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COMPATIBILIZAO DE PROJETOS OU ENGENHARIA SIMULTNEA: QUAL A
MELHOR SOLUO?
MIKALDO JR, Jorge Engenheiro Civil, Mestre em Construo Civil
Pesquisador no Centro de Estudos de Engenharia Civil Universidade
Federal do Paran [email protected]
SCHEER, Sergio Engenheiro Civil, Mestre em Estruturas, Doutor em
Informtica. Professor Associado do Programa de Ps- Graduao em
Construo Civil e Pesquisador do Centro de Estudos de Engenharia
Civil Universidade Federal do Paran [email protected]
RESUMO
Os empreendimentos imobilirios so produtos da indstria da
construo civil que conta com incorporadores, investidores,
projetistas, construtores e outros, para realizar os sonhos de
famlias, ou melhor, de toda uma comunidade. Portanto, se faz
necessrio o estudo de ferramentas e tcnicas para aperfeioar o
desenvolvimento deste tipo de produto, que conforme se verifica na
literatura, possui caractersticas nicas e passvel de falhas na sua
execuo. Este artigo faz referncia a estudos de casos e apresenta
resultados da utilizao do processo de compatibilizao de projetos de
edificaes em 2D e 3D e do desenvolvimento integrado dos projetos,
ou seja, do enfoque de engenharia simultnea.
Palavras-chaves: Compatibilizao de Projetos, Engenharia
Simultnea, TI.
DESIGN COMPATIBILIZATION OR CONCURRENT ENGINEERING: WHICH ONE IS
THE BEST SOLUTION?
ABSTRACT
The real estate industry involves market analysts, investors,
designers, construction companies and contractors, with the common
objective of achieving the consumer market wills. Thus, it is
required to study tools and techniques to enhance the development
of this product, which as it appears in literature, it is a product
with unique features and liable for flaws in its implementation.
This article refers to case studies which presents results of
building design harmonization in 2D and 3D, and the integrated
development of building design tasks as a simultaneous engineering
approach.
Keywords: Building Design Harmonization, Simultaneous
Engineering, IT.
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1. EVOLUO DO PROCESSO DE PROJETO
A falta de racionalizao, observada em grande nmero de obras e
normalmente
explicada por uma separao entre o projeto e a execuo, reflexo
do
desenvolvimento do setor nos ltimos 30 anos, conforme relatado
por Graziano
(2003) no breve histrico indicado a seguir.
Em meados dos anos 60, na ocorrncia de uma forte demanda
imobiliria,
comearam a aparecer os escritrios tcnicos especializados em
arquitetura,
estrutura e instalaes, com profissionais que anteriormente
trabalhavam de forma
conjunta dentro de empresas que projetavam e construam e,
portanto, de certa
forma coordenavam o desenvolvimento dos seus trabalhos.
Inicialmente esta forma de trabalhar deu resultados
satisfatrios, pois as equipes de
projeto vinham de um contato direto com a prtica da construo e
sabiam as
necessidades no que tange construtibilidade e aos requerimentos
das demais
especialidades envolvidas no projeto.
Com o passar do tempo, os construtores ficaram mais distanciados
das atividades
de projeto e os projetistas ficaram mais longe da execuo dos
sistemas por eles
projetados. Esta perda de elos entre os participantes, fez com
que a atividade
construtiva passasse a ter altos ndices de desperdcio.
Em meados dos anos oitenta, algumas empresas e segmentos
comearam a
perceber esta necessidade de compatibilizar os projetos,
aparecendo os
coordenadores e/ou equipes internas ou externas de projeto,
aumentando os custos
das construtoras e dos projetistas, pois o trabalho de
compatibilizao requer uma
dedicao maior de ambas as partes.
Embora a necessidade de coordenar e compatibilizar projetos seja
originada pela
separao entre a atividade projetual e a execuo, conforme
descrito acima, h
outros motivos que a justificam na atualidade, tais como:
especializao cada vez
maior das diferentes reas de projetos; conformao de equipes de
projeto situadas
em diferentes localidades; nmero crescente de solues tecnolgicas
sendo
agregadas nos empreendimentos).
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Alm dos projetistas e dos construtores, atualmente observa-se
nos
empreendimentos de construo civil a presena de novos
participantes
interagindo desde a concepo at o uso do empreendimento.
Para se obter qualidade na fase de projeto, Melhado (1994) cita
estes novos
participantes e faz recomendaes importantes aos agentes do
empreendimento,
conforme o Quadro 1.
Empreendedor Projetista Construtor
Capacidade de expressar claramente e completamente os objetivos
a serem atingidos; Capacidade de identificar restries; Capacidade
de formular diretrizes e parmetros de controle;
Capacidade de traduzir os objetivos e restries em alternativas
de solues funcionais e tecnologias com desempenho equivalente;
Capacidade de selecionar as alternativas que demandam o mnimo de
recursos; Capacidade de traduzir as opes de projeto em nveis de
desempenho esperados para o produto final.
Capacidade de construir o produto sem afetar o nvel de qualidade
projetado; Disponibilidade de regulamentaes para controlar e
orientar o processo de projeto; Disponibilidade de manuais e cdigos
de edificaes para servir de subsdio ao processo de projetos e
critrios de verificao.
Quadro 1: Recomendaes aos agentes do empreendimento
FONTE: Adaptado de Melhado (1994).
Alm dos trs agentes principais do empreendimento citados acima,
aparece o
quarto agente, usurio, que de acordo com Melhado e Violani
(1992), auxilia na
retroalimentao do processo de projeto. A Figura 1 contempla os
quatro agentes e
suas funes.
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Figura 1: Os quatro principais agentes em um empreendimento de
construo de edifcios.
FONTE: Melhado e Violani (1992).
Portanto, nota-se que o processo de projeto torna-se complexo ao
passar dos anos,
por vrios fatores que influenciam o produto final, que o
empreendimento. Estes
fatores se fazem necessrios para atender a evoluo tecnolgica,
cultural,
requisitos de sustentabilidade, e outros.
2. COMPATIBILIZAO DE PROJETOS
A compatibilidade definida como atributo do projeto cujos
componentes dos
sistemas ocupam espaos que no conflitam entre si e, alm disso,
que possui
dados compartilhados com consistncia e confiabilidade at o final
do processo de
projeto e obra (GRAZIANO, 2003).
O projeto definido como descrio grfica e escrita das
propriedades de um
servio ou obra de engenharia ou arquitetura, definindo seus
atributos tcnicos,
econmicos, legais e financeiros (NBR-5674, 1999); uma atividade
criativa,
intelectual, baseada em conhecimentos (...) mas tambm em
experincia (...) um
processo de otimizao (STEMMER, 1988); ... atividade que cria
propostas que
transformem alguma coisa existente em algo melhor (MCGINTY,
1984).
Logo, compatibilizao de projetos a atividade que torna os
projetos compatveis,
proporcionando solues integradas entre as diversas reas que
tornam um
empreendimento factvel.
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Segundo Picchi (1993), a compatibilizao de projetos compreende a
atividade de
sobrepor os vrios projetos e identificar as interferncias, bem
como programar
reunies, entre os diversos projetistas e a coordenao, com o
objetivo de resolver
interferncias que tenham sido detectadas.
Para Rodrguez e Heineck (2001), a compatibilizao deve acontecer
em cada uma
das seguintes etapas do projeto: estudos preliminares,
anteprojeto, projetos legais e
projeto executivo, indo de uma integrao geral das solues at as
verificaes de
interferncias geomtricas das mesmas. Os mesmos autores indicam
que a
compatibilizao fica facilitada na medida em que ela iniciada a
partir dos
estudos preliminares.
Solano (2005) apresenta definies de compatibilizao formuladas
por diversos
autores e observa que a compatibilizao vai alm da verificao de
interferncias
fsicas, e propondo um mtodo cinco dimenses.
Contudo, mesmo no havendo consenso na literatura a respeito do
escopo da
compatibilizao, observa-se que a necessidade de verificar
interferncias fsicas e
discutir informaes que interligam as caractersticas de cada
projetos, so tpicos
abordados por diversos autores, que citam a utilizao de
sobreposio de projetos
2D em softwares de CAD, integrao de modelos 3D e a aplicao do
mtodo
FMEA (Anlise do Modo e Efeito de Falha) como ferramentas
para
compatibilizao de projetos conforme detalhado em Mikaldo Jr
(2006).
Na dissertao do primeiro autor, orientada pelo segundo autor,
estudou-se trs
casos, A, B e C, de compatibilizao em empreendimentos de
construo civil,
sendo uma instituio financeira, uma edificao residencial e uma
indstria.
Para o primeiro caso, caso A (Instituio Financeira), a equipe
utilizou como
ferramenta de compatibilizao a sobreposio de plantas em 2D em
softwares de
CAD, para detectar interferncias fsicas, e check-list para
compatibilizar
informaes de projeto (Figura 2).
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Figura 2. Sobreposio de projetos em 2D (ex: estrutura x
hidrulica)
A sobreposio de projetos foi feita em pares de disciplina para
facilitar a
visualizao e a interpretao das interferncias (arquitetura e
estruturas;
estruturas e instalaes hidrulico-sanitrias, estruturas e
instalaes eltricas e
assim por diante).
A verificao da consistncia das informaes entre os projetos foi
auxiliada pelo
uso de check-lists (Figura 3).
Utilizou-se um check-list para cada das disciplinas de projeto,
o que permitiu fazer
o cruzamento das informaes entre os projetos.
Para o segundo caso, B (Indstria), a equipe utilizou como
ferramenta de
compatibilizao a integrao de modelos em trs dimenses (3D) no
software em
desenvolvimento da AltoQi SAI (Sistema de Anlise de
Interferncias). O
software permite detectar interferncias fsicas e apoiar a
construo das matrizes
de informaes para compatibilizar informaes de projetos (Figura
4).
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Figura 3: Exemplo de check-list para projetos estruturais
Fonte: SINDUSCON (1995)
Figura 4: Integrao dos projetos em 3d no SAI
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Com o auxlio deste software possvel detectar interferncias
fsicas de tubulaes
interceptando pilares e blocos de fundao (Figuras 5 e 6).
Figura 5: Tubulao interceptando o bloco de fundao
Figura 6: Tubulao interceptando o pilar
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O software de compatibilizao integra os modelos tridimensionais
gerados por
outros softwares compatveis (Eberick, Hydros e Lumine) e
detecta
automaticamente as interferncias fsicas (Figura 7).
Figura 7: Lista das interferncias fsicas geradas pelo sistema
SAI
As informaes do briefing, diretrizes e requisitos so inseridas
em uma matriz de
informao (Quadro 2). No decorrer do desenvolvimento dos projetos
esta matriz
vai sendo aumentada com informaes de acordo com as necessidades
das
interdependncias dos projetos.
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Destino Origem
Projetos Arquitetura Estrutura Instalaes Outros
Arquitetura x Soluo Estrutural: convencional ou especial p/
desenv. do estudo preliminar de Arq.
Necessidade de Hidrantes p/ a previso de espao adequado
...
Estrutura Plano de uso da edificao para avaliao de cargas
x Volume do reservatrio para o dimensio-namento da estrutura
...
Instalaes Vaso (vlvula ou caixa acoplada) para o dimension. das
tubulaes
Quais as vigas que no podero ser furadas para o lanamento das
tubulaes
x ...
Quadro 2: Matriz de Informao.
Fonte: adaptado de ANDERY; VANNI e GOMES (1998).
A matriz de informao fica disponvel na extranet para visualizao
de todos.
Porm, apenas o coordenador edita as informaes, para evitar a
inconsistncia das
informaes nas mesmas.
A matriz de interferncias fsicas (Quadro 3), serve para relatar
as interferncias
fsicas encontradas no processo de compatibilizao.
Destino Origem
Projetos Arquitetura Estrutura Instalaes Outros
Arquitetura x Pilar na posio da esquadria
Tubulao interferindo com janela
...
Estrutura x x Furos em elementos estruturais
...
Instalaes
x x x ...
Quadro 3: Matriz de Interferncias Fsicas.
Fonte: adaptado de ANDERY; VANNI e GOMES (1998).
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Para o terceiro caso C (Edificao residencial ilustrada na Figura
8) a equipe
utilizou as mesmas ferramentas utilizadas no caso B.
Cabe lembrar que todos os projetos complementares estudados
(estrutural,
hidrulico e eltrico) e os modelos 3D destes projetos, foram
desenvolvidos nos
softwares da AltoQi (Eberick Estrutural, Hydros Hidrulico e
Lumine
Eltrico), conforme nas Figuras 9, 10 e 11.
Figura 8: Maquete Eletrnica
Figura 9: Modelo 3D da Estrutura
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Figura 10 e 11: Modelos 3Ds das Instalaes Eltricas e
Hidrulicas
A integrao dos modelos 3D desta edificao no SAI, permitiu gerar
as imagens das Figuras 12 a 14, o que permitiu a deteco das
interferncias fsicas.
Figura 12: Integrao dos Modelos 3Ds no SAI
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Figura 13: Integrao dos Modelos 3Ds no SAI
Figura 14. Integrao dos modelos 3Ds (estrutura x hidrulica
Diferentemente do caso A em que a sobreposio de plantas foi
realipara os casos B e C a integrao dos modelos 3D no SAI pode ser
feiduas disciplinas de projetos, de modo simultneo.
Entende-se que a utilizao das ferramentas colocadas pode
conprocesso de compatibilizao auxiliando na deteco de
interferncverificao das informaes interligadas dos projetos.
3. ENGENHARIA SIMULTNEA
Ida (1998) apud SCPD (2004) define que a Engenharia Simultnea
sistemtica para integrar, simultaneamente projeto do produto e
relacionados, incluindo manufatura e suporte. Essa abordagem
buscada pdesenvolvedores (projetistas), no incio, para considerar
todos os elementosda concepo at a disposio, incluindo controle da
qualidade, custos, prazdos clientes.
Vol. 3, n 1, Maio 2008 Gesto & Tecnologia de Projetos IF
Tubo e Viga x eltrica)
zada em pares, ta com mais de
tribuir para o ias fsicas e na
uma abordagem seus processos ara mobilizar os do ciclo de vida
os e necessidades
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A Engenharia Simultnea ou projeto simultneo, ao contrrio do
processo de
projeto tradicional, prega que a integrao entre todos os
envolvidos fundamental
para um produto final melhor em um empreendimento imobilirio
(FABRICIO e
MELHADO, 2002).
Sob esta tica, Melhado et al. (2005), afirmam que o coordenador
de projetos deve
possuir um amplo conhecimento multidisciplinar, incluindo
produto e produo,
uma elevada capacidade de gerenciar o processo e integrar os
profissionais das
equipes de projeto e seus trabalhos. Alm disso, competncia
gerencial uma
competncia tcita, tal como liderana, trabalho em equipe e viso
estratgica, e
cabe ao coordenador de projetos tais caractersticas (NEVES e
FORMOSO, 2003).
Existe uma grande necessidade no setor da construo civil de
aperfeioar a
elaborao dos projetos de edificaes para interagir com a execuo
no sentido de
otimizar e agregar valor ao empreendimento como produto final.
Em funo disto,
deve-se tratar o projeto como elemento fundamental na concepo de
um
empreendimento (SOUZA et al., 1995).
Porm, de acordo com Baldwin et al. (1999), a insuficincia de
informaes durante
o processo de projeto leva tomada de decises com base em
suposies, seja por
falta de dados consistentes ou por falta de comunicao entre os
participantes do
projeto.
Por outro lado, observam-se na literatura diversas ferramentas
que podem auxiliar
na integrao das equipes e tarefas, como o arranjo de equipe de
forma
multidisciplinar (Figura 15).
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Figura 15. Arranjo da equipe de projeto de forma
Multidisciplinar
FONTE: MELHADO et al. (2005).
Neste arranjo de equipe aparece um novo participante que o
coordenador de
projeto, que por sua vez coordena todas as atividades do
processo de projeto e
interage com todos os intervenientes do processo a fim de buscar
solues
integradas.
Em alguns empreendimentos observa-se a atuao de profissionais
como
advogados interagindo e responsabilizando-se pelas questes de
carter jurdico,
socilogos interagindo em questes de habitaes coletivas, entre
outros.
As interfaces da Figura 16 apresentam a necessidade de uma
comunicao eficiente
e eficaz entre todos os agentes envolvidos no processo,
incluindo o usurio final
que contribui para a validao das expectativas previamente
definidas no incio do
desenvolvimento do produto (FABRICIO, 2002).
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Para os casos B e C estudados, utilizou-se o fluxograma abaixo
(Figura 16), que
viabilizou a substituio da etapa de ante-projeto por matrizes de
informaes e
interferncias fsicas que por sua vez integrava os projetos e
projetistas com o
auxlio da extranet, proporcionando uma soluo integrada dentro de
um processo
otimizado.
Figura 16: Interfaces do processo de desenvolvimento de produto
na construo de
edifcios
FONTE: FABRICIO (2002).
O processo de comunicao nas diferentes etapas de desenvolvimento
de um
projeto tem apresentado diversos percalos em funo dos
modernos
empreendimentos da construo civil. Atualmente, com a Internet,
torna-se fcil a
comunicao entre os participantes de um empreendimento mesmo que
estejam
em diferentes partes do mundo. Cada vez mais aumenta a
importncia de
comunicao clara e eficiente. A Tecnologia da Informao aparece
como potencial
soluo para a necessidade de comunicao e integrao (AHMAD et al.,
1995;
TANG et al., 2001).
Entre as tecnologias de TI disponveis, a Internet se destaca
como a que mais
facilita as atividades de colaborao de projetos no setor na
construo civil
(NITITHAMYONG e SKIBNIEWSKI, 2004). Os websites para
gerenciamento de
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projetos, chamados extranets de projetos ou sistemas de
gerenciamento de
projetos baseados na web, so atualmente uma das principais
tecnologias da
Internet ligadas construo civil (SANTOS e NASCIMENTO, 2002).
Figura 17: Fluxograma de processo de projeto proposto
FONTE: SCHEER et al. (2005a).
1 Para todos os casos estudados, utilizou-se a mesma extranet de
projetos (http://www.cesec.ufpr.br/sigep) como ferramenta de
comunicao,
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cooperao, colaborao, coordenao e repositrio de arquivos,
integrando os projetistas e os projetos (Figura 18).
CALCULISTA ARQUITETO
CONSULTORES INSTALAES
CONTRATANTE CONSTRUTOR
Figura 18: Interao dos agentes na extranet
4. COMPATIBILIZAO DE PROJETOS X ENGENHARIA SIMULTNEA
Foram apresentados os estudos de casos realizados com ateno aos
processos de
compatibilizao em 2D e 3D, e conceitos e ferramentas que
auxiliam a integrao
das pessoas e tarefas necessrias para a realizao de um
empreendimento a partir
do trabalho de Mikaldo Jr (2006).
A compatibilizao demonstrou ser mais do que uma soluo para um
projeto
eficiente e racional, observando-se que ela uma ferramenta que
pode remediar a
falta de integrao entre a equipe e as tarefas.
Este fato foi constatado na verificao dos itens que apresentaram
interferncias
fsicas e divergncias de informaes entre projetos, entre o caso A
e os casos B e C.
Os projetos do caso A foram realizados de forma segmentada, com
a interveno
dos projetistas complementares aps a realizao do projeto
arquitetnico, e a
interveno do executor aps a finalizao de todos os projetos.
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Ao contrrio do caso A, nos casos B e C, todos os envolvidos
participaram desde a
concepo ao incio da obra, buscando solues para o desenvolvimento
dos
projetos de forma integrada.
Por tanto, observou-se ao final da pesquisa que se utilizou um
processo de
compatibilizao melhor para os casos B e C. Alm disso,
detectou-se um nmero
menor de interferncias fsicas e divergncia de informaes,
concluindo que a
soluo para um projeto eficiente e racional est ligado
diretamente a eficincia da
integrao das pessoas e tarefas por estas realizadas.
A compatibilizao pode complementar as fases de realizaes dos
projetos, a fim
de capturar as falhas pela falta de integrao dos projetos ou
engenharia
simultnea.
5. CONCLUSO
A complexidade dos produtos da construo, gerada pela evoluo da
tecnologia e
hbitos modernos, segmentou as etapas do desenvolvimento dos
projetos e
prejudicou a comunicao e a integrao das equipes. De acordo com
os resultados
desta pesquisa, as equipes multidisciplinares, trabalhando de
acordo com
procedimentos de projeto que propiciem a utilizao de extranets,
mesmo no
podendo reverter a segmentao, podem formar uma nova cultura, um
caminho
para mudana de paradigma, a fim de atender a necessidade do
empreendedor ou
usurio final de modo eficiente e garantindo qualidade. Alm
disso, conclui-se que
quanto maiores os esforos dedicados ao desenvolvimento dos
projetos integrados
ou projetos simultneos, menores sero os esforos necessrios
dedicados ao
processo de compatibilizao de projetos.
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RESUMODESIGN COMPATIBILIZATION OR CONCURRENT ENGINEERING: WHICH
ONABSTRACTEVOLUO DO PROCESSO DE PROJETOCOMPATIBILIZAO DE
PROJETOSENGENHARIA SIMULTNEAPara todos os casos estudados,
utilizou-se a mesma extranet COMPATIBILIZAO DE PROJETOS X
ENGENHARIA SIMULTNEACONCLUSOREFERNCIAS BIBLIOGRFICAS