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O mundo do Bim, a melhor alternativa para o profissional de engenharia
Tipologia: Trabalhos
Oferta por tempo limitado
Compartilhado em 02/09/2019
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O LIVRO
Autores Tiago Francisco Campestrini
Marlon Câmara Garrido
Prof. Dr. Ricardo Mendes Jr.
Prof. Dr. Sérgio Scheer
Prof. Dra. Maria do Carmo Duarte Freitas
Editor Tiago Francisco Campestrini
Parceiros
Universidade Federal do Paraná
Sindicato da Indústria da Construção Civil no Paraná Campestrini Tecnologia
Agência de Inovação da UFPR
Centro de Estudos de Engenharia Civil da UFPR
Grupo de Tecnologia da Informação e Comunicação na Construção (UFPR)
Direitos Reservados ₢ 2015 Entendendo BIM
1ª Edição Versão 1.
Curitiba, Paraná, Brasil
contato@entendendobim.com.br
www.entendendobim.com.br
Grupo de discussão no LinkdIn: Entendendo BIM
Apresentação
Este livro foi elaborado com base nas práticas do mercado, artigos científicos, experiências dos autores, discussões com profissionais do mercado e em necessidades estabelecidas através de instituições de classe. Seu conteúdo dirige-se ao uso da informação durante processos de desenvolvimento de um empreendimento da construção civil sob o foco do BIM.
Proposta baseada em duas décadas de estudos sobre a gestão e uso de tecnologia da informação e comunicação na Construção Civil, realizados no Centro de Estudos de Engenharia Civil (CESEC), da Universidade Federal do Paraná (UFPR), e do uso do conceito em empresas do setor, por meio do Sindicato da Indústria da Construção Civil no Paraná (SINDUSCON-Pr).
Temos a ousadia de entregar uma literatura sobre uma tecnologia nova: a Modelagem da Informação da Construção ou Building Information Modeling (BIM). Procuramos trazer praticidade para o entendimento ao mesmo tempo garantindo base necessária para a evolução dos leitores do assunto aqui apresentado.
Essa tecnologia está em fase de implantação no País e ainda espera-se compreender o quanto e como revolucionará a construção civil nacional. Portanto, pretendemos orientar e trazer o leitor a pensar junto sobre os rumos da tecnologia BIM no País.
Gestores, engenheiros e arquitetos atuantes em construtoras de pequeno e médio porte são o nosso principal alvo.
Esta tecnologia evolui a cada novo artigo e a cada nova aplicação no mercado, e por isso, que esta leitura seja apenas uma ferramenta no seu desenvolvimento.
Tiago Francisco da Silva, conhecido como Tiago Campestrini
BIM pode ser utilizado em todas as fases de uma edificação (fases de projeto, obras, uso e demolição), no entanto, como primeiro volume, neste livro, vamos tratar do tema BIM sendo utilizado na fase de projetos, focando no seu impacto nas fases de projeto e execução das obras. Veremos porque o BIM poder ser classificado como “A tecnologia das tecnologias”, o que seu conceito de desenvolvimento de empreendimentos exigirá dos profissionais envolvidos e como pode auxiliar no desenvolvimento tecnológico das construtoras de forma gradual, eficaz e eficientemente.
CENÁRIO ATUAL E POTENCIAL PARA RESULTADOS
Vamos refletir juntos: Após a aprovação da viabilidade de um empreendimento, parte-se para o desenvolvimento dos projetos, cujos produtos finais normalmente são desenhos, planilhas, cronogramas e textos. É nesta etapa que é determinado essencialmente quanto custará as obras, o prazo de execução e o produto a ser entregue.
Supondo a contratação dez outras equipes de projeto, independentemente daquela primeira equipe, para desenvolver dez outros projetos, garantindo que todas projetassem o mesmo produto final. Ao final, ao todo se teria 11 projetos para o mesmo produto a ser entregue, no entanto, cada um com suas soluções para custo e prazo de execução. Alguns desses teriam, por exemplo, soluções para lajes, fechamentos, shafts , coberturas, reservatórios, custos de materiais, produtividade de equipes e sequenciamento construtivos diferentes dos demais.
Para fechar a ideia, qual desses projetos seria escolhido para ser executado? Uma vez que todos entregam o mesmo produto final, muito provavelmente seria escolhido aquele que previsse menor custo e prazo de execução.
Portanto, considerando a chance do projeto escolhido (entre os 11 desenvolvidos) ser de menor custo e menor prazo daquele primeiro e único projeto (aquele desenvolvido pela primeira equipe contratada) é potencialmente maior.
Com BIM é possível contratar uma única equipe de projetos e ainda ter inúmeros projetos diferentes até a definição das melhores soluções para o projeto a ser executado no canteiro de obras. Esta é a possibilidade oferecida pelo BIM. Utilizando um modelo computacional, a equipe colaborativa do projeto pode propor inúmeras soluções para as diversas necessidades do empreendimento, e, mantendo no projeto apenas as melhores soluções encontradas, tem-se um projeto melhor.
Em CAD, tende-se a fazer as discussões das decisões verbalmente e, então, toma-se decisão por uma única solução. Esta é documentada a cada fase e poucas são as vezes onde há alteração dessas ao longo do desenvolvimento do projeto, havendo apenas a compatibilização daquela decisão com as demais soluções.
Os primeiros usos do BIM têm se dado no mercado como uma ferramenta para a compatibilização espacial do projeto. Assim facilmente é possível identificar que BIM está sendo usado apenas como uma ferramenta no
UM NOVO CAMINHO
Recentemente, as construtoras de médio e pequeno porte passaram pela implantação de software ERP, que de maneira geral, exigiu bastante investimento de tempo, organização e padronização das firmas. Percebe-se que muitas foram as empresas nas quais a implantação deu-se apenas no âmbito do sistema de finanças (suprimentos, contabilidade e financeiro) dos empreendimentos, ficando em segundo plano o planejamento e a gestão da qualidade. Isso se dá pela dificuldade de geração e organização das informações nessas outras áreas. Há dificuldade em sistematicamente obter-se informações do que exatamente já foi executado no canteiro de obras e qual a qualidade dos serviços realizados, por exemplo.
Os empreendimentos de construção civil normalmente são marcados pelo envolvimento de grande quantidade de profissionais e, em muitos casos, há diferentes especialistas envolvidos a cada projeto. Outra característica é a variabilidade das informações a cada novo empreendimento, por serem executados em locais, condições, recursos e prazos diferentes.
Para desenvolver construções mais ousadas, com metas mais rígidas de custo, por exemplo, as informações que fluem durante as fases de projeto e de obras precisam estar mais organizadas, sendo esta a base para que as soluções entregues por cada um dos envolvidos sejam melhores (mais eficientes, de menor risco, de melhor eficiência e eficácia, de melhor facilidade de aplicação na obra etc.). Além disso, muitas dessas soluções afetam outras disciplinas do projeto, impactando nas soluções de outros profissionais da equipe, exigindo discussões e comprometimento de todos os envolvidos. E então surge a necessidade da colaboração.
Será o fim dos processos de projeto em que cada envolvido entrega sua parte (sua solução) baseada essencialmente em um plano de necessidades, e o início dos processos de projeto colaborativo nas quais as soluções, e inclusive as necessidades são decididas de forma conjunta.
Colaborar é contribuir com as melhores soluções para um objetivo compartilhado, obtendo-se o melhor de cada um dos profissionais envolvidos em um projeto. Esse termo difere de cooperar, onde todos contribuem com seus esforços, sendo a meta comum atingida pela soma dos objetivos de cada envolvido.
Sob o ponto de vista do BIM, a colaboração precisa de gestão da informação, pois é por meio da informação que há interação entre os profissionais. Essa
troca de conhecimentos (através da troca de informações) se dá de várias formas, em reuniões, ligações telefônicas, e-mails, desenhos, planilhas, memorial etc. A informação enviada por um profissional da equipe depende daquela que este recebe anteriormente. Por exemplo, um projetista de instalações elétricas enviará o seu projeto básico de acordo com o projeto arquitetônico que lhe foi enviado anteriormente, ou o projetista de estruturas vai propor uma solução para lajes de acordo com as necessidades e possibilidades enviadas previamente pela equipe de obras. Assim, se a informação recebida pelo profissional estiver errada ou incompleta o profissional responsável não possuirá informações para entregar soluções corretas ou completas.
Além das informações iniciais de projetos, existem informações geradas ao longo do seu desenvolvimento, como, por exemplo, a solução de revestimento externo custará além do valor gasto em obras anteriores, ou o shaft do banheiro da suíte está muito pequeno. São várias as informações trocadas durante o desenvolvimento (processo) do projeto e, por ser com base nelas que os envolvidos encontram soluções (tomam decisões), é necessária precisão na sua geração e manipulação.
É nesse contexto que surge o modelo computacional, cujo objetivo é conter todos os dados atualizados do projeto, e em cima deste modelo computacional devem ser geradas (modeladas) as informações para serem usadas pela equipe colaborativa.
Com os dados de um projeto registrados em um único local (neste caso em um modelo computacional) busca-se garantir que as informações modeladas em cima deste sejam baseadas consequentemente nas soluções de todos os envolvidos no projeto. Por exemplo, se forem deixadas todas as contas pagas e “a pagar” de uma empresa, impressas em uma única pasta de documentos, é facilmente possível extrair informações como: quanto ainda se deve pagar com as contas até o final do mês, o quanto já foi pago, se a conta de água já foi recebida, etc. Neste caso, as informações serão mais precisas pelo fato de se ter todas as contas em um único lugar.
Utilizando um modelo computacional, prevê-se que os elementos do projeto estejam compatíveis entre si. O que caracteriza essa “central de dados” como um modelo, e não apenas como um banco de dados, é sua capacidade de se “auto ajustar” dependendo da informação nele inserida.
Devido ao cuidado com a informação e seu relevante papel durante o desenvolvimento de um empreendimento, propõe-se analisar as etapas de projeto e a execução de obras sob a ótica da informação, antes de ir
O Projeto de Construção sob o foco da informação
O capítulo de Contextualização contém uma análise da fase de “projetos” sob a visão da informação. Essa fase de “projetos”, denominada de Projeto do Sistema de Produção (PSP), segundo Nigel Slack em sua obra Administração da Produção, de 1997, e dividida em Projeto do Produto e Projeto do Processo. Também será desenvolvido o entendimento de “execução de obras”, caracterizando-a como Planejamento e Controle da Produção (PCP).
Com esses conceitos de Projeto do Sistema de Produção (PSP) e Planejamento e Controle da Produção (PCP) analisados sob o ponto de vista da informação, haverá a base necessária para o entendimento do BIM e identificar os ganhos possíveis com a ferramenta. Ainda, ao final serão propostos passos para formar uma ideia de como começar a usar BIM.
O PROJETO DE CONSTRUÇÃO CIVIL
O termo projeto é muito utilizado e entendido na construção civil brasileira de diferentes maneiras, a depender do momento e contexto. No cotidiano, projeto é entendido como:
Projeto como empreendimento: resultado de uma análise de negócios, podendo ter como produto uma nova edificação, um novo mercado, um processo de implantação de novas tecnologias etc. Utilizado em uma visão ampla. Concepção dos projetos: Fase que antecede a execução das obras que se inicial normalmente após a definição do estudo de viabilidade técnica-econômica. Projeto como desenhos: desenhos técnicos cujo objetivo é orientar a execução das construções dentro do canteiro de obras.
Neste livro, vamos tratar “projeto” como as atividades que antecedem à execução das obras (fase de design e aqui chamada de fase do Projeto do Sistema de Produção). O projeto é resultado da ação e esforço de definir o produto a ser entregue e do processo produtivo da execução de obras, segundo Slack.
De maneira geral, na construção civil entende-se como projeto o conjunto de pranchas contendo desenhos de arquitetura, estrutura, fundação,
instalações e detalhes executivos somados aos memoriais descritivos, especificação de materiais, atas de reuniões, entre outros. São com essas informações que inicia-se a execução de uma obra. Pouco se atenta ao projeto do processo produtivo, ou seja, como aquele produto será executado. Esse, basicamente, é considerado apenas por meio de premissas iniciais.
Tomando como base a indústria de manufatura tradicional (indústria automobilística, de eletrodomésticos etc.), o produto final pode inclusive ser determinado dependendo do processo de fabricação a ser utilizado (se possuímos uma máquina que fabrica apenas copos de plástico com frisos, então o copo de plástico entregue ao cliente será com frisos). A equipe de produção dessas indústrias desenvolve o projeto do processo de produção juntamente com a equipe de desenvolvimento do produto. Assim, ambas tomam decisões em conjunto, resultando em uma solução mais eficiente e eficaz. Esse procedimento também já é realidade em construtoras ao redor do mundo.
Essa sinergia entre o projeto do processo e o projeto do produto antecipa problemas e exige soluções com a maior quantidade de envolvidos na cadeia produtiva como um todo. Ao mesmo tempo que deixa as tomadas de decisões mais complexas, permite mais flexibilidade nas soluções. Por exemplo, se a equipe de execução de obras (responsável pelo processo construtivo) estiver presente no momento em que for decidida qual a solução de revestimento interno será adotada em um empreendimento (equipe responsável pela definição do produto), podemos optar por uma solução em revestimento com gesso, desde que a equipe de obras informe ter condições de executá-la e a equipe de produto informe que está adequado ao produto. Assim, mais possibilidades de soluções podem ser avaliadas e discutidas, além de todos decidirem juntos.
Os elementos do produto entregue ao cliente passam, necessariamente, por um processo de produção, podendo apenas serem “colocados” em seus lugares, como louças, metais, pias, portas e janelas, ou produzidos e aplicados, como revestimentos, peças estruturais etc.
Desse modo, as decisões de cada detalhe do produto a ser entregue devem ser feitas simultaneamente com as decisões de como esse será fabricado no canteiro de obras.
O Projeto do Processo
Nas decisões do projeto do processo, reúnem-se os engenheiros de execução das obras, de planejamento, de orçamento e o coordenador de projetos. Para cada produto a ser entregue, esses profissionais tomam decisões em relação a quais são os recursos necessários para realizá-lo no canteiro de obras (mão de obra, materiais, equipamentos, ferramentas etc.), como devem ser esses canteiros, quais os custos dos recursos, quais as produtividades para realizar os serviços, como deve ser realizado aquele serviço, qual a sequência construtiva das atividades etc.
As informações utilizadas vêm, sobretudo, das experiências dos profissionais e de cotações realizadas com fornecedores. Ainda é pouco comum serem usados bancos de dados de obras executadas anteriormente (bancos de dados com dados de fichas de verificação de serviços reprovados, produtividade das equipes, cronogramas previstos e realizados, além de problemas enfrentados durante a execução das obras), porém quando utilizadas promovem a melhoria contínua sistemática.
Este trabalho comumente é iniciar após o término do projeto do produto, o que dificulta a mudança de uma solução do projeto caso sua execução em obra seja inviável ou bastante onerosa. O andamento desse trabalho se dá em reuniões entre os profissionais, havendo poucas tradicionalmente interações entre as decisões de cada um. Como produto final, temos o plano de qualidade da obra, os cronogramas de execução, as planilhas orçamentárias, entre outros.
A mudança proposta neste livro provoca que as decisões sejam simultâneas e compartilhadas.
A Cadeia de Valor do Projeto
Tradicionalmente ao término da fase de viabilidade do empreendimento, temos um plano de negócios prevendo receitas, custos, lucros, taxas de retorno, riscos, o produto a ser entregue etc.
A denominada “Nova Economia” traz a substituição de plano de negócios por um modelo de negócios. Nesse conceito, são estabelecidas as metas para o empreendimento e as variáveis a serem medidas. É possível iniciar projetos sem necessariamente saber qual produto será entregue, quem serão os envolvidos, as receitas e os custos principais, as formas de
marketing e vendas. As definições vão sendo feitas ao longo do desenvolvimento do projeto, com base nos resultados obtidos da atuação dos envolvidos, podendo ou não terminar em um plano de negócios. Para cada tipo de negócio, pode-se prever uma cadeia de atividades diferentes.
Por exemplo, um dos modelos de negócios existentes na construção civil é o de incorporação. Esse pode ser sequenciado das seguintes maneiras:
Cada figura apresenta um exemplo de cadeia de valor e, nesses exemplos, a diferença está no momento em que a construtora entra no empreendimento. Veja exemplos de análise destas cadeias:
Figura 1 A contratação da construtora é feita após a aprovação legal do projeto.
Na Figura 1, a equipe de projetos tende a definir as soluções do projeto baseadas nas melhores opções do mercado, como tipos de revestimento, sistemas estruturais e níveis de acabamentos, de forma a garantir o produto definido nas fases anteriores. Terminados os projetos básicos, inicia-se o processo de contratação da construtora. No momento seguinte, a mesma desenvolve o projeto do processo construtivo para a execução do produto. Nesse caso, os valores propostos para a execução das obras tendem a ser mais elevados na média, devido às eventuais adaptações e os riscos no processo construtivo específicos de cada construtora para atender à demanda do projeto (produto).
Área de Intervenção
Determinação do Produto
Estudo de Viabilidade
Detalhamento Básico do Projeto
Aprovação Legal
Contratação da Construtrora
Detalhamento Executivo
Início das Obras
um todo, bem como os valores de construção, uma vez que as decisões sobre o produto e o processo serão orientadas às soluções de melhor custo x benefício desde a concepção do produto.
Em cada um dos casos acima, a forma de desenvolver os projetos é diferente. Portanto, os projetistas devem ser contratados e orientados a cada circunstância. Por exemplo, se a construtora é contratada apenas ao final da cadeia, então é preferível contratar profissionais de projeto que desenvolvem soluções mais comuns e assim menos arriscadas. Se a construtora é contratada logo no início, então é preferível contratar projetistas especialistas em soluções, uma vez que poderão discuti-las com a equipe que executará o produto, de forma a otimizar seus processos.
Nesse exemplo, demonstra-se como a estratégia do negócio influência nos ganhos, perdas e riscos do empreendimento, considerando as possibilidades de desenvolvimento do projeto do produto e projeto do processo, simultaneamente ou separadamente. A maior mudança trazida pela aplicação do BIM está diretamente ligada à antecipação das decisões e o compartilhamento das mesmas.
A EXECUÇÃO DAS OBRAS
Encerrada a fase de projetar o sistema de produção (o PSP, projeto do produto e da execução das obras), dá-se início à execução das obras.
É um momento crítico, pois é aqui onde as informações do PSP são repassadas às equipes de obras, os quais serão os responsáveis por executar o projeto. São trocadas as reuniões tranquilas e confortáveis em escritórios pelas reuniões turbulentas dentro do canteiro de obras.
As equipes que entram em ação normalmente são divididas em: suprimentos (compras e almoxarifado), planejamento (solicitação de materiais e cronograma) e execução (equipe de obras, apontadores, qualidade e segurança), sendo essa liderada por um coordenador de obras.
A depender do porte e complexidade do empreendimento, um único profissional pode desempenhar mais de uma função ou atuar em mais de uma obra simultaneamente.
A segmentação melhor definida para os profissionais da equipe de obra é a de Planejamento de Obras e de Controle de Obras. Esta divisão ainda é
pouco vista nos canteiros de obras em geral, mas divide as responsabilidades estratégicas necessárias para a correta execução das construções. Nessa mesma segmentação, ainda existe a equipe de Melhoria, fechando as etapas de um projeto de construção civil: projeto, planejamento, controle e melhoria.
Planejamento de Obras
Ainda é comum ver em canteiro de obras o entendimento de planejamento de obras como equipe de “montar cronogramas” e a consequente reclamação de “este cronograma muda todos os dias, não vale a pena ficar atualizando-o”. Pouco ainda é visto o planejamento de obras como uma atividade gerencial, na qual planejar é gerir e prever os próximos passos.
O objetivo da equipe de planejamento de obras é receber as informações do projeto e decidir o que efetivamente deve acontecer no canteiro de obras. Como se sabe, vários são os imprevistos dentro do canteiro, por isso, essa equipe também precisa receber informações da equipe de dentro do canteiro (equipe de controle) e tomarem decisões em conjunto.
A equipe de planejamento centraliza as informações da execução das obras, como por exemplo, quais materiais estão sendo comprados, quais os serviços reprovados no canteiro de obras, qual a situação financeira do projeto, pagamentos e contratação das equipes de produção, etc., e toma as decisões juntamente com a equipe de controle de obras sobre o andamento da execução.
Devem fazer parte dessa equipe, os profissionais de compras de materiais, de contratos, de projetos, do financeiro e todos aqueles cujo papel seja alimentar a obra com recursos e informações.
São algumas atividades da equipe de planejamento:
Revisar e ajustar os projetos para a obra; Informar à equipe de obras quais as atividades que devem ser realizadas no canteiro no plano operacional (atividades a serem realizadas na semana); Adequar o cronograma estratégico e tático de acordo com o realizado no canteiro de obras (caso as atividades da semana não sejam realizadas); Gerenciar as restrições às atividades que deverão iniciar no canteiro (compra de materiais, equipamentos, mão de obra etc.);
