abstract: As a term and method that is rapidly gaining popularity, Building Information Modeling (BIM) is under the scrutiny of many building professionals questioning its potential benefits on their projects. A relevant and accepted calculation methodology and baseline to properly evaluate BIM's benefits have not been established, thus there are mixed perspectives and opinions of the benefits of BIM, creating a general misunderstanding of the expected outcomes. The purpose of this thesis was to develop a more complete methodology to analyze the benefits of BIM, apply recent projects to this methodology to quantify outcomes, resulting in a more a holistic framework of BIM and its impacts on project efficiency. From the literature, a framework calculation model to determine the value of BIM is developed and presented. The developed model is applied via case studies within a large industrial setting where similar projects are evaluated, some implementing BIM and some with traditional non-BIM approaches. Cost or investment metrics were considered along with benefit or return metrics. The return metrics were: requests for information, change orders, and duration improvements. The investment metrics were: design and construction costs. The methodology was tested against three separate cases and results on the returns and investments are presented. The findings indicate that in the tool installation department of semiconductor manufacturing, there is a high potential for BIM benefits to be realized. The evidence also suggests that actual returns and investments will vary with each project. / Dissertation/Thesis / M.S. Construction 2011

Os empreendimentos de retrofit vem ganhando destaque dentro do segmento de construção habitacional, dado o aumento de idade do estoque existente. A gestão de empreendimentos de retrofit apresenta muitos desafios, principalmente quando a execução da obra ocorre em edificações ocupadas. Em geral, há muitos desafios ligados às perturbações causadas aos usuários destas edificações. Alguns estudos realizados indicam que o Building Information Modeling (BIM) tem contribuído para a gestão da produção de empreendimentos novos. Entretanto, no âmbito de retrofit, o BIM tem sido pouco explorado, principalmente quanto ao uso de modelagem 4D no processo de produção. O objetivo desta dissertação consiste em propor recomendações para o uso de BIM 4D na gestão da produção de empreendimentos habitacionais de retrofit. Tais recomendações tem como propósito auxiliar tomadores de decisão envolvidos na gestão deste tipo de empreendimento, particularmente no que se refere à identificação e minimização de perturbações que afetam os usuários finais durante a obra. A estratégia de pesquisa adotada neste trabalho foi a Design Science Research, na qual se buscou o desenvolvimento de um conjunto de prescrições para um problema real. Considerando o caráter exploratório desta pesquisa e algumas limitações no estudo empírico, a fase de compreensão do problema teve maior destaque do que a fase de implementação da solução. O estudo empírico foi realizado em uma obra na Irlanda do Norte, sendo que diferentes cenários de execução foram propostos para a execução da obra, utilizando BIM 4D para a identificação e redução das perturbações para os usuários finais. Entre as principais contribuições do trabalho, pode-se destacar a caracterização das perturbações causadas durante as obras de retrofit quando ocupadas pelos usuários, assim como o uso de cenários simulados com o uso de BIM 4D, na análise de planos alternativos nas etapas de projeto e produção. / There has been a growing interest in retrofit projects in the house building sector, given the increasing age of the existing building stock. In general, retrofit projects bring a number of challenges, especially when works are carried out in occupied buildings. Much of these challenges are related to disruptions caused to occupiers. Previous studies have indicated that Building Information Modeling (BIM) has contributed substantially in production management for new projects. However, the application of BIM in retrofit has not been much explored, especially concerning the use of 4D modelling to simulate production processes. The objective of this dissertation is to propose a set of guidelines for using 4D BIM for managing production in housing retrofit projects. Such recommendations were devised to support decision makers involved in the management of this type of project, particularly regarding the identification and minimization of disruptions that affect final users during the construction stage. Design Science Research was the research approach adopted in this investigation, in which a set of prescriptios were proposed for the solution of real problems. In the present study, the solution is a set of guidelines to be adopted by managers. Considering the exploratory character of this research work, and some limitations in the empirical study, the understanding the problem was the more emphasized than the implementation of the solution. The empirical study was developed in a construction project carried out in Nothern Ireland, in which different scenarios for the construction phase were developed using 4D BIM models, in order to identify and reduce disruptions to the end users. The main contributions of this investigation were related to the characterization of different types of disruption, and the use of scenarios simulated in BIM models developed for analyzing alternative plans during the design and production stages.

Considerando o grande volume de obras, a necessidade de gerenciar inúmeras equipes, prazos reduzidos, alta repetitividade e a pequena margem de lucro de empreendimentos habitacionais de interesse social, tem crescido a importância projetar e simular os sistemas de produção de forma antecipada. A simulação de eventos discretos tem sido empregada como ferramenta de gestão para a análise de cenários alternativos em empreendimentos de construção, principalmente em trabalhos de cunho acadêmico. Entretanto, seu emprego tende a ser pouco explorado no projeto do sistema de produção de empreendimentos reais, principalmente devido à dificuldade de interpretação dos dados e da pouca experiência dos tomadores de decisão com essa ferramenta. Por esse motivo, a literatura tem recomendado o uso de ferramentas que auxiliem, de forma visual e espacial, a compreensão dos resultados. O objetivo desta pesquisa é propor um método para a elaboração do projeto do sistema de produção utilizando a modelagem BIM-4D e simulação de eventos discretos de forma integrada, na tomada de decisão de empreendimento habitacionais de interesse social. Foi escolhida a abordagem metodológica da design science research para a realização da pesquisa, a qual consiste na criação de um artefato, a ser utilizado para resolver classes de problemas, seguida da avaliação da sua utilidade. Este método foi desenvolvido através de três estudos empíricos nos quais o mesmo foi concebido e aplicado. Entre as principais contribuições deste trabalho, destaca-se uma proposta de integração entre a simulação de eventos discretos e modelagem BIM-4D no projeto do sistema de produção de empreendimentos habitacionais de interesse social, e uma discussão do papel de ferramentas gráficas como auxílio na tomada de decisão. / Considering the large scale of work, the need to manage a large number of teams, tight deadlines, highly repetitive operations, and limited profit margin of low-income housing projects, the need to design and simulate production systems in advance has increased. Discrete event simulation has been used as a management tool for the analysis of alternative scenarios in construction projects, mostly in academic studies. However, the use of simulation has not been fully explored in the design of the production system in real projects, mainly due to the difficulty of interpreting data, as well as the lack of experience of decision makers in using this tool. Therefore, the use of visual and spatial tools that support the interpretation of simulation data has been suggested in the literature. The aim of this research work is to propose a method for production system design using BIM-4D modeling and discrete event simulation in an integrated way for supporting decision making in low-income housing projects. The methodological approach adopted in this investigation was design science research, which consists of the creation of an artifact for solving classes of problems, and the evaluation of its utility. This method was developed along three empirical studies in which it was conceived and applied. The main contributions of this research work are concerned with a proposal for the integration of discrete event simulation and BIM-4D modeling in the production system design of low-income housing projects, and a discussion on the use of graphical tools to support decision-making.

Os empreendimentos de retrofit vem ganhando destaque dentro do segmento de construção habitacional, dado o aumento de idade do estoque existente. A gestão de empreendimentos de retrofit apresenta muitos desafios, principalmente quando a execução da obra ocorre em edificações ocupadas. Em geral, há muitos desafios ligados às perturbações causadas aos usuários destas edificações. Alguns estudos realizados indicam que o Building Information Modeling (BIM) tem contribuído para a gestão da produção de empreendimentos novos. Entretanto, no âmbito de retrofit, o BIM tem sido pouco explorado, principalmente quanto ao uso de modelagem 4D no processo de produção. O objetivo desta dissertação consiste em propor recomendações para o uso de BIM 4D na gestão da produção de empreendimentos habitacionais de retrofit. Tais recomendações tem como propósito auxiliar tomadores de decisão envolvidos na gestão deste tipo de empreendimento, particularmente no que se refere à identificação e minimização de perturbações que afetam os usuários finais durante a obra. A estratégia de pesquisa adotada neste trabalho foi a Design Science Research, na qual se buscou o desenvolvimento de um conjunto de prescrições para um problema real. Considerando o caráter exploratório desta pesquisa e algumas limitações no estudo empírico, a fase de compreensão do problema teve maior destaque do que a fase de implementação da solução. O estudo empírico foi realizado em uma obra na Irlanda do Norte, sendo que diferentes cenários de execução foram propostos para a execução da obra, utilizando BIM 4D para a identificação e redução das perturbações para os usuários finais. Entre as principais contribuições do trabalho, pode-se destacar a caracterização das perturbações causadas durante as obras de retrofit quando ocupadas pelos usuários, assim como o uso de cenários simulados com o uso de BIM 4D, na análise de planos alternativos nas etapas de projeto e produção. / There has been a growing interest in retrofit projects in the house building sector, given the increasing age of the existing building stock. In general, retrofit projects bring a number of challenges, especially when works are carried out in occupied buildings. Much of these challenges are related to disruptions caused to occupiers. Previous studies have indicated that Building Information Modeling (BIM) has contributed substantially in production management for new projects. However, the application of BIM in retrofit has not been much explored, especially concerning the use of 4D modelling to simulate production processes. The objective of this dissertation is to propose a set of guidelines for using 4D BIM for managing production in housing retrofit projects. Such recommendations were devised to support decision makers involved in the management of this type of project, particularly regarding the identification and minimization of disruptions that affect final users during the construction stage. Design Science Research was the research approach adopted in this investigation, in which a set of prescriptios were proposed for the solution of real problems. In the present study, the solution is a set of guidelines to be adopted by managers. Considering the exploratory character of this research work, and some limitations in the empirical study, the understanding the problem was the more emphasized than the implementation of the solution. The empirical study was developed in a construction project carried out in Nothern Ireland, in which different scenarios for the construction phase were developed using 4D BIM models, in order to identify and reduce disruptions to the end users. The main contributions of this investigation were related to the characterization of different types of disruption, and the use of scenarios simulated in BIM models developed for analyzing alternative plans during the design and production stages.

Os controles de produção e qualidade executados no canteiro de obras têm sido frequentemente associados a trâmites burocráticos, sendo limitados a tarefas administrativas, em lugar de adicionar valor para os clientes internos e externos. Por esta razão, diversas pesquisas propuseram abordagens e indicadores para a integração entre controles de produção e qualidade. Uma das abordagens apontadas na literatura como promissora consiste no uso de dispositivos móveis, para apoiar a implementação destes controles. Tais dispositivos permitem a gestão de grandes quantidades de informações, evitando retrabalhos e erros derivados da coleta manual no papel e transcrição posterior para dispositivos digitais. Outros esforços têm se focado na integração entre os modelos de processo e produto de forma que a informação possa ser utilizada de forma mais eficaz na fase de construção. Os modelos de processo são necessários para realizar o planejamento e controle da produção, enquanto os modelos do produto são relacionados a representações 2D e 3D das obras e, mais recentemente, a modelos BIM. No entanto, a literatura sobre o uso de tecnologia da informação para implementar sistemas integrados de controle da produção e da qualidade é escassa. O objetivo do presente trabalho consiste em desenvolver um modelo para a integração entre processos gerenciais, representados pelos sistemas de planejamento e controle da produção e de gestão da qualidade, e um modelo BIM do produto, buscando facilitar o acompanhamento da execução da obra, incluindo o desempenho em termos de qualidade e a ocorrência de perdas. Foram desenvolvidos dois estudos empíricos em diferentes empresas construtoras, sendo adotada a abordagem metodológica da design science research. A principal contribuição deste trabalho está relacionada à execução da integração entre os resultados de controles pró-ativos no canteiro e o modelo BIM do empreendimento de forma sistemática. Além disso, o modelo proposto tem a possibilidade de ser adaptado para usos diversos, podendo, assim, incorporar informações correspondentes a outras fases do ciclo de vida dos empreendimentos construtivos. / Production and quality controls undertaken in construction sites have often been associated to bureaucratic procedures, being limited to simple administrative tasks, instead of adding value for internal and external stakeholders. For that reason, some research studies have proposed approaches and indicators for the integration of production and quality controls. One of these approaches pointed out in the literature is the use of mobile devices, to support the implementation of those controls. Those devices allow the management of large information batches, reducing rework and errors derived from manual paper-based data collection and further transcription to digital media. Other efforts have focused on the integration between product and process models so that information can be more effectively used during the construction phase of the project. Process models are necessary for carrying out production planning and control, while product models are concerned with 2D or 3D design, and, most recently, with BIM models. Nonetheless, the literature on the use of information technology for implementing integrated production and quality control is scarce. The aim of this research work is to develop a model for the integration of management processes, composed by production planning, control and quality management processes, and a BIM product model, in order to facilitate the monitoring of project execution, including the performance in terms of quality and the occurrence of waste. Two empirical studies were carried out in different construction companies, using the design science research approach. The main contributions of this investigation are related to the integration between some proactive control results and the BIM model in a systematic way. Furthermore, the proposed model has the possibility to be adapted for diverse uses, such as incorporating information from different phases of the construction project life cycle.

Desafios em coordenação causados pela falta de integração entre projeto, produção e montagem em empresas que entregam sistemas de edificações pré-fabricados do tipo engineerto- order (ETO) têm levado a um aumento na adoção de tecnologias de informação. Embora as ferramentas de Building Information Modelling (BIM) têm sido utilizadas há vários anos, muitas empresas ainda não puderam implementar integralmente e tampouco perceber as vantagens de fluxos de trabalho integrado por BIM. Por outro lado, infraestruturas robustas de tecnologia desenvolvidas no setor da manufatura, a exemplo das empregadas em Product Lifecycle Management (PLM), representam novas oportunidades para estabelecer melhores conexões entre as ferramentas necessárias para o desenvolvimento de produtos de engenharia sofisticada e para o planejamento e controle de sistemas de produção em ambientes complexos. O objetivo dessa pesquisa é entender o contexto de implementação de BIM nessas empresas Design Science Research foi a abordagem metodológica adotada nesta pesquisa. Um conjunto de estudos empíricos foram conduzidos em uma empresa de estruturas metálicas do Brasil. Esses estudos permitiram identificar desafios a nível de projeto e da organização, mostrando que informações do produto contidos nos modelos BIM poderiam ser reutilizadas a jusante da cadeia de valor para diversas finalidades, tais como análise de engenharia, detecção de conflitos, e simulações de produção e de operações logísticas. Portanto, soluções integradas devem ser co-desenvolvidas por membros de equipes de diferentes departamentos funcionais. Esse poderia ser o primeiro passo para a transição da atual utilização de funções BIM para o visionado ambiente BIM-PLM. O roteiro e as diretrizes de implementação – fundamentadas nas abordagens de Sistemas Sociotécnicos e Technology Roadmapping – foram propostas para apoiar a criação de uma visão para a gestão de tecnologia. Para tanto, esta investigação fornece as configurações para entender o contexto de implementação e apresenta fatores críticos relacionados à adoção de tecnologias digitais integradas. / Coordination challenges caused by the lack of integration between design, production and assembly in companies that deliver engineer-to-order (ETO) prefabricated building systems have resulted in the growing adoption of information technologies. Although Building Information Modelling (BIM) tools have been used in the construction industry for several years, many firms have not been able to fully implement them and take advantages of BIM integrated workflows. By contrast, robust technology infrastructures developed in the manufacturing sector, such as those employed in Product Lifecycle Management (PLM), represent new opportunities to establish better connections between digital tools which are necessary for the development of sophisticated engineering products, and planning and controlling production systems in complex environments, such as ETO prefabricated building systems. The aim of this investigation is to understand the context of BIM implementation in this type of firm. Design Science Research was the methodological approach adopted in this investigation A set of empirical studies were conducted in a Steel Fabricator company from Brazil. Those studies enabled the identification of challenges at project and organizational level by showing that product information contained in BIM models could be reused downstream in the value chain for different purposes, such as engineering analysis, clash detection, simulation of logistics and assembly operations. Therefore, integrated solutions should be co-developed by team members from different functional departments. This would be the first step for the transition from the current utilization of BIM functions towards the envisioned BIM-PLM environment. A roadmap and a set of guidelines for implementation, grounded on Socio- Technical Systems and Technology Roadmapping approaches, have been proposed to support the creation of a vision for technology management. In order to do so, this investigation provides the settings to understand the implementation context and critical factors related to the adoption of integrated digital technologies.

As atividades de projeto e planejamento de sistemas de produção na indústria da construção civil tendem a ser mais complexas em relação à manufatura pelo fato de que o produto (edificação) é fixo no espaço enquanto os recursos transformadores movimentam-se. Além disso, à medida que o empreendimento vai sendo construído, o leiaute é alterado, contribuindo para aumentar a complexidade destas atividades. O presente trabalho propõe o uso de modelagem 4D para a visualização espacial e temporal de empreendimentos de construção, pela introdução de BIM (Building Information Modelling) no projeto e planejamento de sistemas de produção. Em geral, os estudos prévios sobre modelagem 4D com o uso de BIM tiveram como foco decisões de planejamento de forma isolada, limitadas a processos construtivos específicos. Entretanto, pouco tem sido investigado sobre a implementação de modelos BIM 4D no projeto e na gestão de sistemas de produção no contexto organizacional de empresas de construção. Desta forma, este trabalho teve como objetivo desenvolver um método para o projeto e planejamento de sistemas de produção em empreendimentos de construção, com uso da modelagem BIM 4D. Esta pesquisa enquadra-se no modo de produção de conhecimento denominado de pesquisa construtiva (constructive research), que consiste em produzir construções inovadoras, com intenção de resolver problemas encontrados no mundo real, assim como contribuir com avanços teóricos sobre o tema em estudo. A pesquisa foi divida em quatro etapas: revisão bibliográfica, fase exploratória, fase de desenvolvimento e fase de consolidação. As principais contribuições do trabalho são o próprio método proposto, uma discussão sobre os possíveis papéis da modelagem BIM 4D na tomada de decisão do projeto e planejamento de sistemas produção, e a identificação das principais dificuldades para a sua implementação. / The activities of designing and planning production systems in construction tend to be more complex than in manufacturing due to the fact that the product (building) is stationary, while the transforming resources move around. Moreover, as the project is being built, the site layout changes over time, contributing to increase the complexity of those activities. This research work proposes the use of 4D models for spatial and temporal visualization of construction projects, by introducing BIM (Building Information Modeling) in the design and planning of production systems. In general, previous studies on the use of BIM for 4D modeling in construction have focused on isolated planning decisions, limited to specific construction processes. However, not much research has been made on the implementation of BIM 4D models in the design and planning of production systems in the organizational context of construction companies. Therefore, the aim of this research study is to devise a method for designing and planning production systems in construction projects, with the use of BIM 4D modeling. This research fits into the mode of knowledge production named constructive research which consists of producing innovative constructions, intended to solve problems found in the real world, as well as to contribute to theoretical developments in the theme being investigated. The study was divided into four stages: literature review, exploratory phase, development phase, and consolidation phase. The main contributions of the investigation are the proposed method, a discussion on the possible roles of BIM 4D in the decision making process involved in the design and planning of production systems, and the identification of the main difficulties in terms of implementation.

Purpose: New working methods are demanded as there is an increasing digitalization needed amongst the facility management industry. The information needs to be searchable and accessible for the user. To get the result wanted a reciprocally approach, that describe where and how the information should be managed, is required. In this case, the tool needed to get the desirable result is considered to be BIM. There are difficulties to understand the true opportunities and effects of using BIM, within the facility management industry, as well as where it can be used. The aim of this study is to examine how facility management corporations have chosen to invest in the implementation of BIM, as well how they contemplate on the use of BIM in the aspect of management. Method: Three methods were used to complete this study. In order to complete the theoretical framework a literature study was used. Furthermore an observation study was performed to get a wider perspective in how BIM is used in the management stage. Finally semi structured interviews were performed to obtain an ingoing perspective in how BIM contributes to the property management business. Findings: The outcome of the study indicates that the facility management business interpreters BIM differently. As a result the outlook of how BIM should be implemented, used and performed differs. The functions mentioned in the survey were; operation and maintenance, streamlining of work methods, optimizing premises, reducing environmental impact, increased security as well as the opportunity to visualize and analyze the buildings. All the respondents had a positive attitude towards using BIM and saw a value in implementing BIM in the companies. Implications: The study indicates that there are difficulties with the implication of BIM as the idea of BIM does not have a distinct definition, this may cause communication difficulties within the companies, as well as externally between the operators and their work stages. A distinctive definition of what BIM means, together with the strategies and ambitions within the companies could contribute to a simpler implementation of BIM at management stage. Limitations: The survey has been delimited to only interviewing facility management business, which have been consciously chosen to invest in implementing BIM. The survey does not take into account the dilemma of transferring information between BIM and the databases of the facility managements / Syfte: Byggbranschens behov av digitalisering ökar och kräver nya arbetsmetoder. Byggnadsinformationen behöver vara sök- och nåbar oberoende vart användaren befinner sig. För att göra det möjligt behövs ett gemensamt tillvägagångsätt och system som beskriver var och hur informationen ska hanteras. Det hjälpverktyg som anses vara mest användbart är BIM. Det finns svårigheter med att förstå vilka möjligheter och effekter som BIM kan bidra med i förvaltningsskedet samt i vilka delar i förvaltningen som BIM kan nyttjas. Målet med studien är att undersöka hur fastighetsförvaltande företag, som medvetet har valt att satsa på implementering av BIM i fastighetsförvaltningsfasen, ser på BIM-användning i förvaltningsskedet. Metod: De valda metoderna var litteraturstudie för att bygga upp studiens teoretiska ramverk, observationsstudie för att få ett bredare perspektiv om hur BIM används i förvaltning och semistrukturerade intervjuer med fem olika förvaltningsföretag. För att få ett mer ingående perspektiv på hur förvaltande företag jobbar med BIM. Resultat: Studiens resultat tyder på att fastighetsförvaltande företag ser olika på betydelsen av BIM, vilket även medför en delad syn på hur implementering av BIM ska utföras samt inom vilka användningsområden BIM kan nyttjas i. De användningsområden som nämndes var drift och underhåll, effektivisering av arbetssätt, lokaloptimering, minskning av miljöpåverkan, öka säkerheten och möjligheten att kunna visualisera och analysera fastigheterna. Samtliga respondenter var positiva och ser ett mervärde i att implementera BIM i deras verksamhet. Konsekvenser: Studien indikerar på att det finns en svårighet med att implementera BIM, då begreppet inte har en entydig definition. Detta skapar kommunikationssvårigheter både internt på företagen men även externt mellan de olika aktörerna och skedena. Vidare tyder studien på att företag som satsar på implementering av BIM anser att det är viktigt att följa med i den digitala utvecklingen. En tydlig definition på vad BIM innebär tillsammans med strategier och ambitioner inom företagen skulle kunna bidra till en enklare implementering av BIM i förvaltningsskedet. Begränsningar: Arbetet har avgränsats till att endast intervjua fastighetsförvaltande företag som medvetet valt att satsa på att implementera BIM. Studien tar heller inte hänsyn till problemet med informationsöverföringen mellan BIM- och förvaltningsdatabaser.

Os controles de produção e qualidade executados no canteiro de obras têm sido frequentemente associados a trâmites burocráticos, sendo limitados a tarefas administrativas, em lugar de adicionar valor para os clientes internos e externos. Por esta razão, diversas pesquisas propuseram abordagens e indicadores para a integração entre controles de produção e qualidade. Uma das abordagens apontadas na literatura como promissora consiste no uso de dispositivos móveis, para apoiar a implementação destes controles. Tais dispositivos permitem a gestão de grandes quantidades de informações, evitando retrabalhos e erros derivados da coleta manual no papel e transcrição posterior para dispositivos digitais. Outros esforços têm se focado na integração entre os modelos de processo e produto de forma que a informação possa ser utilizada de forma mais eficaz na fase de construção. Os modelos de processo são necessários para realizar o planejamento e controle da produção, enquanto os modelos do produto são relacionados a representações 2D e 3D das obras e, mais recentemente, a modelos BIM. No entanto, a literatura sobre o uso de tecnologia da informação para implementar sistemas integrados de controle da produção e da qualidade é escassa. O objetivo do presente trabalho consiste em desenvolver um modelo para a integração entre processos gerenciais, representados pelos sistemas de planejamento e controle da produção e de gestão da qualidade, e um modelo BIM do produto, buscando facilitar o acompanhamento da execução da obra, incluindo o desempenho em termos de qualidade e a ocorrência de perdas. Foram desenvolvidos dois estudos empíricos em diferentes empresas construtoras, sendo adotada a abordagem metodológica da design science research. A principal contribuição deste trabalho está relacionada à execução da integração entre os resultados de controles pró-ativos no canteiro e o modelo BIM do empreendimento de forma sistemática. Além disso, o modelo proposto tem a possibilidade de ser adaptado para usos diversos, podendo, assim, incorporar informações correspondentes a outras fases do ciclo de vida dos empreendimentos construtivos. / Production and quality controls undertaken in construction sites have often been associated to bureaucratic procedures, being limited to simple administrative tasks, instead of adding value for internal and external stakeholders. For that reason, some research studies have proposed approaches and indicators for the integration of production and quality controls. One of these approaches pointed out in the literature is the use of mobile devices, to support the implementation of those controls. Those devices allow the management of large information batches, reducing rework and errors derived from manual paper-based data collection and further transcription to digital media. Other efforts have focused on the integration between product and process models so that information can be more effectively used during the construction phase of the project. Process models are necessary for carrying out production planning and control, while product models are concerned with 2D or 3D design, and, most recently, with BIM models. Nonetheless, the literature on the use of information technology for implementing integrated production and quality control is scarce. The aim of this research work is to develop a model for the integration of management processes, composed by production planning, control and quality management processes, and a BIM product model, in order to facilitate the monitoring of project execution, including the performance in terms of quality and the occurrence of waste. Two empirical studies were carried out in different construction companies, using the design science research approach. The main contributions of this investigation are related to the integration between some proactive control results and the BIM model in a systematic way. Furthermore, the proposed model has the possibility to be adapted for diverse uses, such as incorporating information from different phases of the construction project life cycle.

Desafios em coordenação causados pela falta de integração entre projeto, produção e montagem em empresas que entregam sistemas de edificações pré-fabricados do tipo engineerto- order (ETO) têm levado a um aumento na adoção de tecnologias de informação. Embora as ferramentas de Building Information Modelling (BIM) têm sido utilizadas há vários anos, muitas empresas ainda não puderam implementar integralmente e tampouco perceber as vantagens de fluxos de trabalho integrado por BIM. Por outro lado, infraestruturas robustas de tecnologia desenvolvidas no setor da manufatura, a exemplo das empregadas em Product Lifecycle Management (PLM), representam novas oportunidades para estabelecer melhores conexões entre as ferramentas necessárias para o desenvolvimento de produtos de engenharia sofisticada e para o planejamento e controle de sistemas de produção em ambientes complexos. O objetivo dessa pesquisa é entender o contexto de implementação de BIM nessas empresas Design Science Research foi a abordagem metodológica adotada nesta pesquisa. Um conjunto de estudos empíricos foram conduzidos em uma empresa de estruturas metálicas do Brasil. Esses estudos permitiram identificar desafios a nível de projeto e da organização, mostrando que informações do produto contidos nos modelos BIM poderiam ser reutilizadas a jusante da cadeia de valor para diversas finalidades, tais como análise de engenharia, detecção de conflitos, e simulações de produção e de operações logísticas. Portanto, soluções integradas devem ser co-desenvolvidas por membros de equipes de diferentes departamentos funcionais. Esse poderia ser o primeiro passo para a transição da atual utilização de funções BIM para o visionado ambiente BIM-PLM. O roteiro e as diretrizes de implementação – fundamentadas nas abordagens de Sistemas Sociotécnicos e Technology Roadmapping – foram propostas para apoiar a criação de uma visão para a gestão de tecnologia. Para tanto, esta investigação fornece as configurações para entender o contexto de implementação e apresenta fatores críticos relacionados à adoção de tecnologias digitais integradas. / Coordination challenges caused by the lack of integration between design, production and assembly in companies that deliver engineer-to-order (ETO) prefabricated building systems have resulted in the growing adoption of information technologies. Although Building Information Modelling (BIM) tools have been used in the construction industry for several years, many firms have not been able to fully implement them and take advantages of BIM integrated workflows. By contrast, robust technology infrastructures developed in the manufacturing sector, such as those employed in Product Lifecycle Management (PLM), represent new opportunities to establish better connections between digital tools which are necessary for the development of sophisticated engineering products, and planning and controlling production systems in complex environments, such as ETO prefabricated building systems. The aim of this investigation is to understand the context of BIM implementation in this type of firm. Design Science Research was the methodological approach adopted in this investigation A set of empirical studies were conducted in a Steel Fabricator company from Brazil. Those studies enabled the identification of challenges at project and organizational level by showing that product information contained in BIM models could be reused downstream in the value chain for different purposes, such as engineering analysis, clash detection, simulation of logistics and assembly operations. Therefore, integrated solutions should be co-developed by team members from different functional departments. This would be the first step for the transition from the current utilization of BIM functions towards the envisioned BIM-PLM environment. A roadmap and a set of guidelines for implementation, grounded on Socio- Technical Systems and Technology Roadmapping approaches, have been proposed to support the creation of a vision for technology management. In order to do so, this investigation provides the settings to understand the implementation context and critical factors related to the adoption of integrated digital technologies.