., green kaizen).
Modelos como este supracitado são cada vez mais frequentes na literatura (Rezende et al., 2018), devido à crescente pressão exercida pelos governos e sociedade para adaptação dos sistemas produtivos aos moldes requeridos rumo à produção sustentável. Para isso, são criados regulamentos, multas e obrigações para que as empresas se tornem conscientes sobre todas as etapas do ciclo de vida dos produtos (Deif, 2011). Desta forma, a produção sustentável passa a ser introduzida em diversos setores da economia, inclusive na construção civil.
2.2 CONSTRUÇÃO SUSTENTÁVEL
No setor da construção, a produção sustentável refere-se à aplicação da sustentabilidade às atividades construtivas. Em novembro de 1994, foi realizada a primeira conferência mundial sobre construção sustentável, organizada pelo Conseil International du Bâtiment (CIB), onde o futuro da construção no contexto da sustentabilidade foi discutido. Durante essa conferência, foram sugeridos seis princípios (Kibert, 1994) para a sustentabilidade na construção:
(i) minimizar o consumo de recursos; (ii) maximizar a reutilização dos recursos; (iii) utilizar recursos renováveis e recicláveis; (iv) proteger o ambiente natural;
(v) criar um ambiente saudável e não tóxico;
(vi) fomentar a qualidade ao criar o ambiente construído.
Esses princípios se integram e se complementam mutuamente. Por exemplo, reduzindo o consumo de recursos no princípio (i), existirá também uma tendência na eliminação de substâncias tóxicas do item (v), e vice-versa.
Anos mais tarde, o termo green building foi fixado a partir da norma ASTM-E2114 – Standard Terminology for Sustainability Relative to the Performance of Buildings. Nela, as construções sustentáveis são definidas como “edificações que possuem desempenho e características específicas que visam a minimização de transtornos e melhoria do funcionamento de ecossistemas locais, regionais e globais, durante e após a construção” (ASTM, 2019).
O termo green Building pode ser traduzido para o termo “construção sustentável”, cujo conceito também é trabalhado e amplamente divulgado por organizações como o United
States Green Building Council (USGBC) e o Building Research Establishment (BRE), ambos de reconhecimento internacional e que buscam a disseminação do conhecimento ou o controle de edificações por meio de certificações.
No Brasil, o congresso realizado pelo CIB nos anos 2000, nomeado de Symposium on Construction and Environment – theory into practice, iniciou as discussões entorno da construção sustentável em São Paulo/SP. O órgão representante do USGBC no Brasil, o GBC Brasil, também teve papel fundamental na disseminação da produção sustentável no setor construtivo, pois através de cursos, congressos, estudos e certificações (Leadership in Energy and Environmental Design – LEED) auxiliou na implementação de requisitos da construção sustentável de edificações, seguido do Processo de Alta Qualidade Ambiental (AQUA), Selo Casa Azul e Procel Edifica (AGOPYAN, JOHN, 2011).
Há uma preocupação predominantemente relacionada à geração de resíduos sólidos provenientes da construção, os chamados Resíduos de Construção e Demolição (RCD), devido às altas taxas de incidência, conforme citado na seção 1. Com isso, as estratégias de produção sustentável no país foram inicialmente relacionadas à Produção mais Limpa (P+L), visando o aumento da eficiência no uso de recursos naturais, principalmente para a não geração de resíduos e a minimização de emissões (CONSELHO EMPRESARIAL BRASILEIRO PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – CEBDS, 2008).
Alguns exemplos de legislações ambientais aplicáveis ao setor da construção evidenciam que o conceito da construção sustentável tem evoluído ao longo dos anos e hoje integram inclusive a visão de ciclo de vida de produto:
(i) da Resolução n°307 de 5 de julho de 2002 do Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA, que define os tipos de resíduos da construção civil em quatro classes (reutilizáveis, recicláveis, sem reciclagem ou recuperação e resíduos perigosos) definindo os destinos corretos para cada um dos tipos de resíduos;
(ii) em meados dos anos 2000 até hoje por meio das revisões, o conjunto de normas NBR ISO 14000, buscam a promoção da gestão ambiental nas organizações e de suas partes interessadas internas ou externas, através da implementação de um Sistema de Gestão Ambiental (SGA); e
(iii) o advento do Green Building Council Brasil (GBC Brasil) em 2007, junto à primeira certificação LEED concedida no país (GBC Brasil, 2013), a qual inclui a perspectiva de ciclo de vida das construções.
A literatura aponta que para adequação das estratégias da produção sustentável à construção civil, as edificações devem ser analisadas sob uma perspectiva de suas fases do ciclo de vida. Segundo Silva, Silva, Ometto, (2016), a visão de ciclo de vida pode ser compreendida como o conjunto de todas as etapas necessárias para que o produto cumpra sua função numa perspectiva de berço ao túmulo (cradle-to-grave).
Para Womack (2000), a visão de ciclo de vida deve considerar a divisão entre fluxos de projeto, construção e manutenção. Para Almeida e Picchi (2018), o ciclo de vida pode ser interpretado sob um olhar técnico, dividindo as fases entre concepção, projeto, suprimento, construção e uso. Já para Carvalho et al. (2017), o ciclo de vida da construção inicia-se na fase de projeto de produto (ex: escolha de materiais), passando para a fase de processo de design, processo de construção, fase de uso e fase de fim de vida.
Já a norma europeia BS EN 15978:2011 – Sustainability of construction works – Assessment of environmental performance buildings – calculation method, baseia-se numa abordagem de ciclo de vida para avaliação da sustentabilidade ambiental das construções enfatizando as seguintes etapas:
(i) Fase de produto (módulos A1 a A3): analisa os processos do berço ao portão (cradle-to-gate) para materiais e serviços utilizados na construção, isto é, são direcionados à extração de recursos, logística e processamento de matérias prima;
(ii) Fase de construção (módulos A4 e A5): abrange os processos desde o portão da fábrica dos diferentes produtos da construção até a conclusão da execução da construção. Logo, são considerados também aspectos e impactos do transporte de materiais e produtos do portão da fábrica para o canteiro de obras, bem como o transporte de equipamentos de construção;
(iii) Fase de uso (módulos B1 a B7): contempla o período desde a conclusão da execução da obra até o momento em que a construção é demolida; e
(iv) Fase de fim de vida (módulos C1 a C4): começa quando a construção é demolida e passa a não ter destino definido. Neste ponto, a construção é vista como um processo de multi-saídas, e como fonte de variados materiais, produtos ou elementos que podem ser descartados, recuperados, reciclados ou reutilizados.
A norma acrescenta também o módulo D que quantifica os benefícios ambientais líquidos ou cargas resultantes da reutilização, reciclagem e recuperação de energia. Logo, a BS EN 15978:2011 propõe uma visão de ciclo de vida completa, que fornece informações ambientais sobre os produtos de construção de forma holística.
A Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) (ABNT, 2009a) é uma metodologia recomendada quando informações ambientais são necessárias em processos decisórios e analíticos, e é reconhecida internacionalmente como um modelo de avaliação de desempenho ambiental de produtos e processos, e também utilizada no cenário da construção civil em prol do desenvolvimento de construções sustentáveis (GARCÍA, FORÉS, BOVEA, 2016).
Porém, para atingir a construção sustentável, somente o emprego de metodologias como a ACV não são suficientes pois a sustentabilidade também leva em consideração outras duas dimensões. O custo também é uma questão a ser balanceada em relação aos aspectos ambientais da construção, a fim de que o melhor valor econômico e ambiental seja disponibilizado para a sociedade, clientes e usuários (ORTIZ et al., 2009).
Além disso, grande parte dos empresários impõe barreiras para o desenvolvimento de um negócio apoiado apenas na sustentabilidade ambiental, frequentemente associada à inviabilidade econômica. Por mais sustentável que seja a proposta de um novo modelo de negócios, caso ela implique em investimento financeiro, dificilmente será implantado, a menos que apresente vantagens competitivas no mercado e que significativamente aumente a lucratividade operacional (Rezende et al., 2018).
Neste ponto, a análise de ecoeficiência fornece uma metodologia relacionada aos aspectos ambientais e econômicos paralelamente (García, Forés, Bovea, 2016) que refletem em indicadores sociais ou culturais, o que corresponde com os objetivos da produção sustentável.
2.3 ECOEFICIÊNCIA
A ecoeficiência foi proposta como um caminho para se atingir a produção sustentável (Mickwitz et al., 2006). O conceito de ecoeficiência foi desenvolvido pelo World Business Council for Sustainable Development – WBCSD, a partir do despertar do meio corporativo para o desenvolvimento sustentável. É entendida como uma filosofia de gestão que incentiva as empresas a buscar melhorias ambientais que, paralelamente, potencializam os benefícios econômicos. Segundo o WBCSD (2000), a ecoeficiência é sinônimo de “criar mais valor com menos impacto”:
(...) A ecoeficiência atinge-se através da oferta de bens e serviços a preços competitivos, que, por um lado, satisfaçam as necessidades humanas e contribuam para a qualidade de vida e, por outro, reduzam progressivamente o impacto ecológico e a intensidade de utilização de recursos ao longo do ciclo de vida, até atingirem um
nível que, pelo menos, respeite a capacidade de sustentação estimada para o Planeta Terra. (WBCSD, 2000, p. 24)
O prefixo “eco” faz alusão tanto ao desempenho ecológico como econômico das atividades, interligando a ideia de eficiência para se atender às necessidades humanas, nesta, por sua vez, atingindo a dimensão social do desenvolvimento sustentável (Mickwitz et al., 2006). A ecoeficiência pode ser vista de três níveis, sendo elas: (i) macroeconômica (economia nacional); (ii) mesoeconômica (economia regional); (iii) microeconômica (empresas e companhias).
O WBCSD (2000) também propôs formas de medir e comunicar o desempenho da ecoeficiência no relatório Measuring Eco-efficiency – A guide to reporting company performance (WBCSD, 2000), também afirmado por Müller e Sturm (2001). Neles são apresentados os indicadores de ecoeficiência, baseados numa equação genérica que mescla as dimensões da economia e da ecologia. Essencialmente, a ecoeficiência pode ser calculada através da relação entre o Valor do Produto (VP) e o Impacto Ambiental (IA), conforme a Equação 1.
Eco=VP IA(1)
Sendo:
Eco = indicador da ecoeficiência;
VP = valor do produto ou serviço, que pode ser expresso em termos monetários (R$); e IA = influência ambiental, que pode ser expressa em unidades de potenciais de impactos ambientais.
Para WBCSD (2000), o valor do produto na Equação 1 pode ser expresso pela quantidade de um ou mais produtos comercializados num período (mês, ano), pela receita ou lucro no período, ou ainda pelos custos de produção do produto em questão. Já o impacto ambiental representa um ou mais tipos de potenciais de impactos ambientais associados ao valor do produto estipulado.
Mais tarde, a NBR ISO 14045:2012 – Environmental management – Eco-efficiency assessment of product systems – Principles, requirements and guidelines, padronizou a ecoeficiência como uma ferramenta quantitativa de gerenciamento que permite o estudo dos impactos ambientais ao longo do ciclo de vida juntamente com o valor do sistema do produto para uma parte interessada (ABNT, 2012).
Segundo a NBR ISO 14045:2012 (ABNT, 2012), a dimensão ecológica está baseada em estudos de ACV de acordo com as NBR ISO 14040 e NBR ISO 14044. Já a dimensão econômica pode ser estudada escolhendo critérios que reflitam a eficiência dos recursos, da produção, entrega ou uso, ou uma combinação desses. O valor do sistema de produto pode ser expresso em valores monetários ou por outros aspectos de valor – volume ou unidades de produtos (ABNT, 2012).
A análise da ecoeficiência é composta por cinco fases segundo ISO (2012) (Figura 1), sendo elas: (i) Definição de objetivo e escopo, incluindo fronteira do sistema, interpretação e limitações; (ii) Análise ambiental; (iii) Análise do sistema de produto; (iv) quantificação da ecoeficiência; e (v) interpretação.
Figura 1: Processo para avaliação da Ecoeficiência
Fonte: Traduzido de ISO, 2012.
A avaliação de ecoeficiência pode variar em seu escopo, por exemplo, desde o: (i) desenvolvimento e otimização de novos produtos; (ii) planejamento estratégico, orçamentação e análise de investimentos; (iii) geração de políticas públicas; (iv) gestão da cadeia de suprimentos e vendas; (v) conscientização; (vi) análise da sustentabilidade, entre outros.
O resultado da avaliação da ecoeficiência refere-se ao sistema de produto e não ao produto em si. Ou seja, somente o sistema de produto pode ser julgado como ecoeficiente, o que envolve a necessidade de incluir a visão de ciclo de vida completa (extração, produção, uso, descarte) numa perspectiva berço-ao-túmulo (ABNT, 2012). A norma acrescenta ainda que a ecoeficiência é um conceito relativo, sendo que um sistema de produto pode ser mais ou menos ecoeficiente em relação a outro sistema de produto similar.
De acordo com a Equação 1, quanto menor o impacto ambiental associado ao sistema de produto, mais ecoeficiente este será quando comparado a outro sistema. Além disso, quanto maior o valor agregado do sistema de produto, maior também será a sua ecoeficiência.
Na prática, para atingir a ecoeficiência as empresas podem definir três principais objetivos (WBCSD, 2000), sendo eles:
(i) Redução do consumo de recursos: Buscando a minimização da utilização de energia, materiais, água e solo, incluindo a reciclabilidade e a durabilidade do produto, fechando o ciclo dos materiais;
(ii) Redução do impacto na natureza: Incluindo a minimização de emissões gasosas, descargas líquidas, eliminação de desperdícios e dispersão de substâncias tóxicas, assim como o fomento do uso sustentável dos recursos renováveis;
(iii) Aumento do valor agregado do produto ou serviço: Beneficiando seus clientes através da funcionalidade, flexibilidade e modularidade dos produtos, buscando a servitização (venda de serviços ao invés do produto), por exemplo, a fim de garantir a responsabilidade sobre o ciclo de vida do sistema.
Nota-se que os objetivos acima definidos pela WBCSD entram em convergência com objetivos definidos por modelos Lean & Green ou Lean-Green link, uma forma prática de trazer a produção sustentável para o contexto dos negócios (PAMPANELLI, FOUND, BERNARDES, 2014; ABREU, ALVES, MOREIRA, 2017; JÚNIOR et al., 2018).
O lean manufacturing (Womack, Jones, 1992) é uma filosofia de trabalho que busca promover a redução de custos e desperdícios e a cultura da melhoria contínua para a manufatura. E neste tocante, existem diversas evidências de que a abordagem lean pode, consequentemente, influenciar na redução de impactos ambientais, redução do uso de recursos, na redução de custos e no aumento do valor agregado para o cliente (Pampanelli, Found, Bernardes, 2014). O green manufacturing, citado anteriormente nesta seção, busca melhorias em aspectos e impactos ambientais relacionados ao uso de materiais, energia, processos e tecnologia.
Logo, a sinergia entre as filosofias lean e green, através de seus conceitos-chave e suas ferramentas, pode auxiliar no alcance da ecoeficiência, rumo à sustentabilidade dos processos produtivos. Na Figura 2, representa-se a interseção desses conceitos, que juntos sugerem um dos caminhos a serem adotados para atingir-se a produção sustentável.
Figura 2: Produção sustentável como caminho para Lean, Green e Ecoeficiência
Fonte: a autora
2.4 A FILOSOFIA LEAN CONSTRUCTION
Nos anos 1950, dentro do contexto de pós-guerra do Japão sob uma economia fragilizada, uma nova filosofia de gestão empresarial nasceu nas linhas automobilísticas da Toyota Motor Company, sob comando de Taichii Ohno. Esta filosofia consistia basicamente na redução de estoques, eliminação de desperdícios no processo produtivo, redução de tempos de preparação/ajustes de máquinas (setup), uso de máquinas semiautônomas e parcerias leais com as partes interessadas (OHNO, 1988).
Para Taichii Ohno (1912-1990), a filosofia Lean é a busca pelos desperdícios que podem ocorrer cotidianamente, que consomem recursos, mas não agregam valor ao cliente, associada a busca por maneiras de eliminá-los. Segundo Ohno, os desperdícios possuem sete origens diferentes (Picchi, 2017), sendo eles:
(i) Produção em excesso: se produz mais do que o necessário para atender ao cliente, quando o ideal é produzir em quantidades exatas de forma que a cadeia de valor atenda à demanda real;
(ii) Espera: ocorrência de paradas que interrompem o fluxo contínuo da produção, gerando ineficiência por máquinas ou pessoas sem atividade;
(iii) Processamento desnecessário: ocorrência de processos que não tem a necessidade de serem feitos e que se eliminados não fazem nenhuma diferença;
(iv) Estoque: quando o que é produzido não é consumido, ou seja, foi produzido sem necessidade e sem destino correto;
(v) Transporte: quando ocorrem movimentos de matérias primas dentro de uma organização sem nenhuma necessidade, existência de estoques intermediários, fluxos interrompidos, esquemas de abastecimento ineficientes ou se há grandes distâncias entre as linhas de produção;
(vi) Movimentação: similar ao desperdício (v), porém está relacionado a pessoas que se movimentam sem necessidade, quando o ideal seria que todo movimento de um trabalhador fosse usado para produzir e gerar valor;
(vii) Defeito: a necessidade de despender tempo, pessoas e recursos para refazer ou corrigir determinado processo ou produto.
Ao longo dos anos, o Sistema Toyota de Produção teve suas técnicas e ferramentas reconhecidas a nível mundial por conta da eficiência que traziam aos processos produtivos. Nos anos noventa foi motivo de pesquisa pelo MIT (Massachusetts Institute of Technology), que cunhou o termo lean (enxuto) por meio da publicação “A máquina que mudou o mundo” (WOMACK, JONES, ROSS, 1992).
Ao contrário da produção em massa, a Produção enxuta (Lean manufacturing) apresenta maior eficiência quanto a utilização de recursos e de geração de valor para o cliente final. No trecho do livro de Womack, Jones e Ross (1992), os pesquisadores perpetuam a filosofia deste sistema produtivo da seguinte forma:
O sistema de produção enxuta tem se mostrado, desde então, imensamente superior ao sistema de produção em massa tanto em produtividade quanto em qualidade, que passaram a ser vistos como objetivos complementares. É mais eficiente porque exige menor utilização dos recursos (estoques, espaço físico, tempo, esforço físico humano, etc.), aproveita mais as capacidades intelectuais humanas e é capaz de atender melhor as mudanças e gostos individuais dos consumidores, oferecendo maior variedade de produtos e reduzindo o ciclo de vida dos produtos, combinando o melhor da produção
artesanal com o melhor da produção em massa. Além disso, é capaz de valer-se mais adequadamente dos desenvolvimentos e oportunidades trazidos pelas novas tecnologias e pela crescente internacionalização da economia (WOMACK, JONES, ROOS, 1992, p. 321).
A divulgação da filosofia foi estendida às demais organizações por meio da popularização do pensamento enxuto (Lean thinking) pelos mesmos pesquisadores através do livro “Mentalidade enxuta nas empresas” (Womack, Jones, 1996). A mentalidade enxuta tem como princípios a redução dos desperdícios na produção (tempo de espera, movimentação, transporte, processamento, estoques, defeitos e superprodução) e o aumento no fluxo de valor para a melhoria da lucratividade e de outros objetivos de desempenho (BERGMILLER, 2006; BHASIN, BURCHER, 2006).
Para Womack e Jones (1996), a mentalidade enxuta é garantida quando as organizações adotam cinco premissas, que devem seguir a seguinte ordem:
(i) Valor: consiste na definição do que é “valor” em relação ao ponto de vista do cliente. É necessário interpretar que a necessidade gera o “valor” e cabe à organização entender as necessidades do cliente, satisfazê-las e exigir um preço justo por isso;
(ii) Fluxo de Valor: consiste na visão holística dos processos e não somente em atividades isoladas no fluxo do produto. Para isso, a cadeia produtiva deve ser compreendida a partir de três concepções: processos que efetivamente geram valor; processos que não geram valor, mas são importantes para a manutenção dos processos e da qualidade; processos que não agregam valor e que devem ser eliminados imediatamente;
(iii) Fluxo Contínuo: os processos e atividades devem fluir, de forma que cada produto seja elaborado em uma única vez, sem que haja retrabalho ou acúmulo de tarefas anteriores. O efeito imediato da criação de fluxos contínuos seria observado na redução de tempo de concepção de produtos, de processamento de pedidos e em estoques;
(iv) Produção Puxada: o fluxo produtivo é invertido, de forma que os produtos são solicitados pelo cliente e não oferecidos pela organização de forma “empurrada”. Desta forma, a necessidade de estoque de produto é reduzida, e o processo atende a necessidade do cliente de forma mais efetiva; e
(v) Perfeição: ao garantir as premissas anteriores, há maior facilidade na identificação de oportunidades de eliminação de desperdício e a busca pela perfeição (melhoria contínua), que acontece de maneira natural com o objetivo de cumprir as solicitações do cliente.
Womack e Jones (1996) afirmam que esses princípios podem ser implantados em diferentes setores da produção e em qualquer tipo de organização. Aplicações da mentalidade enxuta em escritórios (lean office) (Seraphim, Silva, Agostinho, 2010), hospitais (lean healthcare) (Waring, Bishop, 2010), indústrias (lean manufacturing) e no setor da construção (lean construction) (Bajjou, Chafi, 2018) são encontrados, e comprovam a disseminação do conceito por diferentes setores e contextos desde o surgimento do lean.
A adaptação da mentalidade enxuta à construção civil culminou no surgimento do termo “lean construction”, na tradução, “construção enxuta”. O lean na construção tem como ponto de partida a publicação do trabalho “Application of the new production philosophy in the construction industry” elaborado por Koskela (1992), que estudou as formas de adaptação da mentalidade enxuta ao setor. Para ele, a construção convencional foca majoritariamente no custo e na produtividade, e falha por não dar atenção aos desperdícios gerados ou estimular a melhoria contínua.
O lean construction é baseado em duas teorias da produção: fluxo e valor agregado (Koskela, 2000). O conceito de fluxo introduz a necessidade da redução de desperdícios como referência para a gestão da produção, enquanto a geração de valor introduz a busca pela satisfação do cliente. Devido às inúmeras atividades desnecessárias e às falhas de projetos e execução, o conceito emergiu em busca da redução ou eliminação de atividades que não agregam valor e do aumento da eficiência das atividades que agregam valor (Koskela, 1992).
Koskela (1992) explica que os processos produtivos no canteiro de obras possuem significativas diferenças em relação aos processos manufatureiros. Entre eles destacam-se:
(i) a classificação do processo produtivo: na indústria manufatureira o ambiente de produção em massa se destaca, e pode ser classificado como Make-to-Stock (MTS), onde há projeto e especificação para cada produto ou peça fabricada de forma padronizada. Essas características devem ser obedecidas ao longo da linha de produção, com rigorosidade em desvio-padrão, ainda que haja uma necessidade particular do cliente relacionada ao produto. O volume de produção é alto e a customização é baixa em processos do tipo MTS. Já na construção, o processo produtivo envolve a gestão de projetos, pois cada produto deve obedecer às especificidades do cliente, resultando num produto único, sendo o processo classificado como Engineering-to-order (ETO), ou projeto sob encomenda (MACCARTHY; FERNANDES, 2000);
(ii) o arranjo físico e o fluxo de produtos: em linhas de produção fabril o arranjo físico é fixo e setorizado, sendo que as unidades de fluxo são produtos padronizados que
caminham pelo arranjo físico até que se tornem o produto final. Na construção civil, a linha de produção é estacionária e temporária, sendo que o produto final é a própria linha de produção. Já as unidades podem ser elementos não idênticos entre si, como vigas e pilares que se diferenciam no comprimento, altura e profundidade ou na quantidade de aço incorporado, por exemplo (ROSENBAUM, TOLEDO, GONZÁLEZ, 2014);
(iii) planejamento: em contraste com as fábricas, as exigências das atividades de construção vão além do planejamento de materiais e métodos, exigindo também um forte planejamento de equipes, o qual difere em relação ao tipo de construção (residencial, comercial, etc.) e às suas etapas de execução especificas, como estruturas ou acabamentos (KOSKELA, 2000); e
(iv) disponibilidade e variabilidade de recursos: o próprio canteiro de obras deve ser visto como um dos recursos necessários para a produção e apesar de ser comparável com o chão de fábrica, está muito mais propenso a interrupções, devido aos seus aspectos econômicos, sociais e ambientais. Além disso, as atividades no canteiro de obras são essencialmente realizadas por pessoas, portanto, envolve processos manuais e bem menos automatizados do que em indústrias de manufatura (KOSKELA, 2000).
Essas características auxiliam no delineamento do conceito da mentalidade enxuta aplicada à construção, originalmente feita pela definição dos “onze princípios” do lean construction, propostos por Koskela (1992):
(i) Reduzir a parcela de atividades que não geram valor: atividades que agregam valor são definidas como “atividades que convertem materiais ou informações em exigências do cliente”; e as atividades que não agregam valor, também chamadas de resíduos ou desperdícios, são definidas como aquelas que consomem tempo, recursos ou espaço e que não fazem esta conversão. Desta forma, reduzir as atividades que não agregam valor é um passo fundamental;
(ii) Aumentar o valor do produto através das considerações das necessidades do cliente: o valor é atingido somente quando os requisitos do cliente são atendidos. O conceito de “cliente” é aquele a quem se destina a atividade. Desta forma, para cada atividade que compõe o processo, existem dois tipos de clientes, a próxima atividade (ou atividade posterior) e o cliente final (a quem se destina o produto final);
(iii) Reduzir a variabilidade: a variabilidade deve ser reduzida pois qualquer desvio de um valor alvo provoca perdas no processo. Assim, a variabilidade vai além da conformidade e uniformidade em relação às especificações de produto. A redução de
incertezas e o aumento da previsibilidade também se encaixam neste item, pois são potenciais de aumento de duração de atividades, que aumentam o volume de atividades, e consequentemente aumentando a variabilidade.
(iv) Reduzir o tempo de ciclo: o tempo de ciclo é uma métrica para impulsionar melhorias relacionadas ao custo e à qualidade. A redução do tempo de ciclo busca a redução da inspeção, movimento e tempo de espera;
(v) Simplificar através da redução do número de passos ou partes: a simplificação pode ser entendida como a redução de números de componentes do produto e a redução do número de passos para o fluxo de material ou informações. Pode ser feito através da eliminação de atividades que não agregam valor ao processo de produção e da reconfiguração das peças que agregam valor;
(vi) Aumentar a flexibilidade de saída: significa aumentar a flexibilidade da produção ao mesmo tempo que ocorre a simplificação dos processos, que são garantidos por meio de uma equipe de trabalho multiespecializada e do uso de personalizações somente nas etapas finais do processo;
(vii) Aumentar a transparência do processo: a falta de transparência no processo reduz a visibilidade e aumenta a propensão ao erro, diminuindo a motivação para proposição de melhorias. Isto pode ser alterado quando o processo se torna diretamente observável (meios físicos e exibição pública de informações);
(viii) Focar o controle no processo global: manter fluxos interorganizacionais (parcerias), de forma que haja cooperação de longo prazo com fornecedores e equipes, de forma que o processo como um todo possa ser otimizado;
(ix) Introduzir a melhoria contínua no processo: a atividade de reduzir desperdícios e aumentar valor são processos internos que devem ser realizados continuamente. Desta forma, alguns métodos tornam-se necessários para institucionalizar a melhoria contínua, como a medição e monitoramento das melhorias, a definição de metas para descobrir problemas e soluções, dar a responsabilidade pela melhoria aos funcionários, estabelecimento de melhores práticas e eliminação da raiz dos problemas ao invés de tratar seus efeitos;
(x) Manter um equilíbrio entre melhorias nos fluxos e nas conversões: durante as atividades de produção, as atenções devem ser simultaneamente voltadas para as atividades de conversão (geração de valor na visão do cliente) e para as atividades de fluxo; e
(xi) Referências de ponta (Benchmarking): o benchmarking deve ser visto como uma boa prática entre as empresas, pois estimula a busca pela melhoria através da
necessidade de reconfiguração dos processos e da identificação de falhas lógicas fundamentais desconhecidas anteriormente.
A implementação das técnicas do lean na construção com base em seus onze princípios podem ser compreendidas como um exercício de mudança cultural, onde as práticas são em sua essência direcionadas à redução de desperdícios e agregação de valor ao cliente.
Picchi (2003) e Santos (1999) observaram a aplicação do lean em algumas obras do Brasil no início dos anos 2000. Essas aplicações mostraram-se, geralmente, de maneira simplista e pouco integrada, devido, entre outros motivos, à resistência cultural. Porém, as aplicações foram importantes para demonstrar: i) a necessidade de maior maturidade quanto ao emprego do lean pelo setor da construção; e ii) a possibilidade de se utilizar as ferramentas e práticas do lean, originalmente desenvolvidas para uso no ambiente de manufatura tipo MTS, e não pelo setor da construção.
2.5 LEAN & GREEN NA CONSTRUÇÃO
Thanki & Thakkar (2018) afirmam que a integração das práticas do lean thinking (descritas na seção 2.4) com as práticas da produção sustentável (descritas na seção 2.1) convergem para a otimização da rentabilidade e da eficiência no uso de recursos nos processos produtivos. Em outras palavras, a conexão entre lean e green contribui para uma melhor eficiência no uso de recursos naturais (materiais, energia), econômicos (custos, lucro) e sociais (mão de obra) (DÜES, TAM, LIM, 2013).
Estudos relacionados ao lean e green, em sua grande maioria, tratam da sustentabilidade ambiental associada ao pensamento enxuto. Segundo Silva et al. (2016), os princípios do lean incluem aspectos que permitem transformar os processos produtivos em atividades ambientalmente mais adequadas, mas por outro lado, podem de fato não incluir todos os elementos necessários para a sustentabilidade dos processos, já que ainda deveria relacionar outros dois pontos de vista.
Por exemplo, quando o tempo de espera na produção é reduzido, atividades desnecessárias que consomem recursos são evitadas, e assim, os impactos ambientais associados também são evitados. Porém, tal redução de impacto é uma consequência, ou um efeito colateral da melhoria lean, sendo que para permitir uma produção sustentável é necessário que o desempenho ambiental seja visto também como prioridade e não apenas como um item secundário no processo (SILVA et al., 2016).
Silva, Silva e Ometto (2016) explicam que as práticas do lean e do green se complementam, ainda que tenham objetivos diferentes. E quando esta complementação de práticas está sobre a sustentabilidade, maior valor e competitividade podem ser obtidos por uma organização (Jawahir et al., 2006). Na Figura 3, Faulkner, Badurdeen (2014) diferenciam as estratégias de manufatura e ilustram que apesar das práticas lean, green e da sustentabilidade partirem de uma mesma época, é possível perceber que a produção sustentável tem a tendência de proporcionar geração de valor para as partes interessadas de forma mais eficiente em relação às demais filosofias de produção ao longo do tempo.
Figura 3: Evolução para a produção sustentável
Fonte: Traduzido de Faulkner, Badurdeen (2014)
Um dos pontos iniciais para a promoção do desenvolvimento da produção Lean & Green é a análise das melhores práticas usadas atualmente e como elas podem ser adaptadas para atender os requisitos do triple bottom line (Faulkner; Badurdeen, 2014). A adoção das práticas da produção enxuta como catalisadores para desenvolvimento de melhores estratégias da produção sustentável é um assunto amplamente discutido na literatura dos últimos anos (FLORIDA, 1996; KING, LENOX, 2001; BERGMILLER, 2006; DÜES, TAM, LIM, 2013; PAMPANELLI, FOUND, BERNARDES, 2014).
Dües, Tan e Lim (2013), através de uma revisão sistemática da literatura, afirmam que iniciativas Lean & Green estão presentes em todo o mundo, e para que haja a melhor integração entre as práticas é necessário compreender cada um desses paradigmas em sua
unicidade. A sobreposição dos paradigmas é constituída pela intersecção de conceitos que abrangem:
(i) técnicas de redução de desperdício;
(ii) gerenciamento de pessoas e da organização; (iii) redução do lead time dos processos;
(iv) melhorias no relacionamento com a cadeia de suprimentos;
(v) adoção de Key Performance Indicators (KPI’s) em níveis de serviço e compartilhamento de práticas comuns.
Assim, o lean não serviria somente como um catalisador, mas também como um “efeito alavanca” para promoção das práticas green, que, por sua vez, também podem auxiliar uma empresa a se tornar lean. Bergmiller e McCright (2009), identificaram relações entre práticas green e sua influência nos resultados lean. Eles observaram que companhias lean que incluem práticas green atingiram melhores resultados do que as companhias que não fizeram isso. Em resumo, eles descobriram que somente quando Lean & Green são implementados simultaneamente é que de fato as empresas poderão prosperar em seus negócios, o que corrobora com o conteúdo previamente mostrado na Figura 2, pois a sustentabilidade quando adotada como estratégia de produção gera maior valor às empresas e as suas partes interessadas.
Pampanelli, Found e Bernardes (2014), também após uma revisão de diversos estudos sobre o assunto, afirmam que a sinergia entre Lean & Green culminam nas seguintes diretrizes:
(i) uma empresa cuja filosofia é baseada no pensamento enxuto pode facilmente se tornar uma empresa ambientalmente sustentável, pois o pensamento enxuto auxilia a garantir práticas de conservação ambiental, ainda que não haja intenção de reduzir o impacto ambiental associado aos processos;
(ii) devido ao foco de redução de desperdícios ou eliminação de resíduos, há uma ligação intrínseca entre as práticas lean e as práticas ambientalmente sustentáveis;
(iii) as ferramentas lean e o pensamento enxuto possuem grande eficiência na promoção de melhorias ambientalmente sustentáveis;
(iv) a adoção do pensamento enxuto por uma empresa pode ser o primeiro passo para que ela se torne ambientalmente sustentável;
(v) a integração total das práticas enxutas e ambientais podem ser totalmente benéficas para as empresas.
No setor da construção civil não é diferente. Neves e Picchi (2010) citam que já existe um consenso quanto à sinergia existente entre a sustentabilidade e a construção enxuta, e que seus respectivos potenciais possuem intersecções no que tange à busca pela diminuição de desperdícios. Porém, alguns autores afirmam que existe um gap quanto ao atendimento de objetivos de desempenho relacionados à sustentabilidade.
Alguns pesquisadores reportaram que a construção enxuta aumenta os benefícios ambientais eliminando desperdícios, prevenindo a poluição e maximizando valores agregados do ponto de vista ambiental (Huovila, Koskela, 1998; Horman et al., 2006; Lapinski, Horman, Riley, 2006). Para Bae e Kim (2008) a construção sustentável deve focar na sinergia Lean & Green nos aspectos sociais, econômicos e ambientais, garantindo a redução inicial de custos e eliminando os desperdícios em vez de somente aumentar o desempenho ambiental do projeto ao longo de seu ciclo de vida.
Para Bae e Kim (2008), a iniciativa Lean & Green contribui para a construção sustentável a partir da priorização da redução de gastos e da redução da demanda de recursos que afetam o meio ambiente ao longo do ciclo de vida da construção. Logo, haveria a redução de demanda de energia, água e materiais durante a construção, operação e descarte quando, na visão do cliente, a sustentabilidade é vista como valor.
Para Rezende et al. (2018), uma visão moderna da sustentabilidade na construção incorpora o gerenciamento de todo ciclo de vida da construção. Isso pode ser feito através da utilização de ferramentas provenientes tanto do lean quanto do green, que quando utilizadas em sinergia contribuem para a sustentabilidade.
Neste contexto, a partir do trabalho de Rezende et al. (2018) é possível traçar uma trilha a ser seguida para o alcance do Lean & Green ao longo do ciclo de vida das construções (Figura 4). Cada fase do ciclo de vida corresponde a uma melhor prática, sendo que o conceito Lean & Green é mais eficiente quando aplicado nas fases iniciais do ciclo de vida: concepção de projetos e planejamento. Na fase de planejamento destaca-se a utilização da ferramenta lean denominada Mapeamento de Fluxo de Valor (MFV), e da técnica green de Avaliação do Ciclo de Vida, podendo ainda ser complementadas pelo uso de indicadores de ecoeficiência.