AVALIAÇÃO DO PLANEJAMENTO DE FLUXOS DE MATERIAIS NO SETOR DA CONSTRUÇÃO CIVIL E SUA LOGÍSTICA REVERSA

AVALIAÇÃO DO PLANEJAMENTO DE FLUXOS DE MATERIAIS NO SETOR DA CONSTRUÇÃO CIVIL E SUA LOGÍSTICA REVERSA Phelipe Viana Ruiz Engenharia Civil CEATEC phelipevruiz@hotmail.com Patrícia Stella Pucharelli Fontanini Tecnologia do Ambiente Construído Engenharia Civil - CEATEC patricia.stella@puc-campinas.edu.br Resumo: O setor da construção é considerado um dos maiores consumidores de recursos naturais do planeta. Por ser um grande consumidor e um dos principais setores produtivos da economia, a construção civil está relacionada aos maiores resultados e aos maiores impactos. Esse cenário justifica o estudo do fluxo de materiais empregados na construção, do ponto de vista de sistematização do processo do fluxo de materiais, na busca de reduzir o desperdício de insumos, e aumentar a sustentabilidade dos recursos empregados e dos processos envolvidos. Além do foco produtivo do canteiro de obras, observa-se a cadeia de suprimentos, bem como os problemas ambientais resultantes da fabricação, distribuição e disposição final. A identificação do fluxo de materiais com suas características quantitativas e qualitativas permite um equacionamento da mesma, a partir de simulações obtendo-se o máximo de eficiência em seus processos. O trabalho propôs estudar casos já relatados e apontar possibilidades de melhoria nos processos de materiais, estoques e tempos de processamento na obra e na cadeia, a partir da aplicação de simulações. Destaca-se a aplicação dos princípios da Construção Enxuta e possibilidades de estar simulando teoricamente um exemplo para a aplicação das soluções observadas. A pesquisa iniciouse pelo estudo de artigos nacionais e internacionais, que subsidiaram a elaboração da revisão bibliográfica. Utilizou-se o software de modelagem Stella para o estudo dos processos. Como resultado, apresentase um estudo teórico e suas diversas interações com os agentes do setor. Palavras-chave: Fluxo de Materiais, Cadeia de Suprimentos, Construção Enxuta. Área do Conhecimento: Engenharias I Engenharia Civil. 1. INTRODUÇÃO O setor da construção civil sempre apresentou problemas relativos a desperdícios e perdas em o- bras. O aumento da concorrência no mercado atual e a diminuição das margens de lucro obtidas criam a necessidade de maior investimento nas áreas de planejamento e controle, o que leva a realização de estudos em busca de soluções que reduzam os desperdícios e as perdas no setor. Segundo Souza e Koskela [1], na construção a cadeia de suprimentos tende a ser fragmentada devido à grande variedade de projetos, fornecedores e outros recursos diretos (como força de trabalho) e indiretos (aluguel de equipamentos) necessários. Além disso, as empresas da construção civil, também designadas prestadoras de serviço ou empresas, tendem a ser geridas baseadas em métodos de gerenciamento de projeto tradicionais. Como o entendimento comum do gerenciamento de projeto depende do tempo, estratégias tradicionais, polícias e das diretrizes para o gerenciamento das cadeias de suprimentos na construção têm sido baseadas em abordagens temporárias. Neste sentido, os problemas encontrados nas cadeias de suprimentos na construção podem ser atribuídos ao impacto conjunto do aumento da fragmentação e da ineficiência dos métodos de gestão. 1.1. Justificativa Na última década, a construção civil brasileira vem passando por um processo de mudanças e reestruturação produtiva em diversos de seus segmentos, impactando diretamente no cotidiano dos trabalhadores e do movimento sindical do setor. Segundo Mesquita [2], no ano de 2012 a construção civil foi responsável por cerca de 10% do PIB brasileiro, o que demonstra a importância dos estudos na área de gestão e planejamento na construção civil, devido ao seu peso na economia nacional. Em conseqüência a este novo cenário econômico, as empresas dispostas a permanecer no mercado competitivo tiveram de buscar novos posicionamentos e aperfeiçoamentos de suas cadeias produtivas e gerenciais, buscando compreender a cadeia de suprimentos como um todo, bem como formas de minimização de gastos, prazos e desperdícios. Com isso, os estudos na área tornaram-se cada vez mais

valorizados, para assim aumentar as margens de lucro e a velocidade de produção. Conforme Enshassi [3], uma variedade de investigadores relatou que há um declínio da produtividade construção. As razões para o declínio incluem falha de gestão para fornecer ferramentas necessárias, material, instrução, treinamento e horários para permitir que o trabalho possa ser concluído sem atrasos, insuficiência e excesso de custos. Segundo Fontanini [4], atualmente um dos principais focos dos estudos em cadeia de suprimentos tem sido a compreensão do paradigma da mentalidade enxuta ou Lean thinking, aplicado ao sistema de agentes, onde o objetivo principal é a viabilização dos conceitos Lean na estrutura logística da cadeia de suprimentos. Apesar dos diversos estudos para a compreensão e implementação da mentalidade enxuta na cadeia de suprimentos da construção civil, através da aplicação de princípios da mentalidade enxuta, percebem-se ainda poucos avanços, considerando-se a complexidade das cadeias de suprimentos investigadas. De acordo com Azambuja [5], os princípios da mentalidade enxuta atendem às exigências do contexto atual, além de ter como ponto de partida a eliminação de desperdícios. Inclui desde estoques de matéria-prima, do material em processamento até o produto acabado entregue ao cliente. Os sistemas de suprimentos enxutos exigem a integração no processo produtivo o que significa a minimização de desperdícios. A integração permite uma melhor sincronização entre oferta e demanda levando material para o canteiro. 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Por definição, cadeia de suprimentos é o processo da movimentação de bens desde o pedido do cliente a partir dos estágios de aquisição de matériaprima, produção até a distribuição dos bens para os clientes. Conforme Azambuja e O Brian [6], a Cadeia de Suprimentos da Construção difere de várias maneiras de sua contraparte manufatureira. A sua estrutura é fragmentada, o fluxo de informações cruza as empresas de forma lenta e pouca informação é compartilhada entre elas, onde práticas competitivas são bastante frequentes e há uma necessidade de padronização da gestão de tolerância entre as cadeias de suprimentos. De acordo com Luhtala [7], citado por Souza e Koskela [1], a cadeia de suprimentos da construção compromete várias organizações e abrange um conjunto enorme de atividades possuindo um maior nível de complexidade. Tais atividades ocorrem basicamente em três correntes, denominadas fluxo de informações, fluxo de capital e fluxo de materiais. Para conectar tais fluxos, existem diferentes interfaces, que são as ligações entre os empreiteiros, fornecedores e projetos simultâneos. Azambuja e O Brian [6] enfatizam a necessidade de uma boa gestão da cadeia de suprimentos na construção, dado que os donos não conseguem atingir completamente os objetivos do projeto sem depender de empreiteiros e fornecedores trabalhando em seus projetos. 2.2 Planejamento do Fluxo de Materiais As pesquisas no campo da Construção Enxuta são recentes, suas técnicas e aplicações estão ainda em estudo. Diversos pesquisadores no Brasil e no mundo têm buscado o desenvolvimento desta ferramenta, a qual se tem apresentado muito promissora. Os resultados após sua aplicação foram positivos, e apresentaram melhores níveis de serviço. Segundo o documento IR257, a implementação de sistemas de informação para gestão de materiais devem facilitar a divulgação de dados atuais para uma ampla gama de usuários do sistema e pode ser aplicado em uma grande variedade de condições de projeto. De acordo com Soto [9], do ponto de vista do longo prazo, as organizações ligadas à construção têm de melhorar os processos de forma contínua, a fim de encontrar e utilizar a melhor prática. No entanto, mesmo a melhor prática tem uma ampla reserva de melhoria de potencial e de eficiência, ou pelo menos que continue em evolução. Conforme Surveski [10], a gestão do fluxo de materiais se interessa em utilizar análises adicionais para obter informações sobre o processo em estudo e utilizar estes dados para melhorar ainda mais as operações. Esta gestão pode ser implementada no meio de longos processos para se localizar onde os problemas realmente estão. Existem dois processos principais em um projeto de construção, o processo de design e o de construção. O processo de design é a fase de refinamento de especificações onde as necessidades e desejos vagos são transformados em requisitos, através de várias etapas para o detalhamento do processo. Ao mesmo tempo, este é o processo de detecção e resolução de problemas. O processo de construção é composto por dois tipos diferentes de fluxos, o processo de materiais e o de trabalho. O processo de materiais consiste no fluxo de materiais até o cantei-

ro de obras e o processo de trabalho na equipe da obra, conforme Soto [9]. 2.3 Modelagem e Simulação Na busca por maior eficiência de uma cadeia produtiva, uma possibilidade é a utilização de simuladores. Essa ferramenta permite criar a cadeia em um ambiente virtual e realizar diversos testes sobre ela, possibilitando comparar os diversos resultados obtidos e assim chegar ao modelo mais eficiente de produção. Conforme Chwif e Medina [11] quando se pensa em simular algo busca-se obviamente simular algum sistema, um agrupamento de partes que operam juntas, visando a um objetivo em comum. Um sistema sempre pressupõe uma interação causa-efeito entre as partes que o compõem. De acordo com Al-Sudairi [12], para permitir a compreensão da aplicação de concepção enxuta na construção, foram criados os modelos de simulação. Os modelos de simulação se tornaram uma ferramenta de experimentação onde os princípios enxutos foram introduzidos para avaliar os impactos destes em processos mais simples. Na Modelagem, um fluxo é a taxa de variação de um estoque. Por exemplo, em uma empresa de manufatura, o centro de processos empresariais gira em torno do fluxo de ordens, de materiais, de mão-deobra qualificada, de máquinas e de dinheiro. O estoque de materiais, por exemplo, determina o nível de estoque mantido pela empresa,no qual o nível de estoque diminui com a taxa de remessas dos produtos e aumenta com a taxa de produção. De acordo com Al-Sudairi [12] e Azevedo [13], ao mapear a Cadeia Construtiva através da determinação das atividades e seus tempos de ciclo, identificase o comportamento do processo. Sendo ainda possível realizar um comparativo entre um modelo inicial e um modelo enxuto, onde a partir destes se traça uma estratégia que interpretará os resultados obtidos. 2.4 Software STELLA. O software STELLA é um programa de modulação flexível, com uma interface fácil e intuitiva que permite ao usuário construir modelos dinâmicos que simulam realisticamente sistemas. Dada a combinação de fácil uso e poder de modelação, o STELLA é ideal para a utilização em estudos. Na forma mais básica, a modelagem no STELLA se dá em três etapas: construção de um modelo qualitativo, realizar sua parametrização e explorar as dinâmicas do modelo. O STELLA apresenta quatro modelos de construção básicos utilizados na modelagem dos processos: os estoques, fluxos, conectores e conversores. A versão utilizada na elaboração deste artigo foi o STELLA 9.1.2. 3. RESULTADOS Realizados os estudos bibliográficos das ferramentas enxutas e dos mecanismos de simulação do Software STELLA, como um primeiro estudo, foi realizada a digitalização do modelo Cadeia de Suprimentos de Esquadrias de Alumínio presente em Fontanini [14], Figura 1, seguida pela aplicação da ferramenta Kanban, conforme Figura 2, seguindo o modelo proposto em Fontanini [4]. Verificou-se que o fluxo de materiais percorria os agentes de forma empurrada, apresentando diversos estoques entre agentes dos processos. A cadeia de suprimentos de esquadrias de alumínio apresentou no estado atual um Lead Time total de 161,3 dias. Entretanto, o tempo de valor a- gregado observado foi de 5,2 horas, sendo que o total de etapas envolvidas foi de 28 processos. Destes, apenas 21 agregavam valor. Neste primeiro modelo obteve-se uma média de nível de serviço de aproximadamente 90,93% ao final de 360 dias simulados. O nível de serviço se manteve alto em função dos grandes estoques que os agentes foram obrigados a manter devido à incerteza de entrega do material na qualidade e dia previstos. Tal fato acarreta maiores custos e investimentos, com possível deterioração de parte dos materiais em estoque, sendo este modelo continuamente repetido nas obras, mesmo nos dias atuais. Modelo Kanban-Kanban (KK-KK), observa-se os estoques dos fornecedores sincronizados. Apresenta uma melhoria no nível de serviço demonstrado pela cadeia de suprimentos de 99,99%. Acabando-se por dispensar a necessidade de grandes estoques para suprir as necessidades do Cliente, com o aumento do Nível de Serviço com uma melhora de aproximadamente 10% e com a redução de desperdícios no fluxo de materiais. O que gera a diminuição dos prazos de entrega e dos gastos. Foi também elaborado um estudo com a aplicação de um sistema de supermercado auxiliar à um dos agentes da cadeia, apresentado na Figura 3, utilizando-se por base o modelo de Fontanini [14]. Neste modelo foi implementado um sistema de aleatoriedade na entrega da Fábrica, para que esta nem sempre conseguisse realizar a entrega completa, variando de 60 a 90% da demanda da Obra. No Distribuidor foi implantado uma possibilidade de 10% de atraso nas entregas. Também foi acrescido ao modelo um sistema aleatório de utilização das esquadrias na obra. Tais medidas foram tomadas no intuito de aproximar

os dados obtidos nas simulações às da realidade. Por possuir um sistema de aleatoriedade foram realizadas 30 simulações e os resultados ao final dos 360 dias simulados foi obtido através da média dos resultado destas simulações. O Nível de Serviço da Fábrica resultante foi de 47,9% e o Giro de Estoque foi de 9,16. Estes número são baixos pois a Fábrica não consegue atender à toda a demanda da Obra. Já na Fábrica 2, por atender à toda a demanda da Obra que lhe é pedida, está possui um Nível de Serviço de 100%. Por fim foi elaborado um artigo onde o modelo de Fontanini [14] foi submetido à um gerador de atrasos, onde estes eram computados e convertidos em prejuízo, apresentados na Figura 4. Foi considerada uma equipe de dez trabalhadores, com jornada de trabalho de 8 horas por dia e com remuneração de R$ 11,96 por hora, inclusos os encargos sociais com a desoneração da mão-de-obra, conforme regulamentado pelo SINTRACON SP e composição de encargos sociais apresentado pelo SINAPI (Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil). Foi utilizado a cotação do Euro no dia 08 de Janeiro de 2015 no valor de R$ 3,176. Mesmo se tratando das esquadrias de alumínio, um material de pouco peso perante o restante da obra, o impacto é perceptível, com uma média de atraso de 22 dias e um prejuízo médio de R$ 21.044,30, 6.626,04. Esse impacto na realidade seria muito maior, já que com os atrasos das entregas, o trabalho de outros funcionários também atrasaria e assim sucessivamente em um efeito cascata, com prejuízos e atrasos cada vez maiores. Considerando-se que a obra estudada teve um Custo Total de aproximadamente R$ 2.000.000,00, 629.722,92 o impacto dos atrasos, para apenas um item em 360 dias, variou entre 0,7 a 1,4% do valor total da obra. AGRADECIMENTOS A PROPESQ Pró-Reitoria de Pesquisa da Pontifícia Universidade Católica de Campinas pela bolsa FAPIC de Iniciação Científica, e disponibilização dos dados para a pesquisa. REFERÊNCIAS [1] Souza, D. V. S., Koskela, L. Evaluation of Supply and Service of Steel Assembly of Structures. Proc.22st Annual Conf. of the Int l. Group for Lean Constr. (IGLC 22), 2014, Oslo: Dinamarca. [2] Mesquita, A. S. G. Análise da Geração de Resíduos Sólidos da Construção Civil em Teresina, Piauí. Instituto Federal do Piauí, artigo publicado pela HOLOS, Ano 28, Vol. 2, 2012, pp. 58-65, Teresina: Piauí. Disponível em [3] Enshassi, A. et al. "Benchmarking masonry labor productivity". International Journal of Productivity and Performance Management, 2007, pp. 358-368. [4] Fontanini, P. S. P. Análise do impacto potencial da aplicação dos princípios da mentalidade enxuta nos indicadores de desempenho da cadeia de suprimentos da construção civil a partir de simulação. 301 f. Dissertação Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura, Universidade Estadual de Campinas, 2009, Campinas: Brasil. [5] Azambuja, M. et al. Enabling Lean Supply with a Cloud Computing Platform an Exploratory Case Study. Proc.21st Annual Conf. of the Int l. Group for Lean Constr. (IGLC 21), 2013, Fortaleza: Brasil. [6] Azambuja, M.; O Brien, W.J. Construction Supply Chain Modelling: Issues and Perspectives. Construction Supply Chain Management Handbook, 2009. [7] Luhtala, M. et al. LOGI Managing Make-to-Order Supply Chains, Helsinki University of Technology, 1994. [8] IR257-2. Global Procurement & Materials Management: An eguide to Effective Project Execution, <https://www.constructioninstitute.org/scriptcontent/more/ir257_2_more.cfm>. [9] Soto, L. Construction Design as a Process for Flow: Applying Lean Principles to Construction Design. Bachelor of Science, Electrical Engineering, Purdue University, Lafayette, Indiana. Master of Science in Engineering and Management, 2007, pp. 111. [10] Surveski, R. Materials Lean Time Reduction in a Semiconductor Equipment Manufacturing Plant: Process Flow Planning. Dissertação de Mestrado Massachusetts Institute of Technology, 2013, pp. 92. Massachusetts: EUA. [11] Chwif, L.; Medina, A. C. Modelagem e simulação de eventos discretos, teoria & aplicações. Segunda edição, 2007, São Paulo: Brasil. [12] Al-Sudairi, A. Evaluating the effect of construction process characteristics to the applicability of lean principles. Construction Innovation Journal. Vol. 7, No. 1, UK, 2007. [13] Azevedo, V.S. Planejamento de Atividades da Construção Predial Visando a Redução de Perdas de Processo na Ótica da Construção Enxuta, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Faculdade de Engenharia, Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil PGECIV, Rio de Janeiro, 2010, pp. 185, Rio de Janeiro: Brasil. [14] Fontanini, P. S. P. Mentalidade Enxuta no fluxo de suprimentos da construção civil - Aplicação de macro mapeamento na cadeia de fornecedores de esquadrias de alumínio. 259 f. Dissertação - Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, Universidade Estadual de Campinas, 2004. Campinas: Brasil.

Anexos Figura 1. Modelo para o Macro Mapa de Fluxo de Valor do Estado Atual da Cadeia de Suprimentos de Esquadrias de Alumínio EE-EE, adaptado de (FONTANINI, 2009) Figura 2 Modelo para o Macro Mapa de Fluxo de Valor do Estado Futuro da Cadeia de Suprimentos de Esquadrias de Alumínio KK-KK, adaptado de (FONTANINI, 2009)

Figura 3. Resultado da utilização de um supermercado auxiliar e implantação de imprecisão na realização de entregas da Fábrica e do Distribuidor. Figura 4. Modelo para o Macro Mapa de Fluxo de Valor da Cadeia de Suprimentos de Esquadrias de Alumínio com contadores para mensuração de custos do desperdício de tempo.