Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP Departamento de Engenharia de Construção Civil ISSN 0103-9830 BT/PCC/540 Proposição de um método de nivelamento de recursos a partir de princípios da teoria das restrições para planejamento operacional. Abla Maria Proência Akkari Cláudio Tavares de Alencar Sérgio A. Rosa da Silva
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Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP
Departamento de Engenharia de Construção Civil
ISSN 0103-9830
BT/PCC/540
Proposição de um método de nivelamento derecursos a partir de princípios da teoria das
restrições para planejamento operacional.
Abla Maria Proência AkkariCláudio Tavares de Alencar
Sérgio A. Rosa da Silva
Escola Politécnica da Universidade de São PauloDepartamento de Engenharia de Construção CivilBoletim Técnico - Série BT/PCC
Diretor: Prof. Dr. Ivan Gilberto Sandoval FalleirosVice-Diretor: Prof. Dr. José Roberto Cardoso
Chefe do Departamento: Prof. Dr. Orestes Marracini GonçalvesSuplente do Chefe do Departamento: Prof. Dr. Alex Kenya Abiko
Conselho EditorialProf. Dr. Alex AbikoProf. Dr. Francisco Ferreira CardosoProf. Dr. João da Rocha Lima Jr.Prof. Dr. Orestes Marraccini GonçalvesProf. Dr. Paulo HeleneProf. Dr. Cheng Liang Yee
Coordenador TécnicoProf. Dr. Alex Kenya Abiko
O Boletim Técnico é uma publicação da Escola Politécnica da USPI Departamento de Engenharia deConstrução Civil, fruto de pesquisas realizadas por docentes e pesquisadores desta Universidade.
Este texto faz parte da dissertação de mestrado de título "Método de nivelamento de recursos a partirdos princípios da teoria das restrições para planejamento operacional", que se encontra à disposiçãocom os autores ou na biblioteca da Engenharia Civil.
Akkari, Abla Maria ProênciaProposição de um método de nivelamento de recursos a partir de
princípios da teoria das restrições para planejamento operacional. - SãoPaulo: EPUSP, 2009.
21 p. - (Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP,Departamento de Engenharia de Construção Civil, BT/PCC/540)
1. Método de nivelamento 2. Teoria das restrições 3. Planejamentooperacional 4. Gerenciamento de construçãoI. Alencar, Cláudio T. de ; Silva, Sérgio A. Rosa da. 11. Universidade de São
Paulo. Escola Politécnica. Departamento de Engenharia de Construção Civil111. Título IV. Série
ISSN 0103-9830
o processo de planejamento de empreendimentos residenciais verticais no Brasil tem apresentado
deficiências principalmente quanto do confronto das programações que balizam a decisão de investir,
da tomada de risco do empreendimento, versus os resultados obtidos a partir do controle. As
discrepâncias observadas entre o desempenho esperado na programação e aquelas obtidas nos
processos de controle, principalmente quanto a indicadores de prazo e de alocação de recursos
mostram a necessidade de se buscar sucessivos aprimoramentos dos processos da programação
orientada a prazos. O objetivo deste trabalho é propor um método de nivelamento de recursos
desenvolvido com o emprego de princípios da Theory of Constraints (TOC). O método de
nivelamento consiste de regras heurísticas para programação operacional, complementado por
procedimentos para o mapeamento de escopo e de uma biblioteca de redes lógicas elementares, de
edificios residenciais verticais. Foram desenvolvidos 16 estudos de caso para suportar estes processos
complementares, além de 171 testes em 21 redes lógicas para avaliar: os princípios da TOC, calibrar o
método, analisar o seu desempenho e demonstrar sua aplicabilidade. Finalmente, concluiu-se que as
regras heurísticas que compõem o método proposto neste trabalho são de fácil aplicação, e apresentou
desempenho igualou superior as melhores regras existentes.
Palavras Chave: Método de Nivelamento de Recursos. Teoria das Restrições. Programação
The planning process of construction of vertical housings used in Brazil have shown lacks, mainly
when confronting the scheduling guiding the decision-making to invest, concerning the risk of the
enterprise, versus the results obtained during the execution controI. The discrepancies observed
between the expected results regarding scheduling and those observed in the execution control
processes, especially those about timeframe and resource allocation indicators, show the necessity to
adjust and improve constandy the scheduling processes. The objective of this research work is to
propose one method of resource levelling developed using the principIes of the Theory of Constraints
(TOC).This method consists of a heuristic scheduling process oriented towards operational schedule,
complemented by procedures for mapping of scope and a library of elementary logical networks for
the construction of vertical residential buildings. Sixteen cases studies were developed to support these
complementary processes, beyond 171 tests in twenty one logical networks to evaluate the principIes
of the TOC, to calibrate the method, to analyze its performance and to demonstrate its applicability.
Finally, it was concluded that the heuristics roles proposal that compose the method in this research
work is of easily application, and presented a performance equally or higher than the best existent
mIes.
o planejamento cumpre um papel fundamental no gerenciamento dos empreendimentos. Seu papel
pode variar dependendo da filosofia e necessidade de cada organização, mas o planejamento é sempre
um ingrediente essencial para a função gerencial.
Segundo Assumpção (1996), na maioria dos casos os objetivos do planejamento não estão
necessariamente no âmbito da produção, mas quase sempre voltados para busca de estratégias que
viabilizem ou que potencializem os resultados do empreendimento. Convém destacar o enfoque
principal do controle na Construção Civil. Por se tratar de produtos com ciclos longos, não seriados,
onde os desvios não podem ser corrigidos, mas sim compensados.
Rocha Lima Jr. (1994, p.14) justifica que: "Isto se dá no setor, porque, quando desvios são
detectados, já estão rigidamente presos ao produto ou ao processo, não havendo meios
para reconsiderar procedimentos, anulá-los, voltar atrás e refazê-los de forma alternativa.
O que fica possível é praticar ações futuras que produzem efeitos positivos, que venham a
compensar perdas já ocorridas".
Assim o planejamento deverá conduzir a implementação de alternativas de menor impacto no custo,
prazo e qualidade do produto.
Ao implementar o processo de planejamento a empresa tem como objetivo visualizar cenários futuros
que subsidiem a tomada de decisão, e, independente da técnica utilizada, da capacitação dos seus
recursos humanos (mão-de-obra própria ou externa), e das ferramentas de suporte, as etapas do
processo de elaboração seguem o seguinte padrão:
• Identificação e definição do escopo;
• Definição de ciclos de implantação (durações), suas fases e etapas;
• Definição da modelagem de redes lógicas contemplando: seqüência lógica e restrições
tecnológicas do processo produtivo selecionado;
• Alocação e nivelamento de recursos.
Ao analisar o primeiro item - Escopo - partiu-se do principio que cada projeto é único e tem ciclo de
vida definido (PMI, 2006). Dada a esta singularidade, o escopo não se repete na sua totalidade, mas se
estiver tratando da mesma especificidade de empreendimentos alguns serviços acabam se repetindo, e
ao elaborar um planejamento, apesar de existir dificuldade em definir qual nível de detalhamento que
os planos devem ter, pode-se utilizar uma estrutura inicial, para realizar esse detalhamento. Por isso,
identificou-se como um ponto importante a ser abordada neste trabalho, a proposição de critérios
referenciais para estruturação do escopo, levando em consideração a bibliografia e os estudos de casos
a serem realizados.
Ao analisar o segundo item - Ciclos de implantação - vale destacar que a sua definição deve ser
realizada em duas etapas: a) arbitragem de partida para formatação do modelo de suporte ao
planejamento; e, b) avaliação/refinamento de sua adequabilidade. Mas, na maioria dos casos a segunda
etapa é, freqüentemente, esquecida e a eficácia do processo de planejamento fica subordinada a maior
ou menor experiência do seu elaborador. Isto faz com que o sistema de planejamento não consiga
cumprir satisfatoriamente seu papel principal que, segundo Assumpção (1996) é gerar e manusear
informações, com qualidade e rapidez, nos diferentes níveis hierárquicos, no âmbito da empresa e do
empreendimento.
Ao analisar o terceiro item - Modelagem de redes lógicas - observa-se que o seqüenciamento das
atividades é diretamente relacionado ao escopo, sofrendo influência dos processos produtivos, das
soluções tecnológicas utilizadas, da quantidade de recursos disponíveis, e da experiência de quem os
executa. Assim, serão obtidos dos estudos de casos modelos referenciais para formatação de redes
lógicas que serão aplicados na elaboração do planejamento.
E, finalmente, ao analisar o quarto e último item - Alocação e Nivelamento de Recursos -
identificou-se que, na elaboração das programações, as relações entre as durações das atividades e as
respectivas alocações de recursos são na maioria das vezes tratadas de forma isolada e sem
refinamento posterior que considere políticas de alocação de recursos articuladas para o
empreendimento como um todo, além disso, as regras heurísticas existentes são de difícil aplicação.
Os métodos de programação até aqui apresentados, tratam o problema do nivelamento de uma forma
determinística. Entretanto, na vida real, os processos de programação envolvem o tratamento de
informações, na maioria das vezes, formuladas de modo vago, seja nas estimativas das durações das
atividades, nas estimativas das necessidades ou produtividades dos recursos a serem envolvidos e das
condições que representam os próprios processos construtivos.
Na Construção Civil a data de conclusão da implantação é um severo limitante da programação. As
programações elaboradas, nesse setor, são apoiadas em estimativas de produtividade e sujeitas a
freqüentes desvios quando de sua aplicação, não se estabelecendo uma correlação entre a
produtividade e os recursos.
Outro aspecto relevante observado na prática da programação de prazos é a grande ênfase dada à
programação formal do tempo, em detrimento da programação dos recursos e métodos. Cronogramas
são elaborados para todo o horizonte de construção, em geral com base em técnicas de programação
como PERT1 e CPM2, as quais observam principalmente restrições tecnológicas e, somente de uma
maneira mais tímida, a existência de interferências entre as tarefas e a incerteza na disponibilização de
recursos (LAUFER; TUCKER, 1987).
Conforme Silva (1999) a aplicação de técnicas de programação a modelos suportados por redes
lógicas implica no emprego de algoritmos para cálculo das datas previstas simuladas para execução
das atividades associadas ao escopo do empreendimento.
Estes algoritmos, em primeira estância, independente do volume, perfilou disponibilidade
dos recursos, a menos que alguma estratégia especifica tenha sido previamente considerada
quando da formulação da rede lógica, que modela a execução do empreendimento ... este
aspecto é conhecido como a premissa de que: os empreendimentos na fase de implantação
(produção) possuem capacidade infinita de recursos. (SILVA, 1999, pág 36.)
Como este mesmo autor comenta, esta situação origina expectativas de prazo irreais ou inexeqüíveis,
no contexto de uma dada obra. Há que se considerar desde antes da formatação de uma rede lógica, as
restrições de recursos características de cada empreendimento em particular.
Ao analisar os métodos heurísticos para nivelamento dos recursos identificou-se que estes vêem sendo
estudados desde a década de 60 e apresentam até o momento dificuldade de aplicação, além de grande
complexidade.
o método de nivelamento e alocação de recursos é formulado a partir de regras heurísticas, cujo
desempenho é objeto de avaliações prévias. Uma regra heurística consiste na aplicação de um
processo, o qual deve ser simples, fácil de usar e capaz de reduzir o esforço necessário para se atingir
uma determinada solução (MODER et ai, 1995).
Este estudo se justifica na medida em que, apesar de apresentarem resultados positivos na sua
aplicação, os métodos de nivelamento, como por exemplo, (BURGES; KILLBREW, 1962; DAVIS;