LIVIA LAUBMEYER ALVES DE SOUZA DIAGNÓSTICO DO USO DO BIM EM EMPRESAS DE PROJETO DE ARQUITETURA

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1 LIVIA LAUBMEYER ALVES DE SOUZA DIAGNÓSTICO DO USO DO BIM EM EMPRESAS DE PROJETO DE ARQUITETURA Dissertação apresentada ao Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal Fluminense, como requisito parcial para a obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil. Área de Concentração: Tecnologia da Construção Orientador: Prof. Sérgio Roberto Leusin de Amorim D.Sc. Niterói 2009

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3 S XXX Souza, Livia Laubmeyer Alves de Diagnóstico do uso do BIM em empresas de projeto de arquitetura./ Lívia Laubmeyer Alves de Souza. Niterói: [s./n.], XXX f. : il., 30 cm. Orientador: Prof o. Sergio Roberto Leusin de Amorim. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) Universidade Federal Fluminense, LIVIA. 2. LAUBMEYER Teses. I. Título. ALVES DE SOUZA CDD XXX.XXXX

4 LIVIA LAUBMEYER ALVES DE SOUZA DIAGNÓSTICO DO USO DO BIM EM EMPRESAS DE PROJETO DE ARQUITETURA Dissertação apresentada ao Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal Fluminense, como requisito parcial para a obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil. Área de Concentração: Tecnologia da Construção Aprovada em 4 de junho de 2009 BANCA EXAMINADORA Prof. Sérgio Roberto Leusin de Amorim Orientador Universidade Federal Fluminense Prof. Carlos Alberto Pereira Soares, D.Sc. Universidade Federal Fluminense Prof. Márcio Minto Fabrício, D.Sc. Universidade de São Paulo Niterói 2009

5 AGRADECIMENTOS Ao professor Sergio Leusin pelo suporte e orientação. Ao amigo Marcelo Moraes e aos demais colegas do grupo Nitcon. As empresas Acrópole Arquitetura, ARQ & URB Projetos, Contexto Arquitetura, Contier Arquitetura, Fernanda Salles Arquitetura, Gui Mattos Arquitetura, Índio da Costa Arquitetura, Michelutti Vassimon Arquitetura, NitArq Arquitetura e Construção, Paulo Baruki Arquitetura, Sérgio Gattás Arquitetos Associados, SPBR Arquitetos, VIA 6B Estúdio de Arquitetura e Design, e a Alex Justi, agradeço a atenção despendida e imensa contribuição, sem as quais essa pesquisa não seria possível. A Capes pelo apoio financeiro concedido. Ao IAB-RJ por ceder espaço para o debate e divulgação desse trabalho. Ao amigo Luís Cláudio Medeiros e demais colegas pelo grande apoio. Aos verdadeiros amigos pelo estímulo, motivação e compreensão pela minha ausência. Aos meus pais pelo apoio e força constantes.

6 SUMÁRIO RESUMO...9 ABSTRACT INTRODUÇÃO APRESENTAÇÃO JUSTIFICATIVA OBJETIVOS Objetivo principal Objetivos específicos METODOLOGIA ESTRUTURA DO TRABALHO PROCESSO DE PROJETO E TI PROCESSO DE PROJETO Definição de projeto Importância do projeto para a edificação Etapas do processo de projeto O processo de projeto do empreendimento Agentes do processo de projeto do empreendimento A relação Projeto-produção Empresas de Projeto Processo de projeto e mudanças relacionadas à gestão ENGENHARIA SIMULTÂNEA Definição de Engenharia Simultânea ES na construção de edifícios TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO Definição de TI TI e indústria da construção civil Contribuições da TI ao processo de projeto BUILDING INFORMATION MODELING ORIGENS DO BIM DEFINIÇÃO DE BIM CARACTERÍSTICAS DOS SISTEMAS BIM Modelagem paramétrica e visualizações múltiplas Abordagem de todo ciclo de vida da edificação Ambiente de projeto colaborativo e interoperabilidade BENEFÍCIOS DO BIM DIFICULDADES E DESAFIOS...59

7 3.6 PERSPECTIVAS PARA O BIM ESTUDOS DE CASO PESQUISADOS Scheer et al., Campbell, BIRX, Suermann e issa, Manning e Messner, ESTUDOS DE CAMPO INTRODUÇÃO CARACTERIZAÇÃO DAS EMPRESAS RESULTADOS Implantação do software Porque ainda não implantou Porque buscou a tecnologia Treinamento dado pela empresa Uso de softwares Troca de informações de Projeto Vantagens do BIM Dificuldades do BIM Mudanças identificadas Equipe de Projeto Prazo de Projeto Qualidade de Projeto Produtos finais Qualidade da apresentação QUESTÕES LEVANTADAS / NECESSIDADES IDENTIFICADAS Criação de um padrão para uso do BIM Autoria de projetos Nível de Informações de projeto Como ganhar mais com projetos em BIM? Ensino do BIM CONCLUSÕES DOS ESTUDOS DE CAMPO CONCLUSÕES SUGESTÕES DE TRABALHOS FUTUROS...94 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...96 ANEXOS

8 LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1. Metodologia para realização do trabalho...19 Figura 2. Gráfico do processo de projeto criativo, adaptado de Markus e Arch (1973) apud Menezes (2003) Figura 3. Processo intelectual de projeto, adaptado de Fabrício (2002) Figura 4. Relação situação de maior investimento na fase de projeto X práticas convencionais, adaptada de Barros; Melhado (1993) apud Melhado (1994) Figura 5. Processo de projeto seqüencial - Over the wall. Adaptada de Evbuomwan e Anumba (1998)...30 Figura 6. Diagrama de uma equipe de projeto integrada, adaptada de Evbuomwan; Anumba (1998)...31 Figura 7. Estruturação da equipe multidisciplinar de projeto, adaptado de Melhado (1994)...32 Figura 8. Elementos da mudança organizacional, adaptado de Ferreira; Reis; Pereira (2001) apud Oliveira (2005)...36 Figura 9. Aspectos relacionados ao conceito de Engenharia Simultânea, adaptado de Brookes; Backhouse (1997) apud Kamara; Anumba; Evbuomwan (2001) Figura 10. Metodologia dos estudos de Campo...72 Figura 11. Caracterização das empresas Número de Funcionários...73 Figura 12. Estágio de implantação do software BIM...73 Figura 13. Ano de aquisição do software...74 Figura 14. Tempo que a empresa utiliza efetivamente o software...74 Figura 15. Porque ainda não implantou...76 Figura 16. Porque buscou a tecnologia...78 Figura 17. Formatos utilizados na troca de informações de projeto...80 Figura 18. Vantagens do BIM...81 Figura 19. Dificuldades do BIM...83 Figura 20. Mudanças identificadas Equipe de projeto...85 Figura 21. Mudanças identificadas Prazo de projeto...85 Figura 22. Mudanças identificadas - Qualidade do projeto...87 Figura 23. Mudanças identificadas Produtos finais gerados...88 Figura 24. Mudanças identificadas Qualidade da apresentação...89

9 LISTA DE TABELAS Tabela 1. Elementos necessários para garantir a otimização dos processos na construção civil segundo Kymmel (2008)...13 Tabela 2. Caracterização da utilização dos softwares BIM...75 Tabela 3. Utilização de softwares conforme etapas de projeto...79 Tabela 4. Relação entre tempo de uso do BIM e principais mudanças identificadas86

10 LISTA DE ABREVIATURAS ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas ASBEA Associação Brasileira dos Escritórios de Arquitetura AEC Arquitetura, Engenharia e Construção AIA The American Institute of Architects BIM Building Information Modeling CAD Computer Aided Design ES Engenharia Simultânea FIESP Federação das Indústrias do Estado de São Paulo IAI International Alliance for Interoperability IAB Instituto de Arquitetos do Brasil IFC Industry Foundation Classes NBIMS National BIM Standards TI Tecnologia da Informação

11 RESUMO Esta pesquisa propõe uma análise da implantação da tecnologia BIM (Building Information Modeling) em escritórios de projeto de arquitetura, identificando os principais impactos dessa nova abordagem sobre o processo de projeto. Neste trabalho foram detectadas algumas peculiaridades do caso brasileiro, buscando preencher uma lacuna diante da escassez de dados nacionais sobre o assunto. Foram avaliadas as principais vantagens obtidas e as dificuldades encontradas na adoção da tecnologia BIM nas empresas do país. Tal análise foi desenvolvida a partir de estudos de campo em empresas do Rio de Janeiro, São Paulo e Curitiba. A avaliação dessas experiências possibilitou a identificação de inúmeros problemas na transição da tecnologia tradicional atual para novos sistemas de informação: falta de adaptação aos padrões nacionais, escassez de mão-de-obra especializada, alto custo dos softwares, entre outros. Acredita-se que os dados gerados nesta pesquisa podem contribuir para a promoção de melhorias e avanços na tecnologia BIM, facilitando a sua implantação em maior escala no país em busca da modernização e melhoria dos processos na construção civil nacional.

12 ABSTRACT The objective of this research is an analysis of the implementation of BIM (Building Information Modeling) technology in architecture companies, identifying the impacts of this new approach in the project process. Some peculiarities of the Brazilian case were detected, aiming to fill the gap related to the lack of national data regarding this matter. The main advantages and the difficulties faced in the adoption of BIM technology by Brazilian companies were evaluated. The research was developed based on studies in the cities of Rio de Janeiro, São Paulo e Curitiba. The evaluation of these experiences led to the identification of problems in the transition from the traditional technologies to the new information systems: low level of conformity with Brazilian standards, lack of specialized work force, high cost of softwares and so on. It is expected that the results of this research will contribute to the achievement of improvements and advances in BIM technology, allowing its implementation in a broad scale in Brazil in search of the development and improvements of the building construction process in the country.

13 1 INTRODUÇÃO 1.1 APRESENTAÇÃO O contexto atual do ambiente produtivo globalizado é caracterizado por pressões econômicas crescentes, alta complexidade dos processos, necessidade de redução de prazos e aumento das exigências dos clientes. As organizações necessitam processar grande quantidade de informações, adaptar-se a mudanças e tomar decisões em tempos cada vez menores (FISCHER; KUNZ, 2004). Assim, com o aumento da competitividade, a indústria precisa buscar novas formas para aumentar produtividade, gerando rapidamente e com custos reduzidos produtos de maior qualidade alinhados às necessidades dos clientes. Além disso, observa-se hoje uma preocupação com os impactos ambientais e questões sociais que também interferem no processo de produção (FABRICIO, 2002). Desta forma, para sobreviverem, as empresas precisam acompanhar a evolução mundial, modernizando-se, investindo em quadro funcional e equipamentos e utilizando as inovações tecnológicas como estratégia competitiva (NASCIMENTO; SANTOS, 2003b). Segundo relatório da FIESP (2008), no contexto da construção civil: esta busca pelas novas qualificações é uma necessidade do setor para crescer, fazer frente à competição global crescente e responder aos anseios dos clientes por maior produtividade e qualidade. É, também, uma necessidade particular das empresas para que possam continuar competitivas e, em última análise, dos empregados do setor para que possam manter sua empregabilidade (FIESP, 2008). Algumas características da indústria da construção civil dificultam o seu crescimento e fazem com que seu nível de produtividade, qualidade e

14 competitividade encontrem-se bem abaixo de outros setores industriais. O setor de construção civil no Brasil se mostra bastante conservador, com poucos investimentos em pesquisa e desenvolvimento, e apresenta um imenso atraso tecnológico no que diz respeito à aplicação de novas técnicas construtivas e à implantação de novas tecnologias de informação. Além disso, observam-se índices elevados de desperdício de materiais e retrabalho, e uma qualidade insatisfatória dos produtos e serviços gerados. Grande parte desses fatores pode ser relacionada à natureza fragmentada do setor, formado por inúmeras pequenas e médias empresas que não valorizam a qualificação de seus empregados, não investem em novas tecnologias e na aplicação de ferramentas de planejamento e gestão (FIESP, 2008). Diante deste cenário, as empresas de AEC (arquitetura, engenharia e construção) necessitam urgentemente realizar uma reengenharia de seus processos a fim de maximizar sua posição competitiva e atingir melhores resultados. (BJORNSSON; EKSTROM, 2004). Kymmel (2008) apresenta um levantamento dos aspectos que devem ser aprimorados na construção civil a fim de otimizar seus processos (Tabela 1). Segundo Codinhoto (2003), a necessidade de aceleração da produção e o surgimento de processos cada vez mais complexos, têm exigido das empresas de AEC um olhar mais atento sobre o desenvolvimento do produto, fazendo surgir novas práticas de gestão baseadas em ampliar a eficiência do processo de projeto, tradicionalmente realizado sequencialmente através de fases segmentadas. 12

15 Tabela 1. Elementos necessários para garantir a otimização dos processos na construção civil segundo Kymmel (2008). 13 Redução de riscos Redução de custos Redução de tempo Aumento da qualidade Melhoria na performance ao longo do ciclo de vida - Melhoria na comunicação - Colaboração dos agentes - Antecipação de problemas - Melhoria da segurança - Paralelismo com outras indústrias - Aplicação de conceitos de Engenharia Simultânea e Produção Enxuta - Pré-fabricação - Melhoria no planejamento - Otimização dos prazos - Aumento da qualidade do projeto - Aumento da qualidade da construção - Melhoria na manutenabilidade dos componentes - Otimização do uso de energia no projeto Sobre a importância do projeto na conformação do produto final edificação, Oliveira (2000) destaca: os processos de concepção e projeto são estratégicos para a qualidade do edifício ao longo do seu ciclo de vida. E a busca de novos métodos e processos que possam considerar precocemente a totalidade das questões envolvidas no projeto é de extrema relevância para o sucesso dos empreendimentos e para o progresso do setor de construção (OLIVEIRA, 2000). Por sua vez Melhado (1994) defende que: a inserção de uma mentalidade industrial na orientação filosófica e organizacional das empresas de construção de edifícios traz, como condição indissociável, a necessidade de maior integração entre as etapas do processo de geração do empreendimento (MELHADO, 1994). Muitos autores destacam a urgência para implantação de novas formas de integração dos processos como estratégia para eliminar a grande fragmentação do setor da construção civil e vêm buscando estudar o processo de aplicação de novas formas de gestão baseados na inovação tecnológica e no conceito de engenharia simultânea (LOVE; GUNASEKARAN, 1997; FABRICIO, 2002; KAMARA; ANUMBA; EVBUOMWAN, 2001; ANUMBA; BAUGH; KHALFAN, 2002).

16 Entre as novas tecnologias e técnicas gerenciais destaca-se a difusão da engenharia simultânea, que se baseia na execução de tarefas em paralelo e na troca de informações de forma constante e eficaz entre os diversos agentes do processo, tendo como suporte o uso da tecnologia da informação (TI). Segundo Nascimento, Laurindo e Santos (2003) a utilização da TI como fator diferencial de competitividade pode colocar estas empresas em posição estratégica frente ao mercado, permitindo que também colham os benefícios comumente proporcionados pela TI às indústrias de outros segmentos. A aplicação dos conceitos de engenharia simultânea pode ser facilitada através da tecnologia BIM (Building Information Modeling) (FERREIRA, 2007). Os sistemas BIM possuem a capacidade de armazenar informações necessárias ao longo do ciclo de vida do projeto, contemplando aspectos relativos a concepção, operação, manutenção e gerenciamento da edificação. Os softwares baseados no conceito BIM trabalham com objetos parametrizados capazes de abrigar inúmeros dados, ao contrário dos softwares tradicionais que somente representam entidades gráficas (SCHEER et al., 2007). Desta forma, a tecnologia BIM proporciona competitividade às empresas, reduzindo o tempo de trabalho e garantindo maior qualidade e diminuição dos erros de projeto. A implantação de novas tecnologias baseadas em BIM pressupõe a reestruturação das empresas através da reorganização dos processos, da implementação de uma nova forma de organização do trabalho e de um novo modo de pensar o processo de projeto, visto agora de forma totalmente integrada. Além disso, o uso do BIM requer novas qualificações do profissional, aquisição de novos equipamentos, e uma nova forma de lidar com os demais agentes no processo (JUSTI, 2008). 1.2 JUSTIFICATIVA Observa-se na Europa e Estados Unidos o crescimento da aplicação do conceito BIM em projetos de arquitetura e engenharia, tratando de forma integrada os elementos de projeto, da obra e processos gerenciais a partir da formulação de modelos virtuais (FIESP, 2008). As experiências internacionais vêm confirmando a forte tendência de adoção da tecnologia, que tem demonstrado um grande potencial 14

17 para ser aplicada no desenvolvimento de projetos da indústria de AEC, melhorando a produtividade e proporcionando aumento da qualidade. A migração das tecnologias atuais para os sistemas baseados em BIM, apresenta-se hoje como uma evolução inevitável, sendo comparada com a revolução da prancheta para o computador. O aumento da competitividade e da cobrança por parte dos clientes, provoca pressões para que sejam adotados novos métodos de trabalho e tem levado diversas empresas de AEC ao redor do mundo a buscar a tecnologia BIM como forma de otimizar seus processos e manter sua sobrevivência. Motivados pelas inúmeras possibilidades e facilidades apresentadas pela tecnologia BIM, alguns escritórios de projeto brasileiros acompanharam o movimento internacional, lançando-se na vanguarda da aplicação dos sistemas BIM em suas empresas ainda no início dos anos Tal processo intensificou-se nos últimos anos, frente à evolução dos programas e estímulos para compra dos softwares, fazendo-os migrar para a prateleira dos escritórios, mas não definitivamente para as máquinas dos projetistas. A escassez de mão-de-obra especializada, a resistência à mudança, o alto investimento com máquinas e treinamento, como veremos adiante, são alguns fatores que dificultam a implantação efetiva da tecnologia nos escritórios de projeto do país. Devido a riscos e incertezas as empresas acabam criando barreiras e aguardando a consolidação da tecnologia para sua implantação (NASCIMENTO; SANTOS, 2003b). Essa recente movimentação de introdução do BIM na indústria de AEC brasileira faz com que sejam necessárias investigações, a fim de compreender este fenômeno, buscando identificar problemas e soluções na transição da tecnologia tradicional atual para novos sistemas de informação. A indústria nacional precisa acompanhar a evolução mundial, buscando adaptações da tecnologia BIM ao perfil brasileiro de forma a facilitar a sua implantação em maior escala no país, buscando a modernização dos processos da construção civil. Para isso tornam-se essenciais estudos que contribuam para difusão das possibilidades do BIM, encorajando e dando maior suporte para que novas empresas brasileiras possam implantá-lo. 15

18 Este trabalho insere-se no grupo de pesquisa NITCON - APLICAÇÕES DE NOVAS TECNOLOGIAS DE INFORMAÇÃO NO SETOR DE AEC (ARQUITETURA ENGENHARIA E CONSTRUÇÃO), dentro das atividades de modelagem de processos de gestão e gerenciamento. Dá continuidade à tese de Luiz Carlos Brasil de Brito Mello (defendida em 2006) e articula-se com os trabalhos de tese de Pedrinho Goldman, Regis de Azevedo Lopes (em andamento) e José Alberto Costa Salles (em andamento) e dissertação de Marcelo Ciaravolo de Moraes (em andamento), bem como às dissertações já aprovadas de Alexandre de Andrade Cardozo de Menezes, Arnaldo Lyrio Fº, Sabrina Gassner Ribeiro, Raul Fernando Matos Vasconcellos, Alessandra C. Frabis, entre as mais recentes. Este trabalho integra-se também ao projeto REDE BIM BRASIL - MODELAGEM E REPRESENTAÇÃO DE PRODUTO PARA PROJETOS DE ENGENHARIA DE CONSTRUÇÃO EM MÚLTIPLAS DIMENSÕES INTEGRAÇÃO DE SISTEMAS. Vincula-se também aos projetos de pesquisa em andamento: Ontologias para AEC (PBIC- CNPq), Aplicações e impactos da tecnologia de informação na Arquitetura e Construção (CNPq) e GEDOC- A Gestão dos Projetos e a Padronização dos Documentos Informatizados (PRODOC CAPES). 1.3 OBJETIVOS Objetivo principal O objetivo desse trabalho é avaliar os principais impactos da implantação da tecnologia BIM (Building Information Modeling) sobre o processo de projeto nas empresas de arquitetura brasileiras adeptas deste novo sistema Objetivos específicos Os objetivos específicos da pesquisa são: a) Avaliar o uso, os benefícios, as dificuldades encontradas e as mudanças provocadas pelo uso do BIM através da análise de sua utilização em empresas de projeto de arquitetura nas cidades do Rio de Janeiro, São Paulo e Curitiba; 16

19 b) Analisar como os principais stakeholders envolvidos no processo estão sendo afetados com a transição do CAD geométrico para o uso de programas CAD parametrizados; 17 c) Identificar necessidades e demandas dos usuários e empresas para expansão das possibilidades de uso da tecnologia BIM no país. 1.4 METODOLOGIA A pesquisa inicial consistiu na busca e análise de referencial teórico, desenvolvendo os conceitos envolvidos com o tema. De acordo com os objetivos deste trabalho, visando o estudo do impacto de uma nova tecnologia de informação (BIM) diante do processo de projeto, foram definidos três assuntos principais a serem abordados: processo de projeto, tecnologia da informação e tecnologia BIM. Desta forma, foram realizadas pesquisas buscando os principais autores nacionais e internacionais que tratam de aspectos relacionados à conceituação, implantação e uso da tecnologia BIM, bem como consultas a trabalhos já desenvolvidos no campo do processo de projeto e relativos à aplicação de novas tecnologias da informação na indústria da construção civil. Como instrumentos foram utilizados: pesquisas bibliográficas, consultas a banco de dados de teses e dissertações, buscas no ambiente da Internet, pesquisas em jornais, revistas e outras publicações. Também foram realizados levantamentos de dados junto a entidades de classe e outras organizações. O segundo momento do trabalho consistiu em compreender o problema, com intuito de entender o funcionamento da tecnologia BIM e identificar as possíveis dificuldades dos usuários e as melhorias que aparentemente o BIM poderia proporcionar. Para isso, inicialmente houve treinamento prático da autora em software específico baseado na tecnologia BIM. Tal treinamento possibilitou maior percepção do funcionamento da ferramenta e foi essencial para uma inserção plena dentro do processo. Muitas dificuldades já puderam ser identificadas nesse momento e essas percepções iniciais foram complementadas com uma troca preliminar de informações com outros usuários.

20 Por tratar-se de uma tecnologia de recente aplicação na indústria brasileira, existe uma grande dificuldade na obtenção de dados nacionais sobre a utilização do BIM. Foram então utilizados estudos de caso internacionais buscando referências a partir da análise de experiências relativas à implantação do BIM em outros países. Devido à escassez de dados nacionais tornou-se imprescindível a realização de uma pesquisa de campo, a fim de verificar os impactos da tecnologia no Brasil que, certamente se mostrariam diferenciados em virtude de questões culturais, econômicas, etc. Assim, houve necessidade de realizar um levantamento de dados junto às empresas brasileiras e principais envolvidos no processo. Benbasat, Goldstein e Mead (1987) defendem que a utilização de estudos exploratórios é bastante adequada em pesquisas relativas à implantação de novos sistemas de informação, uma área em constante mudança, na qual novos elementos surgem a todo tempo necessitando novas investigações. Segundo os autores, o processo de implantação de uma nova tecnologia é complexo, e uma pesquisa baseada em estudos de campo pode ajudar na análise do seu impacto nas organizações, identificando mudanças nos processos e nos comportamentos organizacionais. (BENBASAT; GOLDSTEIN; MEAD, 1987). Os estudos de campo apresentados nessa pesquisa foram desenvolvidos em empresas de projeto de arquitetura situadas nas cidades do Rio de Janeiro, São Paulo e Curitiba, que trabalham com a tecnologia BIM. A formulação dos estudos permitiu a coleta de dados e informações, proporcionando um entendimento claro sobre a implantação da nova tecnologia no país. Para a formulação dos estudos de campo, foram realizadas aplicações de questionários e uma reunião com as empresas selecionadas, no qual os resultados puderam ser debatidos. A metodologia específica empregada nos estudos de campo será abordada de forma detalhada no capitulo 4. A metodologia geral utilizada nessa pesquisa pode ser resumida de acordo com a figura 1: 18

21 19 Figura 1. Metodologia para realização do trabalho 1.5 ESTRUTURA DO TRABALHO O trabalho apresenta-se dividido em 5 (cinco) capítulos, descritos a seguir: O capítulo 2 procura relacionar os temas processo de projeto - ferramentas de gestão tecnologia da informação, como fatores interdependentes e essenciais na busca da otimização dos processos na construção civil. Para isso, inicialmente são apresentados os temas relativos ao processo de projeto e a conformação do empreendimento na indústria da construção. Posteriormente abordam-se questões relacionadas a mudanças organizacionais e necessidade de implantação de novas formas de gestão como a Engenharia Simultânea. Por fim trata-se da Tecnologia da Informação e sua importância para o processo de projeto.

22 O capítulo 3 apresenta os conceitos relativos à tecnologia BIM, abordando suas origens, demonstrando seus usos, aplicações, possibilidades e dificuldades. O capítulo 4 consiste nos estudos de campo desenvolvidos em empresas de projeto de arquitetura no Rio de Janeiro, São Paulo e Curitiba, buscando traçar um panorama do uso da tecnologia no país. O capítulo 5 apresenta as conclusões da dissertação com base no referencial teórico, na análise de estudos internacionais e nos estudos de campo desenvolvidos neste trabalho, além de propor sugestões para novas pesquisas. 20

23 2 PROCESSO DE PROJETO E TI 2.1 PROCESSO DE PROJETO Definição de projeto Diversos autores buscam definir o conceito de projeto, com diferentes ênfases em virtude das épocas e das variadas áreas as quais o termo pode estar atribuído. Lawson (1980) aborda o ato de projetar como um processo mental de organização de idéias a partir da manipulação de informações de naturezas distintas, a fim de conformar um produto. Segundo o autor, o projeto pode ser caracterizado por dois aspectos: como produto (através da produção de uma solução) e como processo (a partir da busca na resolução de problemas). Analisando o projeto no contexto da indústria da construção civil, a Associação Brasileira de Normas Técnicas delimita o projeto como sendo a definição qualitativa e quantitativa dos atributos técnicos, econômicos e financeiros de um serviço ou obra de engenharia e arquitetura com base em dados, elementos, informações, estudos, discriminações técnicas, cálculos, desenhos, normas e disposições especiais (ABNT, NBR 5670, 1977). Rodriguez (1992) define o projeto como um processo para a realização de idéias que deverá passar pelas etapas de: idealização, simulação (análise) e implantação (protótipo e escala de produção)" (RODRIGUEZ, 1992). Melhado (1994) apresenta o conceito de projeto como: atividade ou serviço integrante do processo de construção, responsável pelo desenvolvimento, organização, registro e transmissão das características físicas e tecnológicas especificadas para uma obra, a serem consideradas na fase de execução (MELHADO, 1994).

24 Na construção de edifícios apresentam-se então duas abordagens do conceito de projeto, uma referente ao conjunto de informações técnicas e geométricas que definem o produto edificação e outra a partir da análise do projeto como um processo de busca de métodos e técnicas construtivas para geração de um produto final em conformidade com as necessidades dispostas (OLIVEIRA, 2005). Tzortzopoulos (1999) baseia-se no trabalho de Markus e Arch (1973) para apontar dois padrões dentro do conceito de projeto: o projeto como processo criativo (baseado na execução de modelos pelos projetistas a partir de informações prédefinidas) e o projeto como processo gerencial (formado por um conjunto de fases com nível crescente de detalhamento). O processo criativo de projeto fundamenta-se na atuação de dois aspectos complementares: identificação do problema e desenvolvimento da solução. Esses elementos, problema e solução, são interdependentes e podem ser desenvolvidos de forma conjunta a partir de croquis, desenhos e modelos (CROSS, 1994). Tzortzopoulos (1999) apresenta o modelo de Markus e Arch (1973) onde o processo criativo do projeto compreende as seguintes etapas: 1- Análise - compreensão do problema a partir de coleta, cruzamento e análises das informações; 2- Síntese formulação de soluções; 3- Avaliação verificação do desempenho da solução. Com base nos trabalhos de Riba (1980), Gray, Hughes, Bennet (1994) e Cross (1994), que colocaram algumas críticas e sugestões ao modelo de Markus e Arch (1973), Menezes (2003) elabora um fluxograma específico (figura 2) adicionando ao modelo a etapa de documentação e comunicação. 22

25 23 GERAL PESQUISA ANÁLISE Reestruturação do problema PROJETAÇÃO AVALIAÇÃO DOCUMENTAÇÃO Faltam dados ESTUDO DO PROBLEMA 1 ENTRADA DE DADOS ANÁLISE E AVALIAÇÃO ESTUDO DO PROBLEMA HIPÓTESES ANÁLISE E AVALIAÇÃO SÍNTESE E DESENVOL- VIMENTO ANÁLISE E AVALIAÇÃO DECISÃO SOLUÇÃO PROBLEMA 1 Mais desenvolv. Utilização de outra hipótese Comunicação e Esquematização Cenário/Necessidades Comunicação e Esquematização Hipóteses Comunicação e Esquematização Hipótese em desenvolvimento Comunicação e Esquematização Comunicação e Documentação formal PESQUISA ANÁLISE PROJETAÇÃO AVALIAÇÃO DOCUMENTAÇÃO Reestruturação do problema Faltam dados ESTUDO DO PROBLEMA 2 PARTICULAR ENTRADA DE DADOS ANÁLISE E AVALIAÇÃO ESTUDO DO PROBLEMA HIPÓTESES ANÁLISE E AVALIAÇÃO SOLUÇÃO PROBLEMA 2 Figura 2. Gráfico do processo de projeto criativo, adaptado de Markus e Arch (1973) apud Menezes (2003). Na figura 2 as etapas horizontais dizem respeito ao processo criativo refletindo o pensamento dos projetistas enquanto que as etapas verticais abordam o processo gerencial onde o projeto incorpora detalhes e se desenvolve de acordo com o avanço das fases. Entre as principais habilidades intelectuais exercidas no projeto se destacam: a capacidade analítica e de síntese (formulando o problema a partir das informações fornecidas), a criatividade e o raciocínio, o conhecimento (gerado por experiências anteriores dos projetistas) e a representação e comunicação das soluções (FABRICIO, 2002). A figura 3, a seguir, demonstra como tais habilidades contribuem na geração de informações qualificadas:

26 24 HABILIDADES INTELECTUAIS INFORMAÇÕES PROJETO INFORMAÇÕES QUALIFICADAS Análise e síntese das informações Criação de soluções projetuais Conhecimentos, procedimentos e cultura Representações / Comunicações ENTRADA PROCESSO SAÍDA Figura 3. Processo intelectual de projeto, adaptado de Fabrício (2002). A representação e comunicação da solução são pontos chaves no processo de projeto. Elas acontecem em geral através de desenhos e esquemas que, além de exteriorizar a criação, interagem com a própria criatividade. Da mesma forma, a solução pode ser transmitida a outros participantes que podem agregar novos elementos e exercer alguma influência nessa solução inicial, tornando o projeto um processo social resultante da interação entre diversos agentes. Desta forma, o processo de projeto configura-se hoje como uma atividade multidisciplinar e resultante da interação de um número cada vez maior de profissionais especializados com apoio constante de novos dispositivos e ferramentas tecnológicas (FABRICIO, 2002). Numa abordagem contemporânea, Fabricio e Melhado (2002) afirmam que o projeto é resultado das atividades mentais de cada projetista tanto quanto da interação entre os múltiplos agentes envolvidos no projeto e também do ambiente técnico que suporta tais processos intelectuais (FABRICIO; MELHADO, 2002).

27 Importância do projeto para a edificação O projeto possui papel fundamental na definição do produto, permitindo a otimização dos processos de construção e contribuindo diretamente com o aumento da satisfação dos usuários finais (OLIVEIRA, 2005). Koskela (2000) defende que as etapas iniciais de definição de projeto são as que geram maior agregação de valor ao produto percebido pelo cliente. Além disso, a qualidade do produto está intimamente relacionada ao processo de elaboração do projeto (MELHADO, 1994). O projeto pode ser visto como um processo estratégico que reflita as necessidades do empreendedor, a partir da identificação de demandas dos clientes, e como um processo operacional que visa a eficiência dos processos que darão origem ao produto, antecipando no papel o ato de construir (MELHADO, 1994). Devido à essa grande influência do projeto sobre o produto final edificação, Barros (1999) aponta o projeto como elemento estratégico no processo de inovação tecnológica do setor de construção de edifícios, sendo o processo de projeto um elemento estratégico para se alcançar maior nível de competitividade (BARROS, 1999). O projeto influenciará todo o processo de produção do edifício, definindo os materiais e processos construtivos, agregando qualidade e eficiência aos processos e principalmente tendo grande repercussão nos custos da edificação (MELHADO, 2001; FABRICIO, 2002; OLIVEIRA, 2005). A antecipação de soluções projetuais adequadas, a partir da identificação de problemas logo nas etapas iniciais de projeto, contribui de forma significativa para redução dos custos. Assim, quanto antes forem identificados os problemas e encontradas suas soluções, maiores serão os ganhos de custo ao final do empreendimento (OLIVEIRA, 2005). A figura 4 demonstra os ganhos de custo ao longo do tempo a partir de um maior investimento na fase de projeto.

28 26 CUSTO MENSAL DO EMPREENDIMENTO PRÁTICA CORRENTE MAIOR INVESTIMENTO NO PROJETO TEMPO PROJETO Figura 4. Relação situação de maior investimento na fase de projeto X práticas convencionais, adaptada de Barros; Melhado (1993) apud Melhado (1994) Etapas do processo de projeto Podem ser encontradas na literatura diversas formas de subdivisão do processo de projeto. Neste trabalho foram selecionadas algumas delas que serão apresentadas a seguir. De acordo com a NBR (ABNT, 1995) as etapas de projeto podem ser dividas da seguinte maneira: Levantamento, Programa de Necessidades; Estudo de Viabilidade; Estudo Preliminar; Anteprojeto; Projeto Legal; Projeto Básico (opcional); Projeto para Execução. Melhado (1994) divide as etapas do processo de projeto em: Programa de Necessidades; Estudo Preliminar; Anteprojeto; Projeto Executivo; Projeto para Produção; Planejamento e Execução; e Entrega. As Etapas de projeto segundo Tzortzopoulos (1999) compreendem: Planejamento e Concepção do Empreendimento; Estudo Preliminar; Anteprojeto; Projeto Legal; Acompanhamento da Obra; Acompanhamento do Uso. Fabrício (2002) apresenta as atividades de projeto divididas da seguinte forma: 1- Concepção do negócio e desenvolvimento do programa (aspectos financeiros, definição das características do produto);

29 27 2- Projetos do produto (projetos em si); 3- Orçamentação (levantamento de custos); 4- Projetos para produção (definição dos materiais e ferramentas necessárias, aspectos de construtibilidade); 5- Planejamento de obra (definição e acompanhamento de cronogramas e fluxo de caixa); 6- Projeto as built ; 7- Serviços associados (avaliação pós-ocupação). Lyrio Filho (2005) acrescenta ainda a etapa de Incepção, precedente imprescindível ao projeto propriamente dito, onde ocorre a verificação da viabilidade do empreendimento a partir da demanda do mercado O processo de projeto do empreendimento Na indústria da construção, o produto (empreendimento) é único, com terreno, projeto e sistema de produção próprio. Enquanto na indústria seriada o produto passa por uma linha de produção, na construção civil a produção se adéqua e se volta para o produto, se desmobilizando com o fim da construção. O sistema de produção se conforma, portanto, para atender as necessidades de um produto específico e não repetitivo. Além disso, os empreendimentos da construção apresentam ciclos de vida longos (maiores que 50 anos) abrangendo diversas etapas, tendo início com a concepção passando pela construção e uso, até alcançar por fim a demolição ou reabilitação (FABRICIO, 2002). Observa-se hoje na indústria da construção civil e em outras indústrias, o aumento da complexidade dos produtos e das organizações e um aumento constante do volume de informações. Sobre o processo de projeto na atualidade Machado (2006) afirma que: o processo de projeto de edificações tem se tornado mais complexo em função de fatores como: especialização do conhecimento, aumento do número de intervenientes, grande quantidade de tecnologias construtivas existente, grande volume de informação produzida e circulante durante o processo, necessidade de gerenciamento do conhecimento produzido, diminuição de prazos para projeto, sobreposição de etapas de projeto e

30 obra e diversidade de recursos de tecnologia de informação disponíveis para projeto e gerenciamento (MACHADO, 2006). 28 Desta forma torna-se essencial investigar de que forma cada um dos aspectos citados acima atua sobre o processo de projeto. Romano et al. (2001), destacam a necessidade de se modelar o processo de projeto a fim de garantir melhorias no seu gerenciamento. A modelagem do processo de projeto visa, entre outros, servir de base para a tomada de decisão, abrigando conhecimentos que poderão ser utilizados pela empresa posteriormente, facilitando o planejamento de novos empreendimentos, a alocação de recursos, a escolha de tecnologias de informação e melhorando a comunicação e troca de informação Agentes do processo de projeto do empreendimento Vários são os agentes que participam do processo e suas atuações variam em função de cada etapa de desenvolvimento do empreendimento. Fabrício (2002) aponta a existência de três esferas de desenvolvimento do empreendimento que serão geridas por esses diferentes agentes: operação imobiliária, projeto de produto e construção. Melhado e Violani (1992) apresentam 4 (quatro) agentes principais que irão atuar durante o desenvolvimento do empreendimento: o empreendedor, os projetistas, o construtor e o usuário. Os promotores dos empreendimentos são aqueles que formulam o conceito do produto. Eles são responsáveis por buscar o terreno e a partir da análise do mercado, montar um programa de necessidades contendo as principais características do produto que pretendem construir em função da sua localização e da demanda identificada. O programa do empreendimento abrange questões ligadas ao negócio, ao público-alvo, ao terreno, financiamento, a questões espaciais e funcionais e a questões relacionadas à construção, como prazos e custos. Esse programa de necessidades servirá de base para o trabalho dos projetistas. É preciso destacar que, o projeto do edifício também será influenciado por normas, regulações, códigos de obra e posturas, sendo necessária a sua aprovação junto a diferentes órgãos (FABRICIO, 2002).

31 Para realizar o projeto de empreendimentos o promotor contrata uma série de profissionais especializados nas diferentes áreas (arquitetura, estrutura, instalações prediais, etc). Observa-se que a conformação das equipes de projeto varia conforme o empreendimento. Cada profissional/escritório fica responsável pela realização do projeto de uma disciplina específica. A contratação de projetistas e consultores ocorre de maneira gradual conforme as etapas do empreendimento. Muitas vezes o critério selecionado é o de menor preço, não levando em conta a qualidade dos serviços prestados e a capacidade de integração com outros projetos e com o sistema de produção da empresa (FABRICIO, 2002). Uma das grandes dificuldades no processo de projeto é a segmentação desses projetistas em diferentes empresas e, muitas vezes, em diversas localidades, fazendo com que eles acabem trabalhando de forma separada. Em geral, a maneira de apresentar a informação ocorre de forma diferenciada por cada um deles de acordo com sua formação. Esses fatores podem acarretar dificuldades de comunicação e incompatibilidade de projetos. Portanto, torna-se essencial a troca de informações de forma sistemática e a intensa colaboração entre os agentes durante o processo (TZORTZOPOULOS, 1999). Nos projetos contemporâneos, as funções estão cada vez mais específicas, e observa-se um aumento no número de especialistas participantes. A responsabilidade de cada um no processo é cada vez menor. No entanto, a quantidade de informações isoladas a serem compartilhadas e compatibilizadas é cada vez maior. Assim, os documentos de projeto sofrem inúmeras alterações e ajustes conforme o avanço e a inserção de novos agentes que darão sua contribuição ao processo (GRILO, 2002). Em sua dissertação de mestrado Tzortzopoulos (1999) indica as principais queixas dos projetistas pesquisados em seus estudos de caso. Grande parte deles atribui as falhas e incompatibilidades de projeto à falta de integração entre projetistas desde as etapas iniciais de projeto, bem como o número reduzido de informação disponíveis nessa fase. Além disso, apontam também a dificuldade de comunicação entre os participantes. Em suas entrevistas a autora constatou que os projetistas atuam de forma restrita às suas áreas de competências, não permitindo 29

32 que obtenham uma visão da totalidade do processo no qual estão envolvidos (TZORTZOPOULOS, 1999). O processo de projeto, elemento de grande importância para conformação final do produto edificação, se encontra hoje na mão de projetistas subcontratados muitas vezes não conhecedores dos aspectos da construtora para qual prestam serviços, com relação ao sistema de produção da empresa e integração com os demais projetos que serão contratados (FABRICIO, 2002). Os projetistas estão se distanciando das decisões estratégicas do negócio, focando cada vez mais em suas especialidades e perdendo a visão do todo. Devido à grande diversidade dos especialistas envolvidos, é preciso investir na busca por ferramentas e métodos integradores e que facilitem a compatibilização das informações (GRILO, 2002). Em muitos projetos a falta de planejamento, a divisão através de etapas seqüenciais e segmentadas, a dificuldade de integração projeto/produção, e a pouca integração entre os agentes ocasionam a falta de qualidade do processo de projeto que irá repercutir diretamente sobre a qualidade do edifício (ROMANO et al., 2001). Evbuomwan e Anumba (1998) criticam o modelo atual de processo de projeto baseado em etapas seqüenciais que denominam over the wall (figura 5). Nesse sistema o projeto é desenvolvido pelo arquiteto e as informações são repassadas para os projetistas complementares, impedindo uma maior contribuição dos mesmos nas soluções iniciais desenvolvidas. Algumas desvantagens desse processo apontadas pelos autores estão relacionadas a: falta de comunicação entre os agentes, consideração tardia de aspectos relacionados à construtibilidade, fragmentação do processo e dificuldade de troca e validação das informações. 30 CLIENTE ARQUITETO ENGENHEIRO ESTRUTURAL ENGENHEIRO INSTALADOR EMPREITEIROS E FORNECEDORES DE MATERIAIS Figura 5. Processo de projeto seqüencial - Over the wall. Adaptada de Evbuomwan e Anumba (1998).

33 Sobre as dificuldades resultantes de um processo de projeto baseado em atividades seqüenciais Fabricio (2002) destaca que: 31 neste processo fragmentado e seqüencial, a possibilidade de colaboração entre projetistas é bastante reduzida e problemática e a proposição de modificações por um projetista de determinada especialidade implica a revisão de projetos já mais amadurecidos de outras especialidades, significando enormes retrabalhos ou até mesmo o abandono de projetos inteiros (FABRICIO, 2002). Evbuomwan e Anumba (1998) destacam a urgência para implantação de novas estratégias que busquem a integração entre os diversos agentes desde as etapas iniciais de projeto e propõem um modelo baseado na atuação participativa dos envolvidos tomando-se como elemento central o projeto (figura 6). ARQUITETOS ORÇAMENTISTAS ENGENHEIROS DE ESTRUTURA PROJETO PROMOTORES DE EMPREENDIMENTOS ENGENHEIROS DE INSTALAÇÃO FORNECEDORES DE MATERIAIS Figura 6. Diagrama de uma equipe de projeto integrada, adaptada de Evbuomwan; Anumba (1998). Da mesma forma, Tzortzopoulos (1999) defende que o processo de projeto deve ser participativo, permitindo a conformação de um produto com mais qualidade. Essa participação intensa dos agentes favorece o compartilhamento das decisões de projeto entre todos os participantes, uma maior participação do cliente e o aumento de troca de conhecimento técnico entre os projetistas. A figura 7 demonstra os principais agentes e alguns fatores que irão influenciar o processo de projeto, apresentando um modelo de estruturação de

34 equipe multidisciplinar de projeto onde o gerente de projeto é o responsável pela coordenação do grupo (MELHADO, 1994). 32 EMPREENDEDOR Necessidade dos Usuários Diretrizes de projeto da empresa Exigências Legais/Normas ARQUITETO PROJ. ESTRUTURAL CONSULTORES GERENTE DE PROJETO PROJ. HIDROSSANIT. OUTROS PROJETISTAS PROJ. ELÉTR. TELEF. Figura 7. Estruturação da equipe multidisciplinar de projeto, adaptado de Melhado (1994) A relação Projeto-produção Uma das grandes dificuldades na indústria de AEC é a segregação existente entre as etapas de projeto e produção, gerando incompatibilidades entre o projeto e o sistema de produção da construtora. Os projetos em geral, caracterizam o produto sem a preocupação com a forma como ele será construído (FABRICIO, 2002). A falta de detalhamentos de projeto que resultem em informações suficientes para a execução da obra permite que recaia sobre engenheiros e mestres de obras a responsabilidade por desenvolver na obra soluções improvisadas que deveriam estar contempladas no projeto (PICHI, 1993 apud FABRICIO, 2002). Muitas decisões são postergadas para a etapa de obra, tornando segregadas as atividades de projeto e construção, gerando inúmeras dificuldades e erros de execução. (MELHADO; VIOLANI, 1992 apud OLIVEIRA, 2005).

35 Barros (1999) afirma a necessidade de que sejam adotados projetos voltados à produção, defendendo a etapa de projeto como essencial para que haja uma racionalização da construção. Os projetos para produção são essenciais para garantir a qualidade do produto e a exeqüibilidade do que foi descrito em projeto. Segundo Melhado (1994) pode-se definir os projetos para produção como: 33 conjunto de elementos de projeto elaborados de forma simultânea ao detalhamento do projeto executivo, para utilização no âmbito das atividades de produção em obra, contendo as definições de: disposição e seqüência de atividades de obra e frentes de serviço; uso de equipamentos; arranjo e evolução do canteiro; dentre outros itens vinculados às características e recursos próprios da empresa construtora (MELHADO, 1994). Em sua pesquisa, Barros (1999) identificou uma grande insatisfação das empresas frente aos projetos para produção que, mesmo existindo, não atendem plenamente à produção. A autora verificou uma tendência de maiores investimentos em projetos para produção nas empresas da construção civil. No entanto, muitos projetos ditos para produção muitas vezes não funcionam no canteiro, pois, apesar de oferecer dados e modulações, esses nem sempre são suficientes para a correta execução do serviço pelos operários. Cabe ressaltar que muitas vezes os projetos para produção só são realizados após as compatibilizações, na etapa de projeto executivo, não permitindo ganhos em racionalização que poderiam ocorrer se a produção estivesse já embutida em fases anteriores, como a de anteprojeto (BARROS, 1999). Observa-se que, a falta de conhecimento dos projetistas com relação aos processos construtivos e o distanciamento dos arquitetos de projeto das questões relativas à obra, levam a soluções projetuais que não funcionam no canteiro. Da mesma forma, no canteiro, o projeto é visto como um balizador, sofrendo inúmeras modificações em função da execução. Torna-se, urgente compreender os processos de projeto e produção de forma integrada para que as soluções geradas possam ser efetivamente realizadas e contribuam para otimização dos processos, redução dos custos e garantia da qualidade do empreendimento.

36 Os projetos de produto e produção devem ser realizados de forma simultânea, permitindo agregar ao projeto de produto a questão da construtibilidade, levando em conta aspectos relativos aos sistemas de produção empregados e a execução dos elementos propostos. Para que isso ocorra, torna-se necessária uma maior compatibilização dos projetos, a implantação de uma equipe multidisciplinar que conte com engenheiro de obra e uma boa coordenação de projetos (FABRICIO, 2002) Empresas de Projeto Existe uma grande gama de profissionais prestadores de serviços às empresas construtoras e incorporadoras. O ramo de projetos para edificações na construção civil é formado em grande parte por pequenos escritórios e profissionais autônomos. Tal disposição se dá pela natureza do serviço projeto, pouco valorizado dentro do ramo da construção civil e devido à sua inconstância uma vez que a indústria é afetada diretamente por questões econômicas e políticas (OLIVEIRA, 2005). Na elaboração de seu modelo de gestão voltado para pequenas empresas de projeto, Oliveira (2005) destaca as principais limitações aplicadas a esses negócios: escassez de recursos humanos, financeiros e tecnológicos e carência de formação gerencial de seus líderes. Grilo (2002) indica uma tendência de redução do tamanho dos escritórios de projeto. O autor aponta que alguns fatores comprometem a sobrevivência dos escritórios de arquitetura: as concorrências do tipo menor preço, os estudos de risco, a facilidade de entrada de novos concorrentes e as baixas margens de lucro. Além disso, acredita que o afastamento do arquiteto das funções gerenciais e da própria obra afeta a sua margem de atuação. Por fim, o autor defende que a sobrevivência dos escritórios de projeto demanda a antecipação das tendências e conversão dos desafios em fontes de vantagens competitivas e oportunidades de negócio (GRILO, 2002). Para aumento da competitividade Grilo (2002) sugere que sejam observados os seguintes aspectos: 34

37 35 1- Gerenciais; 2- Mercadológicos, através de identificação de oportunidades de negócio, estabelecimento de parcerias com outros agentes, diferenciação nos produtos desenvolvidos, etc.; 3- Tecnológicos, a partir do investimento em tecnologias que permitam redução de prazo de projeto, facilitando a integração com outros projetistas e permitindo maior participação do cliente, facilitando o atendimento de suas necessidades; 4- Organizacionais Processo de projeto e mudanças relacionadas à gestão Diversos autores destacam a importância da mudança e modernização dos sistemas de gestão como fatores essenciais para um maior aproveitamento das vantagens e benefícios que podem ser obtidos com o rearranjo do processo de projeto (TZORTZOPOULOS, 1999; MELHADO, 2001; OLIVEIRA, 2005). Sobre a necessidade de mudanças relacionadas a gestão Oliveira (2005) destaca que: É de suma importância que se melhorem todos os outros subsistemas da empresa (recursos humanos, comercial, finanças, marketing, sistemas de informação, etc.) além de outros elementos de gestão como estrutura organizacional, liderança e empreendedorismo, cultura organizacional, de forma a se reunirem as condições mínimas para que o projeto seja desenvolvido com eficiência e eficácia, para que as melhoras em sua metodologia possam ser implementadas com sucesso (OLIVEIRA, 2005). Analisando o trabalho de Ferreira; Reis; Pereira (2001), Oliveira (2005) demonstra a interligação entre 3 (três) elementos: estrutura, tecnologia e comportamento (figura 8). A alteração em qualquer um desses elementos provoca uma mudança organizacional que irá influenciar os demais. Logo, qualquer mudança deve considerar a influência desses aspectos um sobre o outro. Da mesma forma, Toledo et al. (2000) apresentam o modelo de Orlikowski (1992) que discorre sobre a existência de três pontos: propriedades institucionais, os

38 agentes humanos e a tecnologia. Segundo o autor, a interação desses pontos resultará num novo arranjo organizacional. 36 ESTRUTURA TECNOLOGIA COMPORTAMENTO Figura 8. Elementos da mudança organizacional, adaptado de Ferreira; Reis; Pereira (2001) apud Oliveira (2005). A mudança organizacional pode estar baseada em transformações de natureza estrutural (funções e tarefas), estratégica (mercado-alvo), cultural (valores e estilos de liderança), tecnológica (processos de produção) e humana (formação, seleção de pessoal), sendo capaz de gerar impacto em partes ou no conjunto da organização (WOOD et al.,1995 apud MOURA; OLIVEIRA, 1998). Toledo et al. (2000) defendem que, para a aceitação da mudança, todos os envolvidos direta ou indiretamente com a inovação devem ser bem informados e conscientizados, e que tal tarefa demanda tempo e investimentos financeiros em treinamentos para que os indivíduos compreendam o processo de mudança e se empenhem com a inovação. É preciso que haja preparação dos colaboradores para a mudança através de treinamentos e orientações, as empresas devem valorizar o desenvolvimento de pessoas como forma de mitigar as possíveis resistências que geralmente ocorrem nos processos de mudança organizacional (FERREIRA; REIS; PEREIRA, 2001 apud OLIVEIRA, 2005). 2.2 ENGENHARIA SIMULTÂNEA Definição de Engenharia Simultânea A engenharia simultânea (ES) vem sendo aplicada nas etapas de desenvolvimento de produtos de diversos setores da indústria como forma de

39 proporcionar agilidade ao processo de produção, garantindo qualidade e facilitando a inovação tecnológica (FABRICIO, 2002). Seu surgimento está relacionado à necessidade de introdução rápida de novos produtos no mercado como forma de garantir a competitividade das indústrias (ANUMBA; BAUGH; KHALFAN, 2002). Evbuomwan e Anumba (1998) apresentam a definição de Winner et al. (1988), abordando a engenharia simultânea como: 37 o desenvolvimento integrado e simultâneo do projeto e seus processos correlatos, incluindo a produção e suporte. Essa abordagem pretende motivar os agentes para que considerem desde o inicio todos os elementos do ciclo de vida do produto, desde a sua concepção até o descarte, estando atentos a questões como a qualidade, custo, planejamento e requisitos do cliente (WINNER et al, 1988 apud EVBUOMWAN; ANUMBA, 1998). A engenharia simultânea enquadra o desenvolvimento do produto como um processo contínuo buscando a eliminação de atividades não geradoras de valor e a otimização dos processos. Prevê a integração de diversas especialidades num único processo, criando uma equipe multidisciplinar em constante colaboração, unindo projeto, produção, marketing e demais aspectos ligados ao produto (LOVE; GUNASEKARAN, 1997). A engenharia simultânea baseia-se na execução de tarefas em paralelo e exige uma imensa colaboração dos agentes como forma de garantir ganhos de tempo e qualidade do produto (FERREIRA, 2007). Fabricio (2002) destaca alguns elementos da ES: 1- Valorização do projeto e das primeiras etapas de concepção do produto; 2- Realização das etapas de desenvolvimento do produto de forma paralela (projeto e produção); 3- Integração entre os diversos agentes do processo de produção; 4- Interação das equipes de projeto; 5- Utilização intensiva de tecnologia da informação; 6- Coordenação de projetos; 7- Orientação para a satisfação do cliente e para o mercado.

40 Alguns benefícios decorrentes desse ambiente integrado são: a satisfação do cliente; a redução do tempo de projeto e custos; o aumento da qualidade; o aumento da eficiência dos processos produtivos; a diminuição do desperdício e de gastos posteriores com mudanças (ANUMBA; BAUGH; KHALFAN, 2002). Kamara; Anumba e Evbuomwan (2001) apresentam o modelo de Brookes e Backhouse (1997) que resume os diversos aspectos do conceito de engenharia simultânea e suas interações (figura 9). 38 METAS Satisfação do Cliente Competitividade do Negócio OBJETIVOS Minimizar o tempo de entrada no mercado Redução dos custos Aumento da qualidade do produto PROPORCIONA ESTRATÉGIAS Integração e simultaneidade dos processos Uso de equipes multidisciplinares Consideração antecipada de todos os aspectos do ciclo de vida do produto Análise de requisitos PERMITE FERRAMENTAS E TÉCNICAS T Sistemas de Gestão Softwares (CAD, etc.) FACILITA Figura 9. Aspectos relacionados ao conceito de Engenharia Simultânea, adaptado de Brookes; Backhouse (1997) apud Kamara; Anumba; Evbuomwan (2001) ES na construção de edifícios O avanço tecnológico e a crescente exigência dos clientes resultam numa complexidade dos empreendimentos, com aumento das exigências relativas a prazo, custo e qualidade da edificação e uma maior preocupação quanto ao desempenho e impactos gerados pelo edifício ao longo do seu ciclo de vida (FABRICIO, 2002). No entanto, alguns pontos ainda dificultam a otimização dos processos na indústria da construção civil (LOVE; GUNASEKARAN, 1997): (1) a falta de integração e coordenação entre os projetistas; (2) a comunicação pobre (3) os

41 desvios de qualidade e (4) uma enorme quantidade de tempo improdutivo. Além disso, segundo Love e Gunasekaran (1997), a grande fragmentação da indústria, formada por pequenas empresas subcontratadas, que se unem para um projeto específico, desencoraja os esforços das equipes de projeto em aumentar qualidade e reduzir custos. Diversas medidas foram adotadas ao longo do tempo, como a informatização dos escritórios e a industrialização dos canteiros através da inserção de elementos pré-fabricados, mas esses conceitos não atingiram completamente os processos da indústria da construção. Muitos problemas ainda persistem por conta da ausência de ferramentas de gestão efetivas (LOVE; GUNASEKARAN, 1997). Quanto ao processo de projeto, observa-se hoje uma grande fragmentação dos intervenientes, através de diversas disciplinas, gerando falhas nas trocas de informação. Essa fragmentação acarreta erros e omissões que terão conseqüências futuras e que irão refletir em inúmeras mudanças realizadas em etapas posteriores de forma onerosa. Percebe-se também que não há uma abordagem do edifício ao longo de todo seu ciclo de vida. Assim, a indústria da construção precisa urgentemente de novas ferramentas para o desenvolvimento de seus negócios e gestão de seus processos a fim de garantir vantagem competitiva (ANUMBA; BAUGH; KHALFAN, 2002). Tomando se a engenharia simultânea como o desenvolvimento paralelo e integrado do projeto e produção e que antecipa as decisões para as fases iniciais de projeto, considerando desde o inicio todo o ciclo de vida da edificação, a aplicação da engenharia simultânea se mostra benéfica na construção civil uma vez que: 39 - o estágio inicial de projeto é um dos mais críticos para o ciclo de desenvolvimento da edificação; - A integração entre os intervenientes do ciclo de produção é um fator chave para a qualidade do produto final; - As decisões tomadas nas fases iniciais de projeto têm maior influência sobre o desempenho e custo final da edificação (MACHADO, 2006). Desta forma, diante do alinhamento dos objetivos da CE com as necessidades atuais da construção civil (integração de processo, satisfação do

42 cliente) e considerando a construção civil como um processo fabril (com repetição de processos, assim como em outras indústrias), acredita-se que os ganhos de produtividade obtidos em outras indústrias a partir da aplicação do conceito de engenharia simultânea também podem ser alcançados com a sua implantação na construção civil (KAMARA; ANUMBA; EVBUOMWAN, 2001). No contexto da construção civil, Evbuomwan e Anumba (1998) definem a ES como: 40...tentativa de otimizar o projeto e seu processo de construção para alcançar redução de tempo, melhorando a qualidade e diminuindo os custos a partir da integração de atividades de projeto, fabricação e construção, maximizando a simultaneidade e a colaboração nas práticas de trabalho (EVBUOMWAN; ANUMBA, 1998). Fabricio (2002), em sua tese de doutorado apresenta o conceito de Projeto simultâneo representado como a adaptação e aplicação da engenharia simultânea no desenvolvimento do produto na construção de edifícios. A definição de Projeto Simultâneo segundo Fabricio (2002): O desenvolvimento integrado das diferentes dimensões do empreendimento, envolvendo a formulação conjunta da operação imobiliária, do programa de necessidades, da concepção arquitetônica e tecnológica do edifício e do projeto para produção, realizado por meio da colaboração entre o agente promotor, a construtora e os projetistas, considerando as funções subempreiteiros e fornecedores de materiais, de forma a orientar o projeto à qualidade ao longo do ciclo de produção e uso do empreendimento (FABRICIO, 2002). Na mesma linha de raciocínio Machado (2006) apresenta o conceito Arquitetura Simultânea como: um método de gestão de projeto que promove a integração dos processos e o estabelecimento de paralelismo entre atividades por meio da colaboração e da utilização da TI como suporte. Como pré-requisitos para implantação do Projeto Simultâneo, Fabricio (2002) destaca: 1- A parceria entre os diversos agentes do processo de projeto; 2- A organização e planejamento do processo de projeto enfatizando a multidisciplinaridade na busca por soluções projetuais;

43 3- A utilização de novas tecnologias da informação buscando facilitar a integração e troca de informações entre os agentes. Sobre a importância da tecnologia de informação como ferramenta de apoio à engenharia simultânea, Machado (2006) destaca que: 41 A evolução da Tecnologia da Informação é considerada um fator chave para o desenvolvimento da Engenharia Simultânea por fornecer o suporte à integração dos processos, ao compartilhamento da informação, à colaboração e ao controle integrado. A TI é necessária para dar suporte à integração, permitindo a gestão do processo, o gerenciamento da informação e comunicação, a simulação, a colaboração e compartilhamento de conhecimento (MACHADO, 2006). Percebe-se que na atualidade, a TI não é mais função isolada, mas está entranhada no negócio, sendo necessária para dar apoio ao grande número de informações geradas pela engenharia simultânea e facilitando o gerenciamento dos processos com o aumento das subcontratações (BJORNSSON; EKSTROM, 2004). 2.3 TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO Definição de TI Segundo Nascimento e Santos (2003b) a expressão Tecnologia da Informação (TI) está relacionada às tecnologias utilizadas para capturar, armazenar, processar e distribuir informações eletronicamente (NASCIMENTO; SANTOS 2003b). A tendência de intensificação do uso da TI se confirmou a partir da década de 90, proporcionando a redução de tempo das atividades, o aumento da qualidade e a customização dos produtos. Além disso, a TI possibilitou novas formas de organização e controle, a formação de alianças e parcerias entre empresas e a conformação de novos canais de distribuição. (LAURINDO, 2000) Numa visão mais abrangente, o termo TI não diz respeito apenas a sistemas de informação e processamento de dados, mas está relacionado também a questões humanas, administrativas e organizacionais. Além disso, devido ao grande poder de impacto da TI sobre os processos, torna-se essencial o seu alinhamento com o negócio e a estratégia da empresa para que seja possível atingir um aproveitamento máximo de todas as suas possibilidades (LAURINDO, 2000).

44 Surge então uma nova abordagem para o termo tecnologia da informação podendo compreender "o conjunto dos conhecimentos que se aplicam na utilização da informática envolvendo-a na estratégia da empresa para obter vantagem competitiva (NASCIMENTO; SANTOS, 2003a). Desta forma, a implementação efetiva de novos sistemas de informação requerem não somente visão e investimento, mas mudanças significativas nos processos, que implicam reestruturação organizacional. (EGA, 1998 apud EASTMAN et al., 2002). Devem ser avaliados os aspectos técnicos e organizacionais, encarando a TI como uma importante ferramenta que pode dar origem a novas estratégias empresariais e permitir novas possibilidades de negócio (LAURINDO, 2000). A padronização e alteração na gestão das empresas são essenciais para a expansão de novas tecnologias de informação. Assim, para o pleno uso da TI devem ser observados os seguintes aspectos: (NASCIMENTO; SANTOS, 2003b) 1- Conscientizar os profissionais sobre os benefícios da tecnologia e oferecer treinamento adequado, investindo na equipe; 2- Buscar a padronização dos processos; 3- Fazer uso da tecnologia de forma a agregar valor, gerando novos produtos e serviços; 4- Garantir o gerenciamento de informação, a troca de informação entre usuários, a armazenagem e validade das informações geradas, a interoperabilidade e a integração de sistemas TI e indústria da construção civil Percebe-se um grande atraso tecnológico comparando-se a indústria da construção civil com outras indústrias. O setor de construção civil demora mais para absorver novas tecnologias de informação, o que leva a um nível de produtividade e qualidade bem inferiores ao observado em outros ramos industriais (NASCIMENTO; SANTOS, 2003b). 42

45 Esse atraso tecnológico pode ser observado não somente no Brasil, mas também em diversos outros países. Bjornsson e Ekstrom (2004) demonstram em seu trabalho que nos últimos 30 anos as indústrias dos EUA alcançaram ganhos significativos de produtividade a partir do alto investimento em TI. No entanto, os autores observam que, a indústria da construção civil americana obteve crescimento muito menor quando comparada a outros setores industriais, fato que relacionam ao baixo nível de investimento em TI praticado por esta indústria. A adoção de novas tecnologias da informação na indústria da construção civil ainda é bem restrita em função das particularidades apresentadas pelo setor. Um dos principais pontos a serem observados é a fragmentação da indústria formada por inúmeras pequenas e médias empresas subcontratadas que apresentam pequena parcela de atuação frente ao todo. (EASTMAN et al. 2002). Toledo et al. (2000) destacam que as pequenas empresas não dispõem de recursos para suportar uma inovação radical e, devido à natureza sazonal dos trabalhos, tampouco se comprometem com estes esforços (TOLEDO et al., 2000). Para se tomar riscos e investir na implantação dessas novas tecnologias de informação, uma das condições iniciais é uma situação econômica que favoreça o crescimento do setor de construção civil propiciando investimentos baseados em conhecimento. As empresas precisam estar atentas aos benefícios que a TI pode garantir, propiciando a melhoria dos processos e ganho de mercado, trazendo assim, maiores lucros para a empresa (EASTMAN et al.,2002). Sobre os principais fatores relacionados ao baixo investimento em TI na indústria da construção civil, Scardoelli, et al. (1994) apud Nascimento, Laurindo, Santos (2003) destacam a resistência a novas tecnologias, a falta de formação da mão-de-obra e a falta de um gerenciamento adequado dos processos. Nascimento e Santos (2002) atribuem a baixa utilização da TI a: 1- Pouca valorização e investimentos em TI pela indústria ao contrário de outros setores; 2- Falta de uma implantação integrada juntamente com sistemas de gestão e estratégia de negócios; 43

46 44 3- Alto custo dos softwares, equipamentos e manutenção; 4- Falta de formação profissional; 5- Ausência de padronização na comunicação e troca de informações; 6- Poucas empresas estão investindo, logo não há impacto global. O relatório da FIESP (2008) apresenta algumas diretrizes para aumentar o uso das novas tecnologias de informação na indústria da construção civil, defendendo que o Estado deve contribuir na formação de profissionais preparados, com incentivo a novas pesquisas, com maior abertura de financiamentos e mudanças na legislação. Deve-se buscar a adaptação dos conceitos internacionais à realidade brasileira bem como investir em projetos que proponham a padronização de informações e procedimentos. Da mesma forma, o empresariado também deve investir em pesquisas, equipamentos e profissionais. A tecnologia de informação precisa ter uma aplicação mais abrangente, estando envolvida nos diversos aspectos referentes tanto ao projeto como a produção do edifício (FIESP, 2008). Na última década, porém, observa-se um movimento crescente de empresários da construção civil brasileira buscando investir na implantação de novas tecnologias para reduzir o tempo de construção, o desperdício de materiais e aumentar seus índices de produtividade (TOLEDO et al., 2000). No entanto, no processo de adoção de novas tecnologias de informação percebe-se que a implantação de ferramentas de TI de forma isolada não é garantia de aumento de produtividade. Para este se realizar deve haver comprometimento de todos os participantes do processo, bem como devem ser revistos os aspectos organizacionais, a forma de se trabalhar e pensar o processo de projeto e a troca de informações. Para isso, toda a cadeia deve compreender os ganhos que a implantação plena e integrada dessas tecnologias pode propiciar ao setor (NASCIMENTO; SANTOS, 2003b). Para se alcançar melhores resultados globais torna-se essencial que a implantação das tecnologias aconteça em toda indústria da construção civil abrangendo desde as empresas de extração de matéria-prima até as imobiliárias e clientes (FIESP, 2008).

47 Nascimento e Santos (2003b) apontam como tendências futuras para a indústria da construção civil: 1- Utilização de um modelo único para gestão e armazenamento da informação; 2- Maior troca de informação entre as diversas fases do ciclo de vida da edificação; 3- Mudanças na relação com fornecedores de materiais e serviços; 4- Expansão do uso de Simulações e análises; 5- Consolidação da TI como vantagem competitiva Contribuições da TI ao processo de projeto O processo de projeto sofre hoje grande influência das ferramentas computacionais existentes. Fabrício e Melhado (2002) afirmam que as novas tecnologias permitem aumentar produtividade, mas também mudam substancialmente os processos intelectuais e cognitivos envolvidos no projeto (FABRICIO; MELHADO, 2002). As novas técnicas de informática permitem estender as simulações para fases mais adiantadas do processo de projeto e permitem descolar parte das habilidades projetuais ligadas à intuição para a simulação de possibilidades e análise comparativas. Além disso, a maior facilidade de gerar várias possibilidades permite uma comparação das soluções que vão sendo validadas ao longo da sua elaboração. As imagens virtuais permitem representar realisticamente idéias e conceitos de projeto muito antes da construção efetiva do edifício e podem contribuir para uma melhor comunicação entre os diferentes projetistas e clientes (FABRICIO; MELHADO, 2002). Assim, a informática torna-se uma importante ferramenta de apoio ao projeto, podendo ser utilizada propiciando a simulação, análise e avaliação da performance do edifício em seus diversos aspectos: funcionais, de produção, de custo, etc. Desta forma, a TI possibilita a otimização do projeto envolvendo todos os âmbitos e disciplinas (FISCHER; KUNZ, 2004). 45

48 Fabricio (2002) em sua tese de doutorado propõe que sejam estudados os impactos das ferramentas de informática e telecomunicações no processo de projeto, identificando como essas novas tecnologias estão afetando o trabalho dos projetistas, o pensamento projetual e a comunicação e troca de informação entre os agentes do processo. Todo projeto contempla a atuação de diversos colaboradores, cada qual na sua especialidade, muitas vezes trabalhando em diferentes sistemas de informação e utilizando os mais variados formatos. Além disso, com o aumento da complexidade dos projetos, o número de informações eletrônicas geradas pelas diferentes disciplinas é cada vez maior (FISHER; KUNZ, 2004). A busca de ferramentas que permitam a comunicação e integração entre os agentes durante o processo de projeto torna-se então, questão fundamental para o seu pleno desenvolvimento. Nascimento e Santos (2003b) apontam que na indústria da construção, o tratamento do fluxo de informações entre os vários agentes multidisciplinares dentro de todo processo é um dos fatores críticos para o sucesso de um empreendimento (NASCIMENTO, SANTOS 2003b). A fim de garantir melhorias no processo de projeto e desenvolvimento do produto, é essencial que as empresas promovam investimentos voltados para a implementação de novos sistemas computacionais, capazes de facilitar a comunicação e troca de informações, integrando projeto e produção de forma a antever os problemas, visando a conformação de um produto com mais qualidade e alinhado as necessidades do cliente (BOUCHLAGHEM; KIMMANCE; ANUMBA, 2004). Fabrício e Melhado (2002) destacam a imensa possibilidade de integração entre os agentes a partir da aplicação e uso de novas ferramentas de telecomunicação. Segundo os autores: 46 Essa possibilidade é fundamental num setor marcado pela fragmentação e num processo de projeto em que os agentes estão dispersos em diversas empresas e locais distintos. A eficiência na colaboração no processo de projeto depende cada vez mais da compatibilidade e intercomunicação não só entre os agentes humanos, mas também entre as ferramentas computacionais de apoio ao projeto (FABRICIO; MELHADO, 2002). Tzortzopoulos (1999) conclui em seu trabalho que torna-se essencial:

49 o uso de sistemas computacionais integrados juntamente à criação de banco de dados orientado a objeto, estabelecendo um sistema que possibilite a troca de informações eficiente e a compatibilização de projetos, e sua integração a outros processos gerenciais (orçamento, suprimentos,...) (TZORTZOPOULOS, 1999). 47 Alguns autores indicam que o uso de TI pode reduzir o custo de projetos em até 30% (MICALI, 2000 apud NASCIMENTO, SANTOS 2003a). Bouchlaghem; Kimmance e Anumba (2004) destacam algumas vantagens que a TI pode propiciar ao processo de projeto: 1- Melhor colaboração entre as equipes trabalhando no projeto; 2- Ganhos de tempo com processamento de dados e redução no tempo de projeto; 3- Aumento da qualidade do produto, com maior consistência das informações; 4- Maior atendimento as necessidades do cliente; 5- Maior integração da cadeia da construção civil e seus agentes envolvidos no projeto. Em sua dissertação de mestrado, Ito (2007) avalia a gestão da informação nas empresas de projeto, desenvolvendo estudos de caso em empresas de projeto na região metropolitana de Curitiba. Com base na análise dos resultados obtidos, o autor conclui que: a empresa que investe constantemente em melhorias dos processos, na gestão e organização da empresa, no planejamento estratégico e TI, tem maior capacidade para oferecer serviços de melhor qualidade, em prazos menores, e atender melhor às necessidades e exigências clientes (ITO, 2007). Apesar da crescente expansão do uso de novas tecnologias de informação, observa-se hoje no setor de projetos da construção civil, um uso restrito das suas possibilidades. Ainda se utiliza muito papel, a comunicação é falha e inúmeras informações são geradas repetidamente sem necessidade, devido a falta de integração entre os agentes e os softwares que eles utilizam (BOUCHLAGHEM; KIMMANCE; ANUMBA, 2004).

50 A pesquisa de Ito (2007) demonstra que apesar do investimento em máquinas e softwares CAD, as empresas estudadas, em geral, apresentam um processo de projeto sendo realizado tal qual era no passado, com o uso de pranchetas. O autor identificou que as ferramentas 3D ainda são pouco utilizadas e que o potencial dos softwares não é plenamente aproveitado pelos projetistas. Tal fato pode estar atribuído ao baixo treinamento dos projetistas, a falta de alinhamento da TI com a estratégia e gestão da empresa e muitas vezes pela aquisição de softwares não adequados ao trabalho desenvolvido (ITO, 2007). Sobre esse mesmo ponto Fabrício e Melhado (2002) fazem a seguinte colocação: 48 A tecnologia da informação tem se difundido rapidamente entre as empresas e agentes ligados ao projeto e à construção, entretanto, no estágio atual, a utilização dessas novas ferramentas ainda é limitada e problemática. Com a falta de formação na utilização de computadores e softwares, os projetistas têm uma aproximação empírica o que leva, em muitos casos, à subutilização ou uso inadequado da tecnologia (FABRICIO; MELHADO, 2002). A inserção de novas tecnologias de informação no setor de projetos de edificações acarreta em aumento da necessidade de treinamento e formação de recursos humanos, necessidade de padronização de arquivos e objetos de projeto, mudança na comunicação e na troca de informação de projetos. (JACOSKI, 2005) Além disso, conforme as ferramentas tecnológicas evoluem, tornam-se mais caras, exigindo equipamentos mais robustos, e uma nova estrutura organizacional que apóie seu pleno funcionamento (FABRICIO; MELHADO, 2002). Para que se possa tirar proveito máximo das ferramentas torna-se essencial além do desenvolvimento tecnológico dos sistemas, que haja preocupação com a organização do processo de projeto e dos processos gerenciais da empresa. Só assim poderá ser garantida a plena troca de informações e comunicação entre os diversos intervenientes e sistemas computacionais (FABRICIO; MELHADO, 2002).

51 3 BUILDING INFORMATION MODELING 3.1 ORIGENS DO BIM O conceito de modelagem do produto ganhou força no final da década de 70, diante das inúmeras mudanças econômicas, com a globalização dos mercados e aumento das pressões sobre as empresas. Na busca pela melhoria dos processos tornava-se essencial uma abordagem integrada dos diferentes aspectos relacionados ao produto, a fim de atingir um mercado cada vez mais exigente quanto a prazos, qualidade e custos. A modelagem de produto surge então, como uma importante ferramenta auxiliando na concepção, validação e construção do produto, garantindo aumento da produtividade e a sobrevivência dos negócios. A modelagem baseia-se na integração dos sistemas envolvidos no desenvolvimento do produto e na utilização da tecnologia de informação como suporte para esses processos (AYRES, 2009). No contexto da construção civil, o aumento da complexidade dos processos acarretou a necessidade de inserção de uma mentalidade industrial, buscando a aplicação de soluções adotadas na indústria da manufatura. Neste sentido, a noção de modelagem de produto adotada por outras indústrias deu origem ao conceito BIM (Building Information Modeling), como uma modelagem que busca integrar todos os processos relacionados à construção do produto edificação. Diversos trabalhos sobre a modelagem de produto na indústria de AEC foram desenvolvidos ainda nas décadas de 70 e 80, nos EUA e Europa. Nos EUA o conceito inicial era denominado Building Product Models e já na Europa e Finlândia era apresentado como Product Information Model (EASTMAN et al., 2008). Em 1973, Gingerich apresentou um sistema que integrava às visualizações 3D aos elementos bidimensionais, permitindo atualizações automáticas dos

52 elementos em todas as vistas conforme as modificações de projeto. Além disso, também previa uma interface que possibilitaria a inclusão de informações relativas a materiais e a inserção de elementos como portas, janelas e sistemas estruturais (GINGERICH, 1973 apud AYRES, 2009). Algumas das primeiras linhas explicitadas sobre o BIM também podem ser encontradas no artigo de Eastman publicado em 1975 no AIA Journal. O conceito desenvolvido por Eastman foi denominado Building Description System (BDS). Tratava-se de um sistema onde a representação dos elementos de projeto era baseada em informações geométricas associadas a outros atributos. Desta forma, além de criar desenhos, o sistema permitia gerar relatórios e análises referentes a quantitativos de materiais, estimativas de custo, entre outras. O projeto seria resultado do arranjo de elementos construtivos, que ao serem modificados uma única vez, eram atualizados em todas as visualizações (EASTMAN, 1975 apud EASTMAN et al., 2008). O trabalho de Ayres (2009) demonstra uma trajetória interessante da evolução do conceito BIM. Segundo o autor, a modelagem de produto na indústria de AEC surge no desenvolvimento dos primeiros sistemas CAD (Computer Aided Design) pela equipe de Douglas Ross no MIT, ainda na década de Na sua concepção inicial, o CAD foi pensado como ferramenta capaz de abrigar dados referentes a diferentes disciplinas, permitindo o trabalho simultâneo de diversos projetistas e a integração de vários tipos de informações, viabilizando o desenvolvimento de análises e simulações diversas. No entanto, a baixa capacidade de processamento dos computadores da época não permitia suportar a grande quantidade de informações gerada pela complexa rede de processos envolvidos no projeto. Desta forma, as empresas de software desenvolveram inicialmente a parte geométrica, mais fácil de ser resolvida diante das tecnologias disponíveis na ocasião (AYRES, 2009). A evolução dos softwares CAD é dividida por Kale e Arditi (2005) em três gerações: 1) desenho auxiliado por computador, 2) modelagem geométrica e 3) modelagem de produto. Na primeira geração, o objetivo era a formulação de desenhos baseados em figuras geométricas (linhas, arcos, etc) cuja associação representaria os objetos da 50

53 vida real (ex.: duas linhas paralelas representariam uma parede). O objetivo era automatizar e levar para o computador o processo de desenho até então realizado nas pranchetas. A segunda geração permitia a inserção de informações na terceira dimensão, possibilitando a obtenção de visualizações em 3D dos objetos (maquete eletrônica). Os softwares da terceira geração surgiram efetivamente nos anos 80 e baseiam-se na associação de dados geométricos e não-geométricos (materiais, altura, custo, etc) criando uma relação de parametrização e correlação de dados (KALE; ARDITI, 2005). A tecnologia BIM insere-se nesta última geração, oferecendo a possibilidade de conjunção de diversos tipos de informações na conformação do modelo. 3.2 DEFINIÇÃO DE BIM A tecnologia BIM permite a criação de um modelo composto por dados geométricos e inúmeras informações relativas a todas as atividades envolvidas na produção do edifício (planejamento, projeto, construção, etc.) (EASTMAN et al., 2008). Segundo o NBIMS (National BIM Standards), o BIM pode ser definido como: 51 Uma representação digital das características físicas e funcionais de uma facility 1 e um recurso para o compartilhamento de informações de uma facility conformando uma base confiável para a tomada de decisões ao longo do seu ciclo de vida, desde a concepção até a demolição (NBIMS, 2008, tradução da autora). Para Bazjanac (2004) o BIM é um modelo de informações de edifícios que abriga um conjunto de dados multidisciplinares específicos, contendo informações sobre vários pontos de vista, incluindo as relações e aspectos relativos à descrição dos componentes que irão compor uma determinada edificação. Kymmel (2008) define o BIM como uma simulação de projeto formada por modelos 3D de componentes associados, que abrigam todas as informações necessárias relativas ao projeto e ao produto seja no planejamento, construção, operação e desmobilização. 1 No idioma português ainda não se consagrou um termo equivalente a facility que extrapola o conceito relativo de edifício ou obra.

54 Ferreira (2007) defende que o modelo BIM é mais do que o Modelo de um Produto (Product Modeling) já que procura modelar todos os assuntos relativos à edificação: produtos, processos, documentos, etc. (FERREIRA, 2007). Eastman et al. (2008) definem o BIM como uma tecnologia de modelagem associada a processos que permitem produzir, comunicar e analisar modelos de edifícios. O BIM pode ser visto como uma ferramenta que permite gerar e abrigar informações de diversas origens, simular diferentes possibilidades e comunicar diversos tipos dados. Neste sentido, Kymmel (2008) relaciona quatro atributos que interconectados entre si conformam os sistemas BIM: vizualização, compreensão, comunicação e colaboração. 3.3 CARACTERÍSTICAS DOS SISTEMAS BIM Os sistemas computacionais baseados em BIM permitem a construção do edifício no ambiente virtual a partir de softwares que irão simular a construção. Trata-se da formulação de um protótipo digital do edifício que possibilita uma série de experimentações e ajustes no projeto antes que se torne real, permitindo a consideração antecipada de diversos aspectos relativos à edificação (KYMMEL, 2008). Campbell (2007) identifica seis características chaves do sistema BIM: 1- Digital (possibilita simulação do projeto e da construção); 2- Espacial (permite representação em 3D); 3- Quantificável (informação pode ser quantificada); 4- Compreensivo (abriga informações relativas ao design, performance, seqüência de construção, aspectos financeiros); 5- Acessível (formato aberto e disponibilidade de informações para todos os participantes); 6- Durável (aplicável a todas ao longo de todo ciclo de vida do edifício; projeto, construção, manutenção). 52

55 A lista de softwares BIM disponíveis no mercado é extensa. Alguns deles são: Active3D, Archimen, Autodesk AutoCAD Architecture, Autodesk Revit Architecture, Bentley Architecture, DDS-CAD Building Service, DDS Nemetschek Allplan, Facility Online, Graphisoft ArchiCAD, MagiCAD, Oracle CADView-3D, Solibri Model Checker, Tekla, VectorWorks, entre outros Modelagem paramétrica e visualizações múltiplas O BIM permite uma construção virtual do edifício com todos os seus elementos, conformando um modelo de onde podem ser retirados um número infinito de cortes e vistas. (BIRX, 2006). Assim, a cada visualização que o projetista necessita, a informação é apenas reorganizada e apresentada de uma nova maneira, ao invés de ser recriada (SCHEER et al.,2007). Desta forma, as informações geradas em plantas, cortes e visualizações 3D são correspondentes e uma modificação em qualquer visualização gera modificação automática em todas as demais. Essa capacidade de modificação de todos os desenhos simultaneamente permite que a informação seja inserida uma única vez, impossibilitando a geração de dados redundantes, e diminuindo a possibilidade de erros (EASTMAN et al., 2008). Além disso, todas as informações complementares e simbologias (indicações de corte, numeração de desenhos e pranchas) são geradas automaticamente e se ajustarão conforme a mudança de escala. Também não há preocupação com configurações de espessuras de linhas, que já se encontram pré-definidas em função dos elementos de projeto. Do mesmo modo, as cotas também podem ser lançadas com grande facilidade, muito rapidamente. Assim, no BIM os desenhos apresentam-se como uma conseqüência do processo de projeto. Como muitos deles são gerados e ajustados de forma automática, o projetista pode se dedicar mais à solução projetual sem grandes preocupações com o desenvolvimento de desenhos técnicos (BIRX, 2006). O BIM permite a geração de visualizações 3D logo nas fases iniciais de projeto. Essas visualizações irão auxiliar a verificação de incompatibilidades, facilitando a análise de pontos diversos sobre o projeto e a busca por soluções. 53

56 Muitas questões de projeto que, tradicionalmente só seriam percebidas em etapas posteriores, poderão ser resolvidas pelos projetistas logo nas fases iniciais, diminuindo futuros retrabalhos por conta de mudanças e adequações de projeto. A coordenação de projetos também pode ser facilmente realizada no BIM a partir de ferramentas de clash detection que proporcionam um destaque visual das interferências, chamando atenção para as incompatibilidades entre os projetos (KYMMEL, 2008). Por abrigar tanto dados geométricos quanto textuais, o BIM permite que a qualquer momento sejam extraídos documentos contendo quantitativos, especificações, e outras informações que também serão atualizadas conforme as modificações de projeto (SCHEER et al., 2007). Nos sistemas BIM os objetos são gerados para representar os componentes da construção real. Uma parede não é mais representada através de duas linhas paralelas. O objeto parede se comporta como tal e possui propriedades agregadas de altura, espessura, material, composição, acabamento, preço, entre outros. Para isso, o usuário precisa inserir uma série de parâmetros que definem o objeto e são essenciais para sua utilidade no projeto. Esses parâmetros estão relacionados ao conhecimento de arquitetura, exigindo noções relativas à forma como aquele objeto de fato é construído (IBRAHIM; KRAWCZYK; SCHIPPOREIT, 2004). A modelagem paramétrica oferece ao usuário a possibilidade de obter diferentes possibilidades para o mesmo elemento (AYRES, 2009). Por exemplo, as diferentes combinações entre os atributos podem gerar paredes com revestimentos diferenciados (pintura, cerâmica, etc). Além de possuir geometria própria e receber atributos de informações não geométricas relativas à material, desempenho, etc., os objetos podem ter regras associadas. A possibilidade de associação entre componentes faz com que a mudança em um objeto leve à modificação de outros componentes a ele relacionados (EASTMAN et al., 2008). Por exemplo, ao se alterar a altura do pédireito de um pavimento, o número de degraus da escada poderá ser modificado automaticamente. 54

57 As informações dos objetos devem ser atribuídas de acordo com o estágio de projeto. O projetista vai inserindo especificações e detalhando o objeto conforme o avanço das etapas. Na fase inicial, pode-se utilizar objetos genéricos definindo sua geometria e localização, conformando ambientes e determinando elementos principais. Posteriormente, poderão ser inseridas informações relativas ao acabamento, revestimentos, comportamento, preço, entre outras (IBRAHIM; KRAWCZYK; SCHIPPOREIT, 2004). Assim, o nível de informação contida no projeto vai depender da fase de desenvolvimento. O nível de detalhe e a quantidade de informação atribuídas aos objetos vão variar conforme o avanço dos projetos (KYMMEL, 2008) Abordagem de todo ciclo de vida da edificação Uma das principais características do BIM é a possibilidade de abordar todo o ciclo de vida da edificação podendo abrigar o desenvolvimento de atividades relativas ao planejamento, projeto e construção. O BIM pode auxiliar na formulação de programas de necessidades, estudos de viabilidade, na formulação do projeto, no gerenciamento da construção, na operação do uso do edifício e até mesmo na sua demolição. Análises de custo e comportamento (análise térmica, de energia, entre outras) podem ser realizadas precocemente e a qualquer momento, podendo ser consideradas na busca de melhores soluções de projeto (EASTMAN et al., 2008). Essa possibilidade de diversas simulações permite que sejam feitas avaliações de inúmeras possibilidades, analisando a melhor alternativa a ser adotada (KYMMEL, 2008). A possibilidade de inserção da ferramenta 4D (tempo) permite visualizar o processo de construção, verificando como estará o andamento da obra em cada etapa, sendo possível planejar as interferências de equipamentos e a melhor configuração do canteiro de obras (EASTMAN et al., 2008). Além disso, podem ser atribuídas instruções e seqüência de montagens nos objetos facilitando a execução da obra em especial em áreas complicadas (KYMMEL, 2008). 55

58 O BIM torna possível a realização de estudos de custo ao longo do ciclo de vida da edificação. Através de análises comparativas de diferentes materiais é possível simular a operação e uso do edifício e escolher soluções que sejam mais adequadas a longo prazo (KYMMEL, 2008) Ambiente de projeto colaborativo e interoperabilidade No BIM o processo de projeto ocorre de forma colaborativa com inúmeras informações sendo agregadas ao projeto a todo tempo. Conforme os projetistas desenvolvem os projetos, vão acrescentando informações, aumentando gradativamente o nível de detalhamento do projeto. Esses projetistas podem trabalhar em várias partes do projeto de forma independente e combinar seu trabalho a qualquer momento para análises e verificações de interferências. A intensa colaboração entre os agentes resulta num melhor entendimento do projeto e na redução dos riscos (KYMMEL, 2008). No BIM a informação está contida em um único banco de dados tornando a integração entre os projetistas quase que obrigatória. Scheer et al. (2007) destacam que dessa maneira, nos escritórios que utilizam o Sistema CAD-BIM, todos os envolvidos do empreendimento participam de modo integrado e simultâneo, contribuindo para a análise dos dados e para a tomada de decisão. A constante troca de dados entre um número cada vez maior de agentes utilizando os mais diferentes softwares, torna necessário o desenvolvimento de novas formas de intercâmbio das informações de projeto. A falta de padronização para comunicação, armazenagem e passagem de informação é hoje uma das grandes dificuldades encontradas no processo de projeto de empreendimentos. Nesse sentido, resolver a questão da interoperabilidade tornase questão chave para a evolução na implantação de novas tecnologias da informação na indústria da construção civil (JACOSKI; LAMBERTS, 2002). Entende-se como interoperabilidade a capacidade de comunicação de dados entre diversos processos produtivos (JACOSKI, 2004). Diante desse conceito Ayres (2009) destaca que: 56

59 idealmente, a informação agregada por diferentes disciplinas deveria fluir sem obstáculos entre o projeto, a fabricação, a construção, a manutenção, e todas as outras atividades interrelacionadas que constituem o desenvolvimento de um edifício, ficando disponível a todos os envolvidos automaticamente (AYRES, 2009). 57 Diversos autores defendem a adoção de um modelo aberto, que possa ser facilmente acessado por todos os agentes envolvidos, podendo ser adaptado e utilizado de acordo com as necessidades específicas de cada usuário. (CRESPO; RUSCHEL, 2007, FERREIRA, 2007, JACOSKI; LAMBERTS, 2002). A integração entre as informações geradas por diferentes softwares torna necessário o desenvolvimento de padrões de interoperabilidade que permitam a troca irrestrita de informações garantindo sua consistência (KYMELL, 2008). Nesse sentido, surge em 1995, nos EUA, a IAI (International Alliance for Interoperability) uma associação formada por grandes empresas da indústria da construção, pesquisadores e entidades da construção civil com o objetivo de definir especificações e padrões para a indústria da construção civil. A IAI foi responsável pela criação do IFC (Industry Foundation Classes) um padrão neutro e aberto que possibilita o compartilhamento de informações entre diferentes aplicativos (JACOSKI, 2004). Segundo Campbell (2007), o IFC foi criado como forma de estocar, classificar e padronizar os componentes e sistemas da construção definindo as especificações dos objetos através de classes. Na utilização do padrão IFC as informações geradas em determinado software são traduzidas para esse formato neutro, garantindo que todas as informações dos objetos sejam transferidas corretamente e possam ser abertas e utilizadas por outros softwares que também trabalhem com esse padrão. Desta forma, se permite a compatibilização com modelos criados em diferentes softwares que utilizam o formato sem perdas de informação (KYMMEL, 2008). Segundo Campbell (2007), o padrão IFC ainda está sendo pouco utilizado no mercado, encontra-se imaturo e ainda precisa ser melhor desenvolvido. No entanto, acredita-se que é muito possível que o IFC se torne futuramente um padrão na indústria da construção, já sendo adotado atualmente por grande parte dos softwares BIM (JACOSKI, 2004).

60 BENEFÍCIOS DO BIM O BIM permite uma maior integração de projetos e de todos os processos envolvidos na construção, trazendo maior qualidade para o edifício, com menor custo e redução do tempo de projeto (EASTMAN et al., 2008). Desta forma, no contexto fragmentado da indústria de AEC, o BIM mostra-se como uma importante ferramenta, capaz de contribuir na integração dos processos a partir da eliminação de ineficiências e redundâncias, aumentando a colaboração e comunicação, a fim de garantir melhores resultados de produtividade (CAMPBELL, 2007). O BIM promove melhorias na comunicação e troca de informações, além de proporcionar redução dos conflitos, uma vez que o arquivo base utilizado por todos é o mesmo. Todos esses fatores contribuem na redução de tempo e custo, com aumento da eficiência e qualidade do trabalho desenvolvido (JACOSKI; LAMBERTS, 2002). Nos sistemas BIM as informações são inseridas uma única vez e acessadas por todos os participantes do processo. Tal fato reduz o retrabalho e não permite a geração de informações redundantes, diminuindo a possibilidade de erros (EASTMAN et al., 2008, JACOSKI; LAMBERTS, 2002, SCHEER et al., 2007). O uso de modelos 3D permite que a compreensão do projeto seja acessível a todos, não sendo restrita apenas àqueles que conhecem as simbologias e representações de desenho (KYMMEL, 2008). Isso facilita o entendimento do cliente e do usuário final e contribui para formulação de soluções mais alinhadas às suas necessidades. BIM: Birx (2006) enumera algumas vantagens obtidas com o uso da tecnologia 1- Maior facilidade na coordenação dos projetos (as interferências entre os elementos podem ser destacadas visualmente); 2- Redução de carga horária por projeto (redução de custo através de diminuição de horas trabalhadas por projeto);

61 3- Aumento da qualidade do projeto e detalhes; uma vez que se gasta mais tempo projetando e menos tempo com representações gráficas; 4- Maior controle das informações de projeto, já que o BIM se torna banco de dados central das informações de projeto; 5- Expansão do mercado de atuação da empresa, através da geração de novos produtos pelo escritório, como imagens, estimativas de custo, quantitativos; 6- Educação a jovens arquitetos, que precisam desenvolver rapidamente soluções construtivas logo nas etapas iniciais de projeto; 7- Maior facilidade no gerenciamento de mudanças. 3.5 DIFICULDADES E DESAFIOS Apesar dos esforços de fabricantes de softwares e de organizações para promover o BIM, a grande maioria dos projetos de edifícios ainda é desenvolvida no método tradicional, com desenhos 2D e documentos de texto. O setor de projetos, em geral, está resistindo à mudança em direção a esse novo modelo de informação. As causas por esta resistência são diversas, entre elas, o longo processo de aprendizagem, a falta de tempo e recursos financeiros dos escritórios de projeto e a deficiência dos softwares (BAZJANAC, 2004). O contratante é aquele que obtém os maiores lucros e benefícios com a adoção da tecnologia BIM e como principal interessado deveria incentivar o desenvolvimento das equipes e a implantação das ferramentas (KYMMEL, 2008). No entanto, são os escritórios de projeto subcontratados que acabam tendo que arcar com despesas e riscos na implantação da tecnologia. No caso brasileiro isso é agravado pela escassez de recursos financeiros, decorrente da desvalorização da atividade de projeto, mas apesar disso os escritórios necessitam despender altos investimentos em equipamentos, softwares e treinamento para modernizar seus negócios adequando-se a tecnologia. Muitas vezes estas empresas não são recompensadas financeiramente para essa reestruturação e continuam recebendo uma parcela muito pequena diante do custo global da construção (JACOSKI; LAMBERTS, 2002). 59

62 Por se tratar de uma tecnologia recente, o número de profissionais utilizando efetivamente as ferramentas BIM ainda é restrito. Tal fato ocasiona certo isolamento daqueles que investiram na tecnologia e acarreta no uso incipiente da totalidade de suas possibilidades (CAMPBELL, 2007). Uma das grandes questões que surgem no desenvolvimento de projetos em BIM está relacionada ao pertencimento do modelo. Os aspectos legais relacionados ao BIM merecem destaque, e é preciso que se busque soluções legais para atribuição do pertencimento do modelo e da responsabilidade na exatidão do conteúdo de informações. A constante atualização do modelo, mesmo durante a construção e posteriormente durante o uso do edifício, torna necessária a formulação de contratos que garantam os direitos autorais dos projetistas, mas que permitam a inserção de novas informações e o acesso ao modelo por todos outros participantes do processo (KYMMEL, 2008). A visualização 3D facilitada possibilitada pelos softwares, ao mesmo tempo em que é uma grande vantagem do BIM, apresenta-se como um obstáculo aos projetistas uma vez que a visualização aponta facilmente todas as incompatibilidades e dificuldades, solicitando respostas imediatas (KYMMEL, 2008). Neste sentido, as ferramentas BIM exigem um certo nível de conhecimento projetual e referente a tecnologia da construção do usuário para formulação do modelo. Isso dificulta seu uso por estagiários e arquitetos recém-formados com pouca experiência. Aliado a isso, a distância tecnológica existente entre o ensino das universidades e o mercado de projeto dificulta a contratação de mão-de-obra especializada. A velocidade das transformações é enorme e o que se observa é que as universidades não conseguem alcançá-las. Além disso, observa-se nos cursos de Arquitetura e Engenharia uma dissociação entre o ensino do projeto e as ferramentas computacionais existentes no mercado (JACOSKI, 2005). A grande dificuldade de encontrar pessoal qualificado faz com que as empresas tenham que proporcionar treinamento a seus funcionários demandando tempo e alto investimento financeiro. Além disso, é preciso enfrentar a relutância de alguns profissionais na substituição das ferramentas computacionais existentes pelo sistema BIM e diante da decorrente alteração do processo de projeto proporcionado 60

63 pela tecnologia. O uso do BIM requer da equipe de projeto uma integração muito diferente da que ocorre nos moldes tradicionais de projeto. A conformação da equipe influenciará diretamente nos resultados finais obtidos, tornando-se essencial um efetivo gerenciamento dos recursos humanos a fim de se obter um resultado satisfatório com o uso da ferramenta (KYMMEL, 2008). Birx (2006) identificou as seguintes dificuldades encontradas na transição da tecnologia tradicional para os novos modelos de edifício: 1- Necessidade de treinamento da equipe nos novos softwares; 2- Poucos profissionais utilizando efetivamente o BIM. Muitos engenheiros, contratantes e clientes não usam ainda, dificultando um aproveitamento maior na troca de informações entre os participantes do projeto; 3- Os softwares ainda necessitam evoluir, atendendo as demandas dos projetistas a partir da inserção de novas ferramentas e possibilidades; 4- Há grande dificuldade na contratação de mão-de-obra treinada nos programas; 5- Os próprios professores que oferecem treinamento em BIM são novatos na utilização dos softwares; 6- O processo de transição é lento, o que deve fazer com que a tecnologia leve cerca de uma década para ser implantada efetivamente com aproveitamento de todas as suas possibilidades. Os próprios softwares BIM ainda apresentam muitas dificuldades e precisam evoluir. Tse e Wong (2005) apud Crespo e Ruschel (2007) apresentam alguns problemas demonstrados por com relação aos softwares baseados em BIM: 1- Dificuldade de adequação de objetos ao projeto; 2- Poucas possibilidades de customização dos objetos; 3- Complexidade da ferramenta, consumindo tempo para modelagem; 4- Falta de treinamento e apoio técnico; 5- Custos extras para adquirir módulos complementares; 61

64 62 6- Indisponibilidade para avaliação do software de forma gratuita. Nota-se que os 3 (três) primeiros itens são uma consequência do pouco envolvimento da indústria de materiais e componentes, que ainda não fornece os dados de seus produtos de modo conveniente. 3.6 PERSPECTIVAS PARA O BIM Birx (2006) afirma que o CAD geométrico não mudou de maneira significante a forma de trabalho dos arquitetos, apenas computadorizou a prática de desenho realizada anteriormente nas pranchetas. Segundo o autor, ao contrário do que ocorreu com os sistemas CAD tradicionais, que afetaram de forma restrita o processo de projeto, assim que houver a propagação do uso do BIM na indústria da construção civil haverá mudanças culturais em diversos aspectos referentes ao projeto, processos construtivos, serviços oferecidos, estrutura organizacional das empresas, entre outros. Segundo Crespo e Ruschel (2007), formular e utilizar um BIM corretamente influencia profundamente a maneira de trabalhar nos empreendimentos da construção. Kymmel (2008) afirma que a indústria da construção só irá evoluir em direção ao BIM de forma mais concreta quando se tornar necessário, seja por exigência do contratante ou pela competição entre os projetistas e construtores que levará a implantação como forma de manter sua sobrevivência no mercado. Somente a introdução de novos softwares não será isoladamente capaz de produzir efetivas mudanças nos processos da indústria da construção. Torna-se necessária uma abordagem colaborativa de todos os envolvidos na cadeia a partir da integração dos agentes envolvidos no planejamento, projeto, construção e fornecimento, em busca de uma adoção mais generalizada visando maior aproveitamento das possibilidades oferecidas pelo BIM (KYMMEL, 2008). O sucesso na aplicação de novas tecnologias baseadas em BIM no desenvolvimento do produto devem levar em conta fatores humanos e organizacionais e deixar de considerar qualquer destes fatores durante a implementação da modelagem resulta em um investimento que gera baixo retorno ou até prejuízo (AYRES, 2009)

65 Segundo Ayres e Scheer (2007), não somente a ferramenta utilizada na geração das documentações projetuais deve ser modificada: o próprio processo de projeto deve sofrer alterações, dadas as novas possibilidades oferecidas pela tecnologia. A situação ideal para a definição dos elementos de projeto, por exemplo, seria que os fornecedores disponibilizassem seus catálogos num formato neutro, de forma que fosse possível baixar os objetos da internet com todas as especificações incluindo-os diretamente no projeto. Com a disponibilidade dos componentes pelos fabricantes, será possível reduzir o tempo gasto pelos projetistas com a modelagem, permitindo a inserção de objetos mais detalhados e alinhados aos produtos efetivamente disponíveis no mercado. Além disso, os fabricantes seriam responsáveis pela consistência das informações fornecidas que poderiam estar sendo atualizadas constantemente (IBRAHIM; KRAWCZYK; SCHIPPOREIT, 2004). Outra grande tendência com a expansão do uso do BIM é o surgimento de novos softwares complementares ligados à estrutura, instalações prediais, planejamento da construção, estimativas de custo e análises diversas, que poderão se comunicar com o modelo arquitetônico, tomando-o como referência para realizar uma tarefa especifica (IBRAHIM; KRAWCZYK; SCHIPPOREIT, 2004). Com a confirmação cada vez maior da tendência de adoção da tecnologia BIM pelo mercado de AEC, algumas universidades internacionais já estão buscando a atualização de seus currículos inserindo disciplinas relativas ao BIM. Kymmel (2008) descreve sua experiência como professor na Universidade do Estado da Califórnia (EUA) onde hoje os alunos recebem 4 (quatro) semestres de aulas sobre o BIM, englobando desde o uso de programas computacionais até a simulação do processo colaborativo de projeto proporcionado pela tecnologia. Os programas dos cursos de engenharia e arquitetura pouco a pouco precisarão ser revistos, com inserção de novas disciplinas a fim de formar profissionais com conhecimentos alinhados às necessidade do mercado (JACOSKI, 2005). 63

66 ESTUDOS DE CASO PESQUISADOS Scheer et al., 2007 Os autores apresentam um estudo dos impactos dos sistemas CAD geométrico e CAD-BIM sobre o processo de projeto. Para isso, foram analisados dois escritórios de arquitetura em Curitiba onde um deles utilizava software CAD geométrico e o outro software CAD-BIM. O estudo descreve como as principais atividades relacionadas ao projeto são desenvolvidas em cada empresa. O usuário de CAD geométrico afirma estar satisfeito com a produtividade, diante das facilidades do CAD geométrico quando comparado à prancheta. O usuário de CAD-BIM indica possibilidades de aumento de produtividade em função da ferramenta operacional, a partir da geração automática de desenhos e facilidade de inserção de textos e carimbos. O escritório usuário de CAD geométrico não percebeu como desvantagem a necessidade de atualização de cada um dos desenhos no CAD geométrico. O arquiteto entrevistado alegou que apesar do BIM gerar atualizações automáticas das visualizações, perde-se muito tempo na configuração dos parâmetros dos objetos. Em contrapartida, segundo os autores, pode se perder muito mais tempo nas atualizações do que na configuração dos parâmetros. Na conclusão do estudo Scheer et al. (2007) observaram vantagens no sistema CAD-BIM sobre o sistema CAD geométrico. Os autores apontam para existência de muitas dificuldades encontradas pelos usuários na definição dos parâmetros dos objetos. Atribuem tal fato a atual forma de trabalhar dos projetistas onde muitas decisões de projeto são deixadas para etapas futuras, fato que não acontece no BIM. Os autores acreditam que a persistência no uso do sistema CAD geométrico também pode ser resultado da falta de informação não a respeito da potencialidade do CAD-BIM, mas sim de que a sua implantação, em geral, demanda modificações no próprio processo de projeto Campbell, 2007 Campbell (2007) demonstra os benefícios alcançados na empresa M. A. Mortenson Company com o uso do BIM. A empresa teve oportunidade de testar o

67 software em projetos de diferentes tipos, com prazos e complexidades variáveis. O autor afirma que o BIM melhorou a gestão do conhecimento e a comunicação, aumentou qualidade e segurança, reduziu o retrabalho e permitiu a diminuição dos custos e prazos. Algumas aplicações do sistema BIM desenvolvidas na empresa são: 1- Visualização de projeto; 2- Analise de aspectos de construtibilidade; 3- Planejamento do terreno e entorno; 4-4D (tempo); 5-5D (custo); 6- Integração com fornecedores e subcontratados; 7- Coordenação de projetos; 8- Projeto de componentes construtivos (peças); 9- Pré-fabricação de sistemas; 10- Operação e manutenção do edifício BIRX, 2006 Birx (2006) demonstra as principais mudanças alcançadas com o uso do BIM no escritório ASG, nos Estados Unidos. A implantação na empresa teve início em 2004, com treinamento inicial de apenas dois funcionários utilizando um pequeno projeto teste. Após um ano do início da implantação, todos os projetos da empresa já eram desenvolvidos em BIM e todos os 40 (quarenta) arquitetos do escritório já haviam sido treinados. Entre os principais benefícios proporcionados pelo BIM no escritório, o autor destaca melhorias na quantidade e qualidade das visualizações e imagens, facilidade na coordenação de projetos, economia de tempo e motivação da equipe a partir da identificação das facilidades apresentadas pelo software. Diminuiu-se a carga horária de arquitetos principiantes e estagiários aumentando as horas de arquitetos plenos e coordenadores de projeto. Como o número total de horas por projeto diminuiu, houve redução de custos mesmo com aumento da carga horária de profissionais mais caros. 65

68 Outra grande vantagem identificada pelo escritório foi a centralização da informação em um arquivo único onde todas as modificações ocorrem de forma automática em plantas, vistas e cortes, ao contrário dos inúmeros desenhos 2D que precisavam ser modificados um a um. Apesar das informações estarem contidas em um modelo único, os projetistas podem trabalhar de forma simultânea, cada um desenvolvendo diferentes partes do modelo. Birx (2006) destaca que o BIM mudou a forma de projetar uma vez que diminuição do tempo gasto com desenhos técnicos e representações gráficas permite que os projetistas dediquem mais tempo aos detalhes de projeto, contribuindo para o aumento da qualidade do projeto. Além disso, o BIM possibilitou que o escritório gerasse novos produtos como estimativas de custo, quantitativos, e imagens, garantindo novas fontes de lucro para a empresa. O autor cita a contribuição do BIM na educação de jovens arquitetos, uma vez que a tecnologia exige respostas rápidas e entendimentos dos diversos parâmetros envolvidos na construção. Se antes o trabalho dos arquitetos recém-formados estava baseado em aprender a desenhar, hoje a partir do uso do BIM estes jovens profissionais irão aprender a projetar de fato. Além disso, o software BIM permite que os arquitetos mais experientes acompanhem de perto o trabalho executado pelos novatos. Como principais problemas enfrentados na transição para a nova tecnologia, Birx (2006) destaca: o grande tempo a ser despendido com treinamentos, não utilização dos softwares por outros projetistas e pelo contratante, a necessidade de complementação e maior desenvolvimento dos softwares e a dificuldade na contratação de mão-de-obra especializada. O autor destaca que o ideal seria que o contratante, projetistas e consultores, também utilizassem o formato BIM. Em 2006, dois anos após o início da implantação do BIM, o escritório ainda precisava transformar os desenhos para arquivos 2D de forma que pudessem ser abertos por outros intervenientes do projeto. 66

69 Suermann e issa, 2007 O trabalho de Suermann e Issa (2007) apresenta as percepções de alguns stakeholders da indústria de AEC americana com relação aos impactos do BIM na construção. Para o estudo, foram realizados levantamentos junto aos membros do comitê National BIM Standard (NBIMS) Facility Information Council (FIC) do National Institute of Building Sciences (NIBS). A pesquisa foi realizada através de questionários enviados por e disponibilizados na web. Os 50 (cinqüenta) entrevistados avaliaram os impactos do uso do BIM de acordo com seis indicadores de performance comumente utilizados na indústria da construção: qualidade (incluindo retrabalho), custo global, segurança, prazo, unidades/homem hora e custo/homem hora. Os participantes atribuíram valores de 1 a 5 a cada indicador, sendo computada a porcentagem de citações acima do nível 3. Os aspectos mais favoráveis indicados pelos entrevistados foram qualidade (90%), prazo (90%) e custo global (84%). Posteriormente unidades/homem hora (76%) e custo por unidade (70%). Poucos demonstraram percepção com aumento de segurança (46%). Os participantes também deveriam fazer um ranking dos indicadores e a ordem resultante, do mais relevante para o menos relevante, foi: 1) qualidade, 2) prazo 3) unidades/homem hora 4) custo por unidade 5) custo global e 6) segurança Manning e Messner, 2007 Manning e Messner (2007) apresentam um panorama do uso do BIM em dois projetos na área de saúde. O primeiro caso aborda um projeto com parte da equipe na Europa e parte nos Estados Unidos. Por questões de projeto, o cliente optou por redesenhar o projeto inicial buscando melhores soluções. Os primeiros desenhos feitos em CAD consumiram 350hs em 24 meses, enquanto que seu redesenho em software BIM foi realizado em 214hs em 44 dias. Houve, portanto, uma redução de 39% do tempo, e a equipe conseguiu gerar muito mais detalhes do que os últimos 3 (três) anos do projeto tinham sido capazes de produzir.

70 Os autores destacam que a facilidade de gerar levantamentos de quantitativos facilitou bastante a formulação de estimativas de custo. No projeto inicial em 2D esse serviço não foi realizado pela equipe de projeto, em função do imenso trabalho e tempo necessário para calcular e recalcular os quantitativos além da grande responsabilidade a ser assumida pelo fornecimento de uma informação gerada a partir de métodos imprecisos. Outro ponto destacado no estudo diz respeito às mudanças de projeto. Os autores observaram que havia uma barreira de colaboração interna na equipe de projeto para realização de modificações nos desenhos. Com as atualizações automáticas proporcionadas pelo BIM esse problema estava acabado. Um dos grandes benefícios proporcionados pelo BIM no projeto foi a possibilidade de conversão de unidades que facilitou a comunicação entre as equipes da Europa e Estados Unidos que facilmente convertiam seus desenhos para as unidades utilizadas em cada país. O segundo caso apresenta um projeto de retrofit. O BIM foi utilizado para gerar um modelo inicial da edificação existente sobre o qual eram discutidas as propostas de modificações. As visualizações 3D oferecidas pelo BIM facilitaram a comunicação com os clientes e usuários, proporcionando embasamento para a tomada segurança de decisões. Estima-se que o uso do BIM economizou cerca de 100 homens/horas na realização do projeto. A modelagem economizou cerca de 20% do tempo necessário para realização do projeto, reduzindo custos em aproximadamente 62%. O estudo demonstrou que mesmo a equipe sendo novata no uso do BIM, não tendo conhecimento pleno de todas as suas ferramentas e possibilidades, a utilização apenas dos componentes básicos proporcionou o alcance de ótimos resultados evidenciando inúmeras vantagens do uso da nova tecnologia quando comparada aos sistemas tradicionais. 68

71 4 ESTUDOS DE CAMPO 4.1 INTRODUÇÃO Para formulação dos estudos de campo foram selecionados escritórios de arquitetura localizados nas cidades do Rio de Janeiro, São Paulo e Curitiba. O primeiro passo foi identificar as empresas usuárias efetivas da tecnologia BIM. Tal levantamento foi realizado a partir de contato junto a revendedores e centros de treinamento dos softwares. Houve certa dificuldade nessa etapa inicial, uma vez que alguns revendedores, alegando sigilo profissional, se recusavam a fornecer o contato de seus clientes. Utilizou-se também a REDE BIM BRASIL como agente facilitador para o contato com os escritórios de São Paulo e Curitiba. Assim, obteve-se uma lista inicial com cerca de trinta empresas. Nesse momento, verificou-se que alguns escritórios, mesmo investindo na compra de programas e treinamento de pessoal, ainda não utilizavam amplamente os softwares. Seria interessante também avaliar essas empresas para entender o que dificultava a implantação das novas ferramentas. Desta forma, foi desenvolvido um questionário com perguntas chaves, voltado tanto para as empresas que já haviam implantado efetivamente a tecnologia como para as que estavam iniciando esse processo. As questões propostas foram definidas a partir da prática da autora no uso de software BIM, de conversas preliminares com usuários, da análise de referencial teórico sobre o tema e de estudos de caso desenvolvidos por outros autores. O questionário foi criado como um formulário eletrônico, onde o entrevistado preenchia os campos no próprio arquivo digital. Os primeiros itens tinham como objetivo obter informações descritivas sobre os entrevistados, caracterizando as empresas. As demais questões buscavam traçar um panorama da implantação do BIM nos escritórios buscando identificar:

72 70 a) Estágio de implantação do BIM b) Dificuldades na implantação c) Por que a empresa buscou a nova tecnologia d) Vantagens e desvantagens do BIM e) Abrangência de utilização nas etapas de projeto f) Mudanças identificadas: -Equipe de projeto; -Prazo de projeto; -Qualidade de projeto; -Produtos finais gerados; -Qualidade da apresentação. As questões propostas apresentavam-se no formato de múltipla escolha permitindo mais de uma reposta, sem número máximo de marcações. Foi realizado um teste preliminar do questionário, aplicado inicialmente em apenas um escritório, a partir do qual foram realizados alguns pequenos ajustes. Após a finalização do documento foi feito um contato inicial por telefone com as empresas previamente selecionadas e o questionário foi enviado por para os escritórios nos meses de agosto e setembro de Nesse primeiro contato algumas empresas alegaram que, mesmo tendo adquirido o software BIM, não tinham intenção de empregá-lo. A compra do software BIM sem objetivo de empregá-lo pode estar atribuída à prática comercial de um determinado fornecedor que ofereceu pacotes CAD com aplicativo BIM incluído, sem aumento de custo. Ficou constatado também que alguns escritórios utilizavam os softwares apenas como ferramenta de desenho 2D, não explorando a parte BIM dos programas.

73 Após os contatos iniciais houve uma resposta de 10 (dez) empresas. Esses primeiros resultados foram compilados, sendo organizados em gráficos para uma análise preliminar. Com objetivo de complementar a pesquisa e confirmar os dados coletados, foi necessário um retorno aos entrevistados buscando esclarecer algumas questões e desenvolver pontos não contemplados no levantamento inicial. Desta forma, o NITCON realizou em outubro de 2008, no IAB-RJ, uma reunião sobre o uso da tecnologia BIM com o objetivo de promover uma discussão sobre o tema a partir da apresentação dos resultados parciais da pesquisa, dando um retorno aos escritórios pesquisados e enriquecendo a pesquisa com novos dados. Com objetivo de ampliar a participação de interessados os convites para o evento foram distribuídos pela mala direta do IAB, com cerca de 45 (quarenta e cinco) inscritos e larga penetração na categoria. Estiveram presentes nesse encontro cerca de trinta participantes, entre eles, pesquisadores da UFF, representantes de seis escritórios colaboradores da pesquisa, um escritório de projeto estrutural, uma construtora, entre outros. Essa reunião foi muito importante pois permitiu discutir os resultados da pesquisa e abordar com mais profundidade as perguntas levantadas no questionário. Além disso, os escritórios puderam partilhar suas experiências e expor suas principais dificuldades de modo extenso e livre. Os participantes se demonstraram muito entusiasmados, havendo interesse unânime pela manutenção de contato por meio virtual e futuramente com a promoção de novos encontros. O sucesso deste evento deixa clara a relevância do tema e a necessidade de abertura de novos canais de discussão sobre a implantação do BIM em escritórios de projeto. As idéias dispostas na reunião agregaram imenso valor às informações recolhidas nas entrevistas. Finalizando o levantamento de dados, novas respostas foram somadas aos resultados, totalizando 13 (treze) empresas pesquisadas. Os resultados obtidos foram compilados e analisados. Por fim, houve a formulação das conclusões dos estudos, identificando pontos destacados e questões a serem aprimoradas. 71

74 campo: A figura 10 ilustra resumidamente o processo para elaboração dos estudos de 72 Figura 10. Metodologia dos estudos de Campo 4.2 CARACTERIZAÇÃO DAS EMPRESAS Os escritórios de arquitetura pesquisados situam-se nas cidades do Rio de Janeiro (7 empresas), São Paulo (5 empresas) e Curitiba (1 empresa). São empresas de pequeno porte, tendo 69,23% delas até 15 funcionários. 2 (figura 11) 2 Provavelmente as empresas que não responderam a esse questionamento omitiram tal informação porque adotam práticas de contratação informais. Talvez tivesse sido mais conveniente denominar colaboradores permanentes ao invés de funcionários mas, este ponto não surgiu no momento de aplicação do teste.