Proposta de uso da modelagem semântica para representação de dados estruturados no controle da produção

Abstract

A transformação digital na construção civil vem redefinindo a forma como as empresas estruturam e utilizam suas informações. Nesse cenário, o Building Information Modeling (BIM) e o Last Planner System (LPS) surgem como instrumentos complementares para integrar o planejamento e o controle da produção, ampliando o potencial de contextualização, interpretação e reutilização das informações entre projetos. Sob a lente da sociomaterialidade, esta pesquisa compreende a aprendizagem como um processo distribuído, configurado pela interação entre tecnologias e agentes, no qual os artefatos digitais mediam o conhecimento que se constrói na prática. Entretanto, a digitalização, embora amplie o acesso a dados, não garante sua contextualização nem sua reutilização entre projetos. A ausência de uma estrutura semântica compartilhada mantém os sistemas de controle fragmentados, dificultando a interpretação das informações no contexto do trabalho. A literatura recente em LPS e BIM destaca avanços na automação e na interoperabilidade, mas ainda carece de modelos capazes de representar semanticamente os dados de controle e de conectá-los à aprendizagem organizacional. Essa lacuna evidencia a necessidade de estruturas que articulem dimensões conceituais (ontologia e vocabulário) e práticas (uso em campo), permitindo que os dados gerados nas obras possam ser interpretados dentro de seu contexto produtivo e comparados entre diferentes projetos. A partir dessa lacuna, o objetivo geral consiste em propor um modelo semântico para a estruturação de dados do planejamento e controle da produção em projetos de construção, de modo a viabilizar sua interpretação como informações contextualizadas, capazes de sustentar processos de aprendizagem organizacional. A pesquisa adota Design Science Research (DSR) como estratégia metodológica, estruturada em quatro etapas: formalização (etapa 1), estruturação (etapa 2), contextualização da aprendizagem organizacional (etapa 3) e consolidação do artefato final (etapa 4). Foram conduzidos dois estudos empíricos: um retrospectivo, com análise de dados de obras concluídas em uma empresa com práticas maduras de LPS, e outro interventivo, com implantação e avaliação de um sistema simplificado de informação em obras ativas, orientado pela sociomaterialidade das práticas. O artefato resultante é composto por quatro constructos — a unidade de controle por facetas (C1), vocabulário controlado para as facetas (C2), hierarquia da unidade de controle (C3) e contextualização semântica (C4) — organizados em um modelo conceitual e um modelo operacional em notação ERD. O modelo operacional viabiliza consultas e análises por vínculos contextualizados, configurando um ciclo de aprendizagem a partir dos dados. As avaliações do artefato indicaram completude e comparabilidade dos registros, assim como institucionalização de práticas do LPS sob as lentes da sociomaterialidade. Já taxa de contextualização semântica, desenvolvida nesta pesquisa, demonstrou potencial como indicador da maturidade informacional e da capacidade organizacional de aprendizado. Conclui-se que a contextualização semântica dos dados constitui um mecanismo essencial para estruturar e interpretar informações do planejamento e controle da produção, permitindo sua reutilização em diferentes projetos e sustentando processos de aprendizagem organizacional.

Digital transformation in the construction industry has been reshaping the way organizations structure and use information. In this context, Building Information Modeling (BIM) and the Last Planner System (LPS) emerge as complementary approaches to integrate production planning and control, enhancing the potential for contextualizing, interpreting, and reusing information across projects. From a sociomaterial perspective, this research understands organizational learning as a distributed process shaped by the interaction between technologies and human agents, in which digital artifacts mediate the knowledge constructed through practice. However, although digitalization expands access to data, it does not ensure their contextualization or reuse across projects. The absence of a shared semantic structure keeps production control systems fragmented, making it difficult to interpret information within the context of work. Recent literature on LPS and BIM highlights advances in automation and interoperability but still lacks models capable of semantically representing production control data and linking them to organizational learning. This gap highlights the need for structures that integrate conceptual dimensions (ontology and controlled vocabulary) with practical dimensions (field use), enabling construction data to be interpreted within their production context and compared across projects. To address this gap, the main objective of this research is to propose a semantic model for structuring production planning and control data in construction projects, enabling their interpretation as contextualized information capable of supporting organizational learning processes. The research adopts the Design Science Research (DSR) methodology, structured into four stages: formalization (Stage 1), structuring (Stage 2), organizational learning contextualization (Stage 3), and the final artifact consolidation (Stage 4). Two empirical studies were conducted: a retrospective study based on data from completed projects in a company with mature LPS practices, and an intervention study involving the implementation and evaluation of a simplified information system in ongoing projects, guided by the sociomaterial practices of planning practices. The resulting artifact comprises four constructs—faceted control unit (C1), controlled vocabulary for the facets (C2), control unit hierarchy (C3), and semantic contextualization (C4)—organized into a conceptual model and an operational model using Entity-Relationship Diagram (ERD) notation. The operational model enables contextualized queries and analyses, establishing a learning cycle based on production control data. The artifact evaluations indicated completeness and comparability of records, as well as the institutionalization of LPS practices from a sociomaterial perspective. Furthermore, the semantic contextualization rate, developed in this research, demonstrated potential as an indicator of informational maturity and organizational learning capability. It is concluded that semantic contextualization constitutes an essential mechanism for structuring and interpreting production planning and control information, enabling its reuse across projects while supporting organizational learning processes.