Modelo para gestão dos processos logísticos em obras de sistemas pré-fabricados engineer-to-order

Abstract

A crescente necessidade de reduzir os prazos e os custos dos empreendimentos de construção e de melhorar a qualidade das edificações e as condições de trabalho tem incentivado a adoção de sistemas pré-fabricados. Entretanto, a adoção desses sistemas exige uma intensa troca de informações entre a obra e a fábrica, de forma a sincronizar a fabricação dos componentes, as operações logísticas e o processo de montagem na obra, principalmente em ambientes engineer-to-order (ETO). Em sistemas do tipo ETO, o pedido do cliente é realizado nas etapas iniciais do projeto, e existe um elevado grau de incerteza principalmente pelo desconhecimento das atividades a serem realizadas. Em ambientes com esse tipo de complexidade, a literatura sugere o uso de Building Information Modeling (BIM) para facilitar o compartilhamento de informações e apoiar a tomada de decisões nesses ambientes, assim como a aplicação de conceitos e princípios da filosofia da Produção Enxuta. Particularmente em relação aos processos de montagem, o uso de BIM 4D pode ser utilizado para simular e analisar algumas operações, apoiando o processo de planejamento e o controle da produção. Esta pesquisa teve como objetivo desenvolver um modelo para gestão dos processos logísticos em obras de sistemas pré-fabricados do tipo engineer-to-order com o apoio da modelagem BIM 4D A abordagem metodológica adotada foi Design Science Research (DSR), sendo desenvolvidos dois estudos empíricos. O primeiro foi realizado em colaboração com uma empresa responsável pelo projeto, fabricação e montagem de estruturas pré-fabricadas de concreto, sendo implementadas diversas melhorias em uma obra de uma universidade. O segundo, de caráter descritivo, foi desenvolvido em um empreendimento de construção de shopping center, sendo envolvidas uma empresa gerenciadora de obra e uma empresa que produziu e montou na obra a estrutura pré-fabricada de concreto. As principais contribuições da aplicação de BIM 4D como suporte à tomada de decisão referem-se ao aumento da confiabilidade do processo de montagem e da produtividade, principalmente pela clareza e rápida atualização das informações geradas pelos modelos 4D.

The growing need to reduce construction project duration and cost, as well as to improve building quality and working conditions, have encouraged the adoption of prefabricated building systems. However, the adoption of those systems requires an intense exchange of information between the construction site and the plant, in order to synchronize the production of components, logistic operations and site assembly, especially in an engineer-to-order (ETO) environment. In ETO systems, the client’s order is placed at the early design stages, and a high degree of uncertainty exists mostly due to the lack of knowledge about the tasks to be carried out. The literature suggests the use of Building Information Modeling (BIM) to facilitate the sharing of information and to support decision-making in this type of environment, as well as the application of Lean Production concepts and principles. Particularly in relation to assembly process, the use of 4D BIM modelling can be used to simulate and analyze some operations, supporting production planning and control This research work aims at to devise a model for the management of logistic processes for engineer-to-order prefabricated building systems, with the support of 4D BIM modelling. Design Science Research was the methodological approach adopted in this investigation, and two empirical studies were carried out. The first one was undertaken in close collaboration with a company that designs, manufactures, and assemble prefabricated concrete structures, and some improvements were implemented in a project for a higher education institution. The second was undertaken in a shopping mall project, and two companies were involved: a project management company, and a company that produced and assembled on-site pre-fabricated structures. As a result of this research work, the application of 4D BIM to support decision-making contributed to improve the reliability of the assembly process and to increase productivity, mainly due to the clarity and timeliness of the information made available by 4D models.