ATUAL CENÁRIO DA IMPLEMENTAÇÃO DE BIM NO MERCADO DA CONSTRUÇÃO CIVIL DA CIDADE DE SÃO PAULO E DEMANDA POR ESPECIALISTAS Maria Bernardete Barison DMAT, Universidade Estadual de Londrina, UEL LABCAD, Escola Politécnica, USP barison@uel.br Eduardo Toledo Santos LABCAD, Escola Politécnica, USP eduardo.toledo@poli.usp.br Resumo O objetivo deste estudo é apresentar o cenário atual da implementação de BIM no mercado da construção civil da cidade de São Paulo em termos de demanda por profissionais especializados em BIM. Para atingir este objetivo, foi realizada uma revisão sobre quais são as funções e responsabilidades de especialistas em BIM e seus papéis em cada etapa do fluxo de projeto BIM. Empresas do mercado da construção civil da cidade de São Paulo foram convidadas a responder um questionário online. Os resultados mostram que essas empresas desenvolvem com mais frequência modelos de arquitetura, disciplina mais representada nos seus projetos e obras. A maioria das empresas implantou treinamentos, desenvolveu materiais de aprendizagem, templates e bibliotecas de componentes e contratou consultoria, contudo, ainda não compartilham modelos por falta de colaboradores. Quando o fazem, é apenas para fins de visualização e verificação de interferências, sob gerenciamento da construtora. Os projetistas passam a ser Modeladores BIM e Coordenadores de Projetos assumem o papel do Gerente do Modelo. Nas grandes empresas, o Gerente de TI ou o especialista em BIM assumem o papel de Gerente BIM. Cargos de Analista BIM e Facilitador BIM não são demandados pois as atividades que desempenham ainda não são praticadas pelas empresas. Palavras-chave: Especialista BIM. Fluxo de projeto BIM. Implementação BIM. Modelagem da Informação da Construção. Abstract The aim of this study is to outline the current situation regarding the implementation of BIM in the construction market in terms of the national demand for specialized professionals in BIM. To achieve this goal, a review was conducted on defining the roles and responsibilities of BIM specialists and their role in each stage of the BIM workflow. Companies in the national construction market of São Paulo were invited to take part in an online survey. The results show that these companies are often developing architectural models, which is the most represented discipline in their projects and work. Most of the companies carried out training schemes, developed learning materials, templates, and component libraries, and hired consultants, but still do not share their models owing to a lack of collaborators. What they do is just for viewing and interference/checking purposes, under the management of the construction companies. Designers become BIM Modelers and Project Coordinators assume the role of BIM Managers, as well as the IT Managers of large companies. The positions of BIM Analyst and BIM Facilitator are still not required since these activities are not commonly practiced by AEC companies in Brazil. Keywords: BIM Specialist. BIM Workflow. BIM Implementation. Building Information Modeling.
1 INTRODUÇÃO Existem hoje grandes construtoras, assim como médias e grandes empresas de projetos, que estão contratando profissionais especializados em Building Information Model(ing) (BIM), principalmente em países onde esta tecnologia é mais difundida. Com o propósito de apresentar o atual cenário da implementação de BIM no Brasil, em termos de demanda por profissionais, o presente estudo realizou uma pesquisa com algumas empresas situadas na cidade de São Paulo. Inicialmente são apresentados resultados de uma breve revisão da literatura a respeito das funções e responsabilidades de especialistas em BIM e um modelo do fluxo de trabalho BIM no Brasil. 2 ESPECIALISTAS BIM Baseado em revisão da literatura técnica internacional Barison e Santos (2010) identificaram profissionais BIM atuando em contextos que oferecem suporte ao mercado de Arquitetura, Engenharia e Construção e Gerenciamento de Facilidades (AEC/GF) tais como: consultoria, indústria de software e ambientes de construção virtual (universidades, institutos de pesquisas e agências governamentais), o que pode ser observado na Figura 1. Figura 1 Hierarquia de especialistas BIM em alguns contextos
O especialista BIM atua preferencialmente em empresas do setor de AEC/GF, onde pode assumir cargos no eixo de carreira profissional como Analista BIM, Facilitador BIM e Modelador BIM e no eixo de carreira gerencial, como Gerente BIM (ver Figura 2). Figura 2 Hierarquia de especialistas BIM em empresas do setor de AEC Embora possam existir vários profissionais especializados em BIM, na prática um único profissional pode executar as tarefas de um ou mais especialistas, dependendo da complexidade do projeto e do tamanho da companhia em que trabalha. O Quadro 1 apresenta a principal função e responsabilidade de cada especialista. 2.1 Gerente BIM Os deveres do Gerente BIM podem variar conforme o tamanho da empresa. Em grandes empresas com múltiplas filiais e, eventualmente, localizadas em vários países, este profissional pode agir no nível organizacional, definindo políticas e estratégias para toda a companhia. O Gerente BIM pode também agir localmente ou ao nível do escritório/construtora, gerenciando alguns projetos de acordo com os padrões estabelecidos para o escritório/construtora. Por fim, o Gerente BIM pode também atuar no nível de projeto (ver Figura 2 e Quadro 1). Focalizando na produção do modelo, o Gerente do Modelo é responsável pelo gerenciamento da colaboração e do compartilhamento dos arquivos eletrônicos que ocorrem durante o desenvolvimento do projeto e sua principal função é integrar informações provenientes de diferentes agentes. Cada parte pode determinar um Gerente do Modelo para o projeto (BARISON e SANTOS, 2010). O Gerente do Modelo pode atuar em empresas de projeto de arquitetura, estruturas, instalações (Gerente BIM de detalhamento) ou em construtoras (Gerente BIM do Projeto). O Quadro 2 lista outros deveres deste especialista e o Quadro 3 apresenta demais funções do Gerente BIM que trabalha em empresas de projetos e em construtoras (nos dois níveis matriz e filial).
Especialista BIM Modelador BIM Modelador 3D Modelador de Custos Modelador de Etapas Modelador de Instalações Modelador de Fabricação Analista BIM Facilitador BIM Operador BIM da Facilidade Guardião BIM Especialista em Modelagem Desenvolvedor de Software e aplicações BIM Consultor BIM Consultor BIM estratégico Consultor BIM Funcional Consultor BIM Operacional Consultor Registrado Pesquisador BIM Educador BIM Gerente BIM Gerente BIM da Companhia Gerente BIM do Escritório Gerente do Modelo Gerente BIM de Instalações Gerente BIM da Companhia Gerente BIM da Construtora Gerente BIM do Projeto Gerente BIM da Facilidade Gerente BIM do Proprietário Funções e Responsabilidades Cria, desenvolve modelos BIM e extrai documentações deles Cria a geometria nos modelos e trabalha com a equipe de projeto Insere no modelo informações sobre processos construtivos e recursos Adiciona etapas aos recursos com base no planejamento do construtor Desenvolve projetos de instalações prediais Cria os modelos 3D para fabricação a partir do modelo de construção Faz análises e simulações baseadas no modelo Auxilia pessoas no canteiro de obras a visualizar as informações do modelo Ajuda o Gerente de Facilidades a extrair informações dos modelos Guarda, mantém e administra modelos durante as fases de Operação e Manutenção da edificação Mapeia requisitos de troca de informações (ER) para classes IFC e Garante a integridade de dados trocados Desenvolve e personaliza software para suportar a integração e o processo BIM Orienta projetistas, desenvolvedores e construtores na implementação de BIM Gera estratégias de médio e longo prazo baseadas em visão de realização. Gera planos de ação de acordo com as estratégias Executa o plano de implementação BIM Desenvolve plano de implementação BIM para fabricante de software Coordena e desenvolve pesquisas sobre BIM. Ensina conceito, processos e ferramentas BIM em universidades Gerencia pessoas na implementação e manutenção do processo BIM Estabelece e supervisiona comunicação entre filiais Implementa BIM no escritório e coordena equipes Integra informações de diferentes agentes Gerencia e dá suporte aos modeladores de instalações Implementa BIM/IPD na companhia Estabelece padrões e processo BIM Cria e atualiza o modelo BIM de Construção Gerencia a facilidade por meio de BIM Supervisionar o processo BIM em nome do proprietário Quadro 1 Funções e Responsabilidades dos especialistas BIM Cargo Gerente do Modelo Gerente BIM de Instalações Gerente BIM do Projeto Funções Assegura que as exigências de modelagem dos padrões BIM foram cumpridas Troca os arquivos entre agentes de outras disciplinas Carrega os modelos parciais nos servidores de troca de arquivos Prepara os modelos parciais para a revisão de coordenação Valida e controla o Nível de Detalhe dos modelos Combina ou liga os múltiplos modelos parciais Configura todos os novos projetos que deverão seguir os padrões BIM Cria estrutura padrão para a modelagem de objetos da biblioteca Converte objetos entregues pelos modeladores com base no padrão BIM Faz a modelagem de componentes que não são padronizados Faz a modelagem de geometrias complexas que requerem programação Define a estrutura e o Nível de Detalhe do modelo Ajuda no estabelecimento e implementação de padrões BIM Gerencia os fluxos entre subempreiteiros e fabricantes Trabalha no canteiro de obras para atualizar o modelo BIM Coordena o planejamento das etapas da obra e as atividades de cada etapa Quadro 2 Funções do Gerente do Modelo
Cargo Gerente BIM da Companhia em firmas de projeto Gerente BIM do Escritório Gerente BIM da Companhia em firmas de construção Gerente BIM da Construtora Funções Planeja treinamento para os funcionários Cria manual BIM para uso dos funcionários Mantém-se constantemente informado sobre as tecnologias BIM Participa de conferências e organizações da indústria Colabora com outros no desenvolvimento de sistemas e ferramentas Desenvolve materiais de propaganda Avalia novos produtos BIM Responsável pela verificação de deficiências em software, hardware e rede Cria sistema de contratos para cada agente assumir suas responsabilidades Participa de reuniões do plano de desenvolvimento de um projeto BIM Ajuda no desenvolvimento de padrões BIM da empresa Implementa BIM em todos os projetos Ajuda a estimar custos/tempo para implementar e usar software BIM Lidera esforços BIM/IPD sobre os projetos da companhia Desenvolve plano de implementação BIM Forma pequeno grupo que, depois de treinado, desenvolve alguns pilotos Busca conhecer as ferramentas de TI utilizadas na empresa Fornece suporte para criação de departamento BIM na construtora Gerencia recursos (pessoas, hardware, software, bibliotecas) Recruta modeladores qualificados Fornece treinamento em conceitos e software BIM/IPD Fornece ligação entre os modelos e equipamentos usados pela fabricação Promove confiança e credibilidade no BIM Mantém e expande relacionamentos e parcerias de projeto Quadro 3 Funções do Gerente BIM da Companhia/Escritório e Gerente BIM da Companhia/Construtora 3 O PROCESSO BIM E O PAPEL DOS ESPECIALISTAS O Proprietário (incorporadora/cliente) pode designar um Gerente BIM para interagir com as equipes, fornecer informações, fazer revisões no projeto e acompanhar a obra. Cada consultor/projetista pode designar um Gerente do Modelo para o projeto. Este especialista estabelece as diretrizes e os padrões de modelagem de sua disciplina, que envolve o mapeamento do uso do modelo e a identificação das ferramentas e aplicativos BIM que serão utilizados. O presente estudo dividiu o desenvolvimento de um modelo BIM em oito etapas (ver Figura 3) que serão explicadas a seguir.
Figura 3 Diagrama do fluxo de trabalho BIM no Brasil Fonte: Adaptado de IU, 2009; AUTODESK, 2010; NTD, 2010 e ANDERSON, 2010. (1) Durante o estudo preliminar o Gerente do modelo de arquitetura cria o modelo Conceitual com base no programa de necessidades fornecido pelo Gerente BIM do proprietário. Os demais agentes fornecem feedback sobre normas técnicas, metas de desempenho e requisitos iniciais de construtibilidade, cronograma e custos da obra. (2) Durante o anteprojeto o Gerente do Modelo de arquitetura envia o modelo de Arquitetura para os consultores/projetistas. Os consultores/projetistas desenvolvem seus modelos tendo como base o modelo de arquitetura. (3) Os consultores/projetistas enviam seus modelos parciais para o Gerente BIM do Projeto designado pelo construtor, que os revisa para garantir que estejam de acordo com as exigências daquela etapa. O Gerente BIM do Projeto faz a ligação dos modelos, elimina os objetos duplicados ou redundantes, dá um nome ao modelo de Coordenação e o deposita em uma plataforma de gerenciamento de projetos. (4) Os Gerentes do modelo usam o modelo de coordenação para revisar e completar seus projetos e depois os devolvem para o Gerente BIM do Projeto que revisa, une e atualiza um novo modelo de Coordenação completo. Quando o modelo de coordenação está completo são realizadas reuniões de compatibilização para verificar se existem interferências entre os sistemas. Se forem detectados conflitos, o Gerente BIM do Projeto faz o relatório de responsabilidades e retorna o modelo para os consultores/projetistas. Quando o modelo está resolvido os consultores/projetistas extraem a documentação e o Gerente BIM do Projeto o utiliza como base para desenvolver modelos de: (a) Custos; (b) Etapas da obra e (c) Construção. Nesta fase o Gerente BIM do proprietário revisa e aprova o projeto. (5) O Gerente BIM do Projeto finaliza a estimativa de custos e o cronograma de construção e os consultores/projetistas finalizam seus modelos. Os órgãos de fiscalização avaliam a conformidade do projeto com base na documentação (ou no modelo, se houver a verificação de códigos automatizada). O Gerente BIM do Projeto finaliza o modelo de coordenação, a documentação e as especificações. O Gerente BIM do Projeto envia o
modelo de construção para os fornecedores e subempreiteiros e eles submetem modelos de (d) Fabricação para serem incorporados (se necessário) ao modelo As-Built. O Gerente BIM do Projeto, Gerente do Modelo de arquitetura e consultores/projetistas preparam a documentação para enviar aos órgãos de fiscalização. O Gerente BIM do proprietário ajuda nas negociações para aprovação do projeto. Todos os Gerentes dos Modelos trabalham com os órgãos de fiscalização para aprovação. O Gerente BIM do Projeto gerencia o processo de licitação, compra e comunica os comentários dos órgãos de fiscalização à equipe de projeto. Os Gerentes do Modelo das diversas disciplinas revisam seus modelos parciais e os devolvem para Gerente BIM do Projeto, que atualiza o modelo Final. (6) O Gerente BIM do proprietário monitora a construção dando opiniões quanto às mudanças efetuadas. O Gerente BIM do Projeto trabalha com os consultores/projetistas para ajustar o modelo de coordenação Final com mudanças. (7) O Gerente BIM do Projeto atualiza o modelo de construção e trabalha com os fornecedores e subempreiteiros para desenvolver o modelo de coordenação Final com mudanças atualizado. (8) Na etapa de pós-construção o Gerente BIM do Projeto coordena a troca de informações entre o Gerente BIM do proprietário e o Gerente BIM da Facilidade. O Gerente BIM da Facilidade atualiza o modelo As-Built de acordo com as operações de pós-construção. 3.1 O processo BIM no Brasil e o papel dos agentes Com o propósito de saber como empresas nacionais estão se estruturando para suportar um processo de projeto BIM, o presente estudo investigou empresas da cidade de São Paulo. Primeiro foi realizada uma pesquisa em jornais, revistas e sítios da internet para identificar quais são as empresas que estão implementando BIM (N=35). Em seguida, foi estabelecido um contado com essas empresas para envio de um questionário online. O questionário esteve disponível a partir de dezembro de 2010 até março de 2011, obtendo uma taxa de resposta de 46% com 16 respondentes. Uma boa secção transversal no tamanho e tipo de atividade da empresa foi atingida (Tabela 1). Os entrevistados tiveram a oportunidade de adicionar comentários a algumas perguntas para fornecer informações adicionais. Tabela 1 Empresas que responderam ao questionário. Tipo da empresa Projetos de arquitetura Projetos de estruturas e instalações Construtora Consultoria e serviços Total Empresas consultadas 12 (31%) 11 (31%) 6 (19%) 6 (19%) 35 (100%) Respondentes 4 (12%) 5 (15%) 4 (12%) 3 (7%) 16 (46%) Entre as empresas que responderam ao questionário, 38% (N=6) são de grande porte possuindo mais de 100 funcionários, 38% (N=6) são de médio porte possuindo entre 11 e 100 funcionários e 25% (N=4) são pequenas empresas possuindo de 1 a 10 funcionários. A disciplina que mais aparece representada nos projetos/obras desenvolvidos por essas empresas é arquitetura (ver Tabela 2) e a atividade mais freqüente é o desenvolvimento de modelos de arquitetura (ver Tabela 3).
Tabela 2 Disciplinas representadas nos projetos/obras. Disciplina Número de empresas N=16 (100%) Arquitetura 14 (88%) Hidráulica e elétrica 11 (69%) Ar condicionado 10 (62%) Vedações 9 (56%) Pressurização 8 (50%) Estruturas e paisagismo 7 (44%) Coordenação 2 (13%) Outras 1 (6%) Tabela 3 Atividades de projetos/obras realizadas com BIM. Atividade Empresas N=16 (100%) Desenvolvimento de modelos de arquitetura 13 (81%) Integração de projetos e reuniões de desenvolvimento/compatibilização 10 (62%) Desenvolvimento de componentes e detecção de interferências 9 (56%) Desenvolvimento de modelos de instalações e quantitativos para orçamentos 8 (50%) Vídeos para apresentação ao cliente 6 (38%) Desenvolvimento de modelos estruturais 5 (31%) Análise estrutural e energética, planejamento das etapas da obra 4 (25%) Vedações 2 (13%) A grande maioria das empresas, que corresponde a 88% (N=14), possui templates para os modelos BIM, 81% das empresas (N=13) possuem algum tipo de treinamento para seus funcionários, 75% (N=12) possuem materiais de apoio para a aprendizagem de BIM e bibliotecas de componentes BIM. Pouco mais da metade das empresas, que corresponde a 62% (N=10) faz o gerenciamento e manutenção do software/aplicativo BIM, mas não compartilha e atualiza os seus modelos BIM com (de) outras firmas. Outros 56% (N=9) recebe consultoria em BIM e a metade das empresas (N=8) possui padrão BIM ou um manual de melhores práticas. O fator que leva as empresas a não compartilhar seus modelos BIM com outras firmas é a falta de colaboradores. O compartilhamento de modelo se dá por meio de visualização gerenciada pela equipe proprietária do projeto, que no caso é a construtora. Uma prática adotada por uma empresa de prestação de serviços é a exportação de desenhos e modelo 3D para fins apenas de visualização. As empresas que possuem um padrão BIM são de médio e grande porte. Há empresas desenvolvendo um padrão e a NBR/ISO 12.006-2 está sendo utilizada como referência. Os materiais utilizados pelas empresas para a aprendizagem de BIM são apostilas, tutoriais e livros. Estes materiais foram desenvolvidos internamente, adquiridos pela empresa, obtidos em cursos ministrados para os funcionários ou desenvolvidos e fornecidos por fabricantes do software por meio de contrato de assinatura. Nas pequenas empresas, o proprietário é o responsável pelo gerenciamento de software e aplicativos BIM, templates, bibliotecas, materiais de aprendizagem e treinamentos em BIM. A modelagem é feita pelos projetistas e estagiários e gerenciada pelo Coordenador de Projetos, que geralmente é o proprietário. Pode haver um consultor externo auxiliando nos treinamentos e fornecendo materiais de aprendizagem. Nas médias empresas, o responsável pelo gerenciamento de software e aplicativos BIM é o proprietário com o suporte de um assistente de Tecnologia de Informação (TI). O proprietário também é responsável pelo Padrão BIM, materiais de aprendizagem e treinamentos e recebe
suporte do Coordenador de Projetos, de projetistas que possuem conhecimento em BIM e de um consultor externo. Os projetistas fazem o trabalho de modelagem sob a supervisão do Coordenador de Projetos ou do Gerente Técnico e com o suporte de um consultor externo, que também ajuda no desenvolvimento dos projetos, padrão BIM, templates e estruturação das bibliotecas. Em alguns casos a consultoria é fornecida pelo revendedor autorizado do software BIM. Nas grandes empresas, o Gerente do Departamento BIM ou TI é o responsável pelo gerenciamento do software e aplicativos, templates, bibliotecas de componentes, padrão BIM, gerenciamento da modelagem, materiais de aprendizagem e treinamentos. O trabalho de modelagem, as bibliotecas e os templates ficam por conta dos projetistas, que também se encarregam de dar treinamentos aos colegas. Poucas empresas, que corresponde a 31% (N=5), identificaram cargos relacionados com análise e/ou simulação de BIM e manipulação/visualização do modelo. Mais da metade das empresas, que corresponde a 62% (N=10), precisa de profissionais especializados em BIM. As empresas que não precisam de especialistas em BIM, que corresponde a 13% (N=2), alegam que as ferramentas CAD cumprem com as necessidades da empresa ou que não precisa contratar especialistas em BIM, dada a sua capacidade de treinamento interno. Outros 25% (N=4) não responderam a esta questão. As empresas concordam que existe falta de pessoal capacitado no mercado, principalmente a figura do Gerente BIM e também mão de obra especializada em modelagem. De acordo com um dos respondentes, um especialista aumentaria a capacitação da empresa ampliando o atendimento às necessidades do cliente, além de dar suporte às atividades de modelagem para que o modelo seja consistente e confiável. 4 CONCLUSÕES As empresas investigadas ainda estão na fase inicial da implementação de BIM. Essas empresas desenvolvem com mais freqüência modelos de arquitetura, pois esta é a disciplina mais representada nos seus projetos e obras. Para desenvolver esses modelos foi preciso implantar algum tipo de treinamento, desenvolver ou adquirir materiais de apoio para a aprendizagem, e contratar consultoria para, então, desenvolver templates e bibliotecas de componentes. Como ainda não é muito freqüente o desenvolvimento de modelos de instalações, as empresas que desenvolvem modelos de arquitetura ainda não compartilham os seus modelos por falta de colaboradores. O que existe é um compartilhamento dos modelos apenas para fins de visualização e verificação de interferências, que é realizado e gerenciado pelo construtor. Quanto à mudança de papéis, os projetistas (arquiteto e engenheiro) passam a ser Modeladores BIM. O proprietário das pequenas empresas assume as funções do Gerente BIM. Nas empresas de porte médio é o proprietário ou o diretor que desempenha o papel do Gerente BIM do escritório, ficando a cargo do Coordenador de Projetos ou do Gerente Técnico o papel do Gerente do Modelo. Nas grandes empresas o Gerente de TI ou um especialista em BIM assumem o papel do Gerente BIM da Construtora/Escritório e Gerente do Modelo/Projeto. Nas grandes empresas é o Gerente BIM da Construtora/ Projeto que está assumindo o papel de gerenciamento do processo de projeto BIM. Cargos de Analista BIM e Facilitador BIM ainda não estão sendo demandados porque as atividades de análise e simulações de modelos, assim como manipulação e visualização do
modelo no canteiro de obras, ainda não são atividades desenvolvidas pela grande maioria das empresas. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem aos representantes das empresas consultadas pela colaboração e à CAPES Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior e ao CNPq Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico pelo apoio a essa pesquisa. REFERÊNCIAS ANDERSON, R. An Introduction to the IPD Workflow for Vectorworks BIM Users. 2010. Disponível em: http://download2.nemetschek.net/www_misc/2010/ipd_workflow_for_bim.pdf>. Acesso em: 21 Jun. 2011. AUTODESK, INC. Autodesk BIM Deployment Plan: A Practical Framework for Implementing BIM. 2010. Disponível em: <http://usa.autodesk.com/adsk/servlet/item?id=14652957&siteid=123112>. Acesso em: 21 Set. 2010. BARISON, M. B.; SANTOS, E. T. An overview of BIM specialists. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMPUTING IN CIVIL AND BUILDING ENGINEERING, 2010, Nottingham. Proceedings Nottingham: Nottingham University Press, 2010. p. 141. Disponível em:<http://www.engineering.nottingham.ac.uk/icccbe/proceedings/pdf/pf71.pdf>. Acesso em: 21 Jun. 2011. INDIANA UNIVERSITY. Building Information Modeling Guidelines and Standards for Architects, Engineers and Contractors. 2010. Disponível em: <http://www.indiana.edu/~uao/iu%20bim%20guidelines%20and%20standards.pdf>. Acesso em: 21 Jun. 2011. NTD ARCHITECTURE. San Diego Community College District: BIM Standards for Architects, Engineers & Contractors. 2010. Disponível em: <http://public.sdccdpropsn.com/design/sdccd_bim_standards.pdf>. Acesso em: 21 Jun. 2011.