Projeto de sistemas de produção na construção civil utilizando simulação computacional como ferramenta de apoio à tomada de decisão

Abstract

Embora comum na indústria, o Projeto do Sistema de Produção (PSP) ainda é pouco realizado na construção civil. Estudos anteriores apontaram para a necessidade de empregar ferramentas capazes de modelar e avaliar os efeitos da interdependência, da complexidade e da variabilidade no desempenho dos sistemas de produção na construção, como a simulação computacional, ainda é pouco usada na construção civil. Desta forma, este trabalho teve como objetivo geral propor um modelo para a elaboração do Projeto do Sistema de Produção de empreendimentos da construção civil a partir da utilização da simulação computacional como ferramenta de apoio à tomada de decisão, tendo como ponto de partida o modelo anteriormente desenvolvido. Como estratégia de pesquisa optou-se pela pesquisa construtiva, caracterizada pela implementação de construções inovadoras para a solução de um problema com relevância prática, através do aprendizado baseado na experimentação e na reflexão teórica. A partir de uma revisão de literatura, este trabalho foi dividido em três fases. A fase exploratória consistiu da análise e seleção do software de simulação e de um estudo exploratório. A fase de desenvolvimento consistiu na realização de quatro estudos de caso nos quais avaliou-se o emprego da simulação no PSP. Na fase de análise e reflexão, discutiu-se quatro funções básicas do PSP: promover discussões e questionamentos; incentivar a adoção de uma visão sistêmica; sistematizar, formalizar e registrar decisões; e estabelecer um estado futuro a ser alcançado. Quanto à simulação, seu emprego permitiu o teste de diferentes cenários relacionados a mudanças na estratégia de ataque do empreendimento, ao dimensionamento da capacidade dos recursos de produção entre outros. Propôs-se, ainda, a estratégia de reutilização de modelos como forma de reduzir o tempo de desenvolvimento dos estudos. O modelo proposto, que tem seu escopo limitado a decisões de caráter operacional, divide o PSP em duas fases que não são estanques, devendo sobrepor-se: a fase estática, baseada no modelo anterior de elaboração do PSP; e a fase dinâmica, na qual são desenvolvidos os modelos de simulação e testados cenários para apoiar a tomada de decisão.

Though common in industry, the Production System Design (PSD) is still seldom used by the construction sector. Previous studies have pointed to the need to use tools to model and evaluate the effects of interdependence, complexity and variability in production system performance, such as computer simulation. Thus, this study aimed to propose a model for designing production systems of construction projects based on the use of simulation as a tool to support decision-making, whose starting point is a previously developed model. The constructive research approach is characterized by implementing innovative constructions to solve a specific and practically relevant problem through learning based on experimentation and theoretical reflection. Based on literature review, this study was divided into three phases. The exploratory phase consisted of the analysis and selection of simulation software and an exploratory study. The development phase consisted of four case studies in which the use of simulation in the PSD was evaluated. At the analysis and reflection phase four basic functions of the PSD were discussed: promoting discussion and questions; encouraging the adoption of a systemic view; formalizing and recording decisions; and establishing a state to be reached. The use of simulation allowed the testing of different scenarios related to project installment strategy changes and in the capacity planning of production resource planning capacity among others. A strategy for reusing models was also proposed in order to reduce the development time of the studies. The proposed PSD model, which has its scope limited to decisions of operational nature, is made up of two overlapping phases: the stochastic phase, based on the previously proposed PSD model, and the dynamic phase, in which simulation models are developed and scenarios are tested to support decision-making.