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.

Uncertainty and complexity are two factors that make project planning a challenging task. Companies operating in a multiple project Engineer-to-Order environment face an additional dimension of difficulties because of interactions between projects. The changing environment and frequency of unforeseen events increases the difficulty of planning and re-planning and requires flexibility. This study explores how project planning is conducted and what the associated challenges are in a multiple project ETO context. To that end, a case study of a company operating in such a context was investigated using a qualitative approach. In so doing, we shed light on the challenges and provide some insight to mitigate the challenges. The findings suggest that there are challenges related to resource allocation, prioritization, communication and progress updates, and keeping the plan up to date and valid. Practically, the main takeaways are that synergies may be found when leveraging workflow reliability and flexibility as it comes down to deciding when the respective approach is suitable to mitigate the challenges found in the study. In addition, we suggest that prioritization should be integrated into the planning processes to create a better consensus within and among projects. Lastly, we also suggest an additional precondition for releasing work to production.

[pt] O Lean Six Sigma (LSS) vem impulsionando diversas organizações ao redor do mundo, aprimorando seus negócios através da melhoria de qualidade e de desempenho. Diversos estudos apontam os resultados esperados pela abordagem LSS depende do sucesso do processo de implementação. Embora existam alguns frameworks que guiem as organizações no processo de implementação, poucos estudos consideram as especificidades dos sistemas produtivos Engineer-to-Order (ETO). Esta dissertação de mestrado se propõe a preencher essa lacuna desenvolvendo um framework de implementação desenvolvido em Pesquisa-Ação. Para isso, foi utilizado um modelo de maturidade híbrido cujos principais parâmetros são os Fatores Críticos de Sucesso (FCS). O modelo e os parâmetros foram levantados e explorados na literatura por meio de Revisões de Escopo. Para refletir e avaliar o contexto ETO, esses parâmetros foram validados, estruturados e ponderados por grupos focais de especialistas, através dos métodos Item-Objective Congruence (IOC), Analytic Hierarchy Process (AHP) e a estatística Kappa de Fleiss. Em seguida, uma Pesquisa-Ação foi realizada junto a uma empresa do setor midiático, perseguindo ciclo checkaction-plan-do (CAPDo). Como resultado, a organização direcionou seus esforços de melhoria contínua, resultando no rápido aumento do nível de maturidade. Essa pesquisa exploratória deu origem um framework apresentado como um guia de implementação LSS para organizações ETO. Algumas oportunidades de melhoria e limitações, como a subjetividade da ferramenta de avaliação e a necessidade de novas aplicações práticas, que requerem tempo, são indagadas como sugestões de melhoria para pesquisas futuras. / [en] Lean Six Sigma (LSS) has been driving many organizations around the world, enhancing their business through quality and performance improvement. Several studies point out the results expected from the LSS approach depend on successful implementations. Although there are some frameworks that guide organizations through the implementation process, few studies consider the specifics of Engineer-to-Order (ETO) production systems. This master dissertation proposes to fill this gap by developing an implementation framework developed in Action Research. For this, a hybrid maturity model was used, whose main parameters are the Critical Success Factors (CSF). The model and parameters were identified and explored in the literature through Scoping Reviews. To reflect and evaluate the ETO context, these parameters were validated, structured and weighted by focus groups with experts using Item-Objective Congruence (IOC), Analytic Hierarchy Process (AHP) methods and Fleiss Kappa statistic. Next, a Research-Action was conducted within a media sector company, pursuing the check-action-plan-do (CAPDo) cycle. As a result, the organization directed its continuous improvement efforts, resulting in a rapid increase in maturity level. This exploratory research gave rise to a framework presented as an LSS implementation guide for ETO organizations. Some opportunities for improvement and limitations, such as the subjectivity of the assessment tool and the need for further practical applications, which require time, are inquired as improvement suggestions for future research.

A crescente necessidade de reduzir os prazos e os custos dos empreendimentos de construção e de melhorar a qualidade das edificações e as condições de trabalho tem incentivado a adoção de sistemas pré-fabricados. Entretanto, a adoção desses sistemas exige uma intensa troca de informações entre a obra e a fábrica, de forma a sincronizar a fabricação dos componentes, as operações logísticas e o processo de montagem na obra, principalmente em ambientes engineer-to-order (ETO). Em sistemas do tipo ETO, o pedido do cliente é realizado nas etapas iniciais do projeto, e existe um elevado grau de incerteza principalmente pelo desconhecimento das atividades a serem realizadas. Em ambientes com esse tipo de complexidade, a literatura sugere o uso de Building Information Modeling (BIM) para facilitar o compartilhamento de informações e apoiar a tomada de decisões nesses ambientes, assim como a aplicação de conceitos e princípios da filosofia da Produção Enxuta. Particularmente em relação aos processos de montagem, o uso de BIM 4D pode ser utilizado para simular e analisar algumas operações, apoiando o processo de planejamento e o controle da produção. Esta pesquisa teve como objetivo desenvolver um modelo para gestão dos processos logísticos em obras de sistemas pré-fabricados do tipo engineer-to-order com o apoio da modelagem BIM 4D A abordagem metodológica adotada foi Design Science Research (DSR), sendo desenvolvidos dois estudos empíricos. O primeiro foi realizado em colaboração com uma empresa responsável pelo projeto, fabricação e montagem de estruturas pré-fabricadas de concreto, sendo implementadas diversas melhorias em uma obra de uma universidade. O segundo, de caráter descritivo, foi desenvolvido em um empreendimento de construção de shopping center, sendo envolvidas uma empresa gerenciadora de obra e uma empresa que produziu e montou na obra a estrutura pré-fabricada de concreto. As principais contribuições da aplicação de BIM 4D como suporte à tomada de decisão referem-se ao aumento da confiabilidade do processo de montagem e da produtividade, principalmente pela clareza e rápida atualização das informações geradas pelos modelos 4D. / The growing need to reduce construction project duration and cost, as well as to improve building quality and working conditions, have encouraged the adoption of prefabricated building systems. However, the adoption of those systems requires an intense exchange of information between the construction site and the plant, in order to synchronize the production of components, logistic operations and site assembly, especially in an engineer-to-order (ETO) environment. In ETO systems, the client’s order is placed at the early design stages, and a high degree of uncertainty exists mostly due to the lack of knowledge about the tasks to be carried out. The literature suggests the use of Building Information Modeling (BIM) to facilitate the sharing of information and to support decision-making in this type of environment, as well as the application of Lean Production concepts and principles. Particularly in relation to assembly process, the use of 4D BIM modelling can be used to simulate and analyze some operations, supporting production planning and control This research work aims at to devise a model for the management of logistic processes for engineer-to-order prefabricated building systems, with the support of 4D BIM modelling. Design Science Research was the methodological approach adopted in this investigation, and two empirical studies were carried out. The first one was undertaken in close collaboration with a company that designs, manufactures, and assemble prefabricated concrete structures, and some improvements were implemented in a project for a higher education institution. The second was undertaken in a shopping mall project, and two companies were involved: a project management company, and a company that produced and assembled on-site pre-fabricated structures. As a result of this research work, the application of 4D BIM to support decision-making contributed to improve the reliability of the assembly process and to increase productivity, mainly due to the clarity and timeliness of the information made available by 4D models.

In this thesis, an information system is designed and developed for engineer-to-order organizations to improve the traditional Bill-of-Material by handling variants of products and components efficiently. A database is developed to store the related information about inventories and configuration management in an effective way. The improved Bill-of-Material provides a common structure to access stored information for material management purposes. A model, based on network, is presented and included into the system for calculating time required to produce components and to make subassemblies or assemblies with the current inventory levels. The system is applied to T&Uuml / BiTAK-SAGE, which is an engineer-to-order organization carrying out Research and Development projects for Defense Industry.

A industrialização da construção civil é uma das possíveis estratégias adotadas para melhorar a qualidade e produtividade da produção neste ambiente altamente competitivo. Entretanto para uma melhoria na eficiência da produção, a simples implantação de uma tecnologia industrializada não é o suficiente. Existe a necessidade de melhorar os sistemas de gestão como um todo. O sucesso da implementação de sistemas de planejamento como o Last Planner, desenvolvidos especialmente para a construção civil, instiga o desenvolvimento de estudos em diferentes processos produtivos. Em relação à implementação de princípios da produção enxuta, o sistema é apontado como um ponto de partida para uma empresa atingir uma estabilidade básica. Este estudo foca-se em um tipo específico de sistema de produção industrializadas chamado engineer-to-order (ETO), quando a requisição de produto pelo cliente é realizada na fase de projeto. Neste tipo de sistema construtivo há uma necessidade de integrar a fabricação das peças conforme as necessidades do canteiro de obras. Esta pesquisa visa a desenvolver um modelo integrado de planejamento e controle da produção de sistemas ETO pré-fabricados para construção civil, integrando o projeto, manufatura e montagem em obra. A pesquisa faz parte de uma parceria da Universidade Federal do Rio Grande do Sul com uma empresa de fabricação e montagem de estrutura (Empresa A) metálica interessada em melhorar seus processos de planejamento e controle da produção. O método de pesquisa é baseado na pesquisa construtiva, ou design science, em que há um esforço do pesquisador em produzir um artefato como resultado da pesquisa, que neste caso, é um modelo de planejamento e controle da produção. O processo de implementação de mudanças da empresa adotou a estratégia da pesquisa-ação, de forma que as soluções eram coletivamente acordadas com as pessoas responsáveis pela sua utilização, para garantir que a mesma se efetivasse nos procedimentos da empresa. Neste tipo de estratégia procura-se estabelecer ciclos de aprendizagem ao longo da pesquisa, em que as soluções são continuamente avaliadas e adaptadas para melhoria dos processos em análise. Os resultados da empresa A foram divididos em quatro fases de implementação. Na primeira fase houve um esforço em consolidar uma integração nos planos de curto prazo. Na segunda fase o foco foi no sistema como um todo, promovendo mecanismos para coletar informações sobre o andamento das obras para retroalimentar a fábrica. As barreiras enfrentadas para garantir esta retroalimentação demonstraram a necessidade da utilização de outros métodos. Por isso, a terceira fase se concentrou no desenvolvimento de ferramentas de gestão visual para melhorar os processos analisados nas fases anteriores. A quarta fase do estudo foi baseada no estudo dos processos logísticos da empresa, visto que representam a interface entre fábrica e obra. Terminado o estudo na empresa A dois estudos foram conduzidos no exterior para compreender contextos distintos de sistemas de produção ETO. O primeiro (empresa B) responsável pelo sistema de climatização da edificação. A empresa realiza o projeto, fabricação e instalação dos sistemas de dutos em metal laminado, assim como o maquinário necessário para as trocas de ar. O estudo foi baseado no fornecimento do sistema para uma obra específica. Neste estudo foram desenvolvidas ferramentas de planejamento para facilitar a sincronização entre fabricação e instalação do material em obra. O segundo estudo (empresa C) foi realizado em uma empresa de estrutura metálica que desenvolveu uma conexão inovadora, facilitando seus processos produtivos. Este estudo teve caráter descritivo, analisando como a sua tecnologia facilitou o sistema de planejamento e controle da produção. A partir dos resultados obtidos nos estudos foi possível desenvolver o modelo final de planejamento e controle da produção para sistemas ETO de pré-fabricados. A maioria dos processos propostos neste modelo foi testada na empresa A. Embora a empresa estudada ainda necessite implantar algumas melhorias no seu sistema de planejamento e controle para se adequar ao modelo proposto, as mudanças realizadas trouxeram benefícios na comunicação e sistematização das informações entre os diferentes níveis de planejamento e controle. As contribuições teóricas do trabalho foram um modelo conceitual para compreender a complexidade neste tipo de sistema de produção; a identificação dos principais requisitos para desenvolver sistemas de planejamento e controle da produção para este ambiente; e a adaptação do conceito de WIP utilizando o status dos produtos. / The industrialization of construction work is one of the ways it is possible to achieve better quality and productivity in this competitive environment. However, in order to improve efficiency using industrialized technologies is not enough. There is a need to improve planning and control systems. Although the Last Planner System has been developed for the construction environment, since it was devised the successful results promoted its implementation in different production environments. Regarding lean production implementations, the system has been pointed out as a starting point for a company to achieve the basic stability. This study is focused in one type of industrialized production system: the engineer-to-order. By industrialized, it is the prefabrication that has been addressed. In these kinds of production systems, there is a need to integrate the prefabrication plant with the construction site needs. This research project aims to develop an integrated planning and control production planning and control model for ETO prefabricated systems, integrating design, manufacturing and site assembly. The research is part of a partnership with a steel fabricator company (Company A) that was interested in improving its production planning system. The research method is grounded in the design science research, in which there is an effort from the researcher to develop an artefact as an output of the research process, in this case, a planning and control model. The implementation adopted some strategies from the action-research, so some solutions needed to be collectively constructed between the researcher and the practitioners, in order to have an effective use in the organization. Following this strategy, it is possible to have same learning cycles during the implementation of the solutions, which are continually assessed and adapted in order to improve the processes analysed. The results are divided into four phases of implementation. In the first step the main effort was in consolidating an integrated planning and control process for the short-term in the production units. In the second step the focus was the overall system, mainly providing mechanisms to collect the status of all construction sites for the plant. The barriers to improve this feedback process brought to light the need for using visual management tools. This development concerned the third step of implementation, further improving the changes made in the previous phases. The fourth step was based on the analysis of the logistics processes, as the interface between the plant and site assembly. After the main empirical study on Company A, two studies were carried out abroad in order to understand a different context of ETO production systems. The first concerns a mechanical contractor situated in a high complex project. In this study, it was possible to develop some planning tools to facilitate the analysis between the fabrication and site installation of the products. The second concerns a steel fabricator focused on the structural system. This was a descriptive study that analysed the differentiation of the products provided by this company and the impact of it in the planning and control system. Based on the results obtained in the implementation process, the integrated planning and control model for ETO building systems was devised. Most of the processes proposed in the model were assessed in Company A. Although there is still a need to improve the production planning and control system of that company, the implementation enhanced the communication between the operational and tactics level and also promoted a systematic way to collect information for each level of the production planning and control system. The theoretical contributions of the research were the development of a framework to understand the complexity of this kind of production system; the identification of the main requirements for developing a planning and control system for this environment; and the adaptation of the concept of WIP using the status of the product.

A crescente necessidade de reduzir os prazos e os custos dos empreendimentos de construção e de melhorar a qualidade das edificações e as condições de trabalho tem incentivado a adoção de sistemas pré-fabricados. Entretanto, a adoção desses sistemas exige uma intensa troca de informações entre a obra e a fábrica, de forma a sincronizar a fabricação dos componentes, as operações logísticas e o processo de montagem na obra, principalmente em ambientes engineer-to-order (ETO). Em sistemas do tipo ETO, o pedido do cliente é realizado nas etapas iniciais do projeto, e existe um elevado grau de incerteza principalmente pelo desconhecimento das atividades a serem realizadas. Em ambientes com esse tipo de complexidade, a literatura sugere o uso de Building Information Modeling (BIM) para facilitar o compartilhamento de informações e apoiar a tomada de decisões nesses ambientes, assim como a aplicação de conceitos e princípios da filosofia da Produção Enxuta. Particularmente em relação aos processos de montagem, o uso de BIM 4D pode ser utilizado para simular e analisar algumas operações, apoiando o processo de planejamento e o controle da produção. Esta pesquisa teve como objetivo desenvolver um modelo para gestão dos processos logísticos em obras de sistemas pré-fabricados do tipo engineer-to-order com o apoio da modelagem BIM 4D A abordagem metodológica adotada foi Design Science Research (DSR), sendo desenvolvidos dois estudos empíricos. O primeiro foi realizado em colaboração com uma empresa responsável pelo projeto, fabricação e montagem de estruturas pré-fabricadas de concreto, sendo implementadas diversas melhorias em uma obra de uma universidade. O segundo, de caráter descritivo, foi desenvolvido em um empreendimento de construção de shopping center, sendo envolvidas uma empresa gerenciadora de obra e uma empresa que produziu e montou na obra a estrutura pré-fabricada de concreto. As principais contribuições da aplicação de BIM 4D como suporte à tomada de decisão referem-se ao aumento da confiabilidade do processo de montagem e da produtividade, principalmente pela clareza e rápida atualização das informações geradas pelos modelos 4D. / The growing need to reduce construction project duration and cost, as well as to improve building quality and working conditions, have encouraged the adoption of prefabricated building systems. However, the adoption of those systems requires an intense exchange of information between the construction site and the plant, in order to synchronize the production of components, logistic operations and site assembly, especially in an engineer-to-order (ETO) environment. In ETO systems, the client’s order is placed at the early design stages, and a high degree of uncertainty exists mostly due to the lack of knowledge about the tasks to be carried out. The literature suggests the use of Building Information Modeling (BIM) to facilitate the sharing of information and to support decision-making in this type of environment, as well as the application of Lean Production concepts and principles. Particularly in relation to assembly process, the use of 4D BIM modelling can be used to simulate and analyze some operations, supporting production planning and control This research work aims at to devise a model for the management of logistic processes for engineer-to-order prefabricated building systems, with the support of 4D BIM modelling. Design Science Research was the methodological approach adopted in this investigation, and two empirical studies were carried out. The first one was undertaken in close collaboration with a company that designs, manufactures, and assemble prefabricated concrete structures, and some improvements were implemented in a project for a higher education institution. The second was undertaken in a shopping mall project, and two companies were involved: a project management company, and a company that produced and assembled on-site pre-fabricated structures. As a result of this research work, the application of 4D BIM to support decision-making contributed to improve the reliability of the assembly process and to increase productivity, mainly due to the clarity and timeliness of the information made available by 4D models.

A crescente necessidade de reduzir os prazos e os custos dos empreendimentos de construção e de melhorar a qualidade das edificações e as condições de trabalho tem incentivado a adoção de sistemas pré-fabricados. Entretanto, a adoção desses sistemas exige uma intensa troca de informações entre a obra e a fábrica, de forma a sincronizar a fabricação dos componentes, as operações logísticas e o processo de montagem na obra, principalmente em ambientes engineer-to-order (ETO). Em sistemas do tipo ETO, o pedido do cliente é realizado nas etapas iniciais do projeto, e existe um elevado grau de incerteza principalmente pelo desconhecimento das atividades a serem realizadas. Em ambientes com esse tipo de complexidade, a literatura sugere o uso de Building Information Modeling (BIM) para facilitar o compartilhamento de informações e apoiar a tomada de decisões nesses ambientes, assim como a aplicação de conceitos e princípios da filosofia da Produção Enxuta. Particularmente em relação aos processos de montagem, o uso de BIM 4D pode ser utilizado para simular e analisar algumas operações, apoiando o processo de planejamento e o controle da produção. Esta pesquisa teve como objetivo desenvolver um modelo para gestão dos processos logísticos em obras de sistemas pré-fabricados do tipo engineer-to-order com o apoio da modelagem BIM 4D A abordagem metodológica adotada foi Design Science Research (DSR), sendo desenvolvidos dois estudos empíricos. O primeiro foi realizado em colaboração com uma empresa responsável pelo projeto, fabricação e montagem de estruturas pré-fabricadas de concreto, sendo implementadas diversas melhorias em uma obra de uma universidade. O segundo, de caráter descritivo, foi desenvolvido em um empreendimento de construção de shopping center, sendo envolvidas uma empresa gerenciadora de obra e uma empresa que produziu e montou na obra a estrutura pré-fabricada de concreto. As principais contribuições da aplicação de BIM 4D como suporte à tomada de decisão referem-se ao aumento da confiabilidade do processo de montagem e da produtividade, principalmente pela clareza e rápida atualização das informações geradas pelos modelos 4D. / The growing need to reduce construction project duration and cost, as well as to improve building quality and working conditions, have encouraged the adoption of prefabricated building systems. However, the adoption of those systems requires an intense exchange of information between the construction site and the plant, in order to synchronize the production of components, logistic operations and site assembly, especially in an engineer-to-order (ETO) environment. In ETO systems, the client’s order is placed at the early design stages, and a high degree of uncertainty exists mostly due to the lack of knowledge about the tasks to be carried out. The literature suggests the use of Building Information Modeling (BIM) to facilitate the sharing of information and to support decision-making in this type of environment, as well as the application of Lean Production concepts and principles. Particularly in relation to assembly process, the use of 4D BIM modelling can be used to simulate and analyze some operations, supporting production planning and control This research work aims at to devise a model for the management of logistic processes for engineer-to-order prefabricated building systems, with the support of 4D BIM modelling. Design Science Research was the methodological approach adopted in this investigation, and two empirical studies were carried out. The first one was undertaken in close collaboration with a company that designs, manufactures, and assemble prefabricated concrete structures, and some improvements were implemented in a project for a higher education institution. The second was undertaken in a shopping mall project, and two companies were involved: a project management company, and a company that produced and assembled on-site pre-fabricated structures. As a result of this research work, the application of 4D BIM to support decision-making contributed to improve the reliability of the assembly process and to increase productivity, mainly due to the clarity and timeliness of the information made available by 4D models.

A industrialização da construção civil é uma das possíveis estratégias adotadas para melhorar a qualidade e produtividade da produção neste ambiente altamente competitivo. Entretanto para uma melhoria na eficiência da produção, a simples implantação de uma tecnologia industrializada não é o suficiente. Existe a necessidade de melhorar os sistemas de gestão como um todo. O sucesso da implementação de sistemas de planejamento como o Last Planner, desenvolvidos especialmente para a construção civil, instiga o desenvolvimento de estudos em diferentes processos produtivos. Em relação à implementação de princípios da produção enxuta, o sistema é apontado como um ponto de partida para uma empresa atingir uma estabilidade básica. Este estudo foca-se em um tipo específico de sistema de produção industrializadas chamado engineer-to-order (ETO), quando a requisição de produto pelo cliente é realizada na fase de projeto. Neste tipo de sistema construtivo há uma necessidade de integrar a fabricação das peças conforme as necessidades do canteiro de obras. Esta pesquisa visa a desenvolver um modelo integrado de planejamento e controle da produção de sistemas ETO pré-fabricados para construção civil, integrando o projeto, manufatura e montagem em obra. A pesquisa faz parte de uma parceria da Universidade Federal do Rio Grande do Sul com uma empresa de fabricação e montagem de estrutura (Empresa A) metálica interessada em melhorar seus processos de planejamento e controle da produção. O método de pesquisa é baseado na pesquisa construtiva, ou design science, em que há um esforço do pesquisador em produzir um artefato como resultado da pesquisa, que neste caso, é um modelo de planejamento e controle da produção. O processo de implementação de mudanças da empresa adotou a estratégia da pesquisa-ação, de forma que as soluções eram coletivamente acordadas com as pessoas responsáveis pela sua utilização, para garantir que a mesma se efetivasse nos procedimentos da empresa. Neste tipo de estratégia procura-se estabelecer ciclos de aprendizagem ao longo da pesquisa, em que as soluções são continuamente avaliadas e adaptadas para melhoria dos processos em análise. Os resultados da empresa A foram divididos em quatro fases de implementação. Na primeira fase houve um esforço em consolidar uma integração nos planos de curto prazo. Na segunda fase o foco foi no sistema como um todo, promovendo mecanismos para coletar informações sobre o andamento das obras para retroalimentar a fábrica. As barreiras enfrentadas para garantir esta retroalimentação demonstraram a necessidade da utilização de outros métodos. Por isso, a terceira fase se concentrou no desenvolvimento de ferramentas de gestão visual para melhorar os processos analisados nas fases anteriores. A quarta fase do estudo foi baseada no estudo dos processos logísticos da empresa, visto que representam a interface entre fábrica e obra. Terminado o estudo na empresa A dois estudos foram conduzidos no exterior para compreender contextos distintos de sistemas de produção ETO. O primeiro (empresa B) responsável pelo sistema de climatização da edificação. A empresa realiza o projeto, fabricação e instalação dos sistemas de dutos em metal laminado, assim como o maquinário necessário para as trocas de ar. O estudo foi baseado no fornecimento do sistema para uma obra específica. Neste estudo foram desenvolvidas ferramentas de planejamento para facilitar a sincronização entre fabricação e instalação do material em obra. O segundo estudo (empresa C) foi realizado em uma empresa de estrutura metálica que desenvolveu uma conexão inovadora, facilitando seus processos produtivos. Este estudo teve caráter descritivo, analisando como a sua tecnologia facilitou o sistema de planejamento e controle da produção. A partir dos resultados obtidos nos estudos foi possível desenvolver o modelo final de planejamento e controle da produção para sistemas ETO de pré-fabricados. A maioria dos processos propostos neste modelo foi testada na empresa A. Embora a empresa estudada ainda necessite implantar algumas melhorias no seu sistema de planejamento e controle para se adequar ao modelo proposto, as mudanças realizadas trouxeram benefícios na comunicação e sistematização das informações entre os diferentes níveis de planejamento e controle. As contribuições teóricas do trabalho foram um modelo conceitual para compreender a complexidade neste tipo de sistema de produção; a identificação dos principais requisitos para desenvolver sistemas de planejamento e controle da produção para este ambiente; e a adaptação do conceito de WIP utilizando o status dos produtos. / The industrialization of construction work is one of the ways it is possible to achieve better quality and productivity in this competitive environment. However, in order to improve efficiency using industrialized technologies is not enough. There is a need to improve planning and control systems. Although the Last Planner System has been developed for the construction environment, since it was devised the successful results promoted its implementation in different production environments. Regarding lean production implementations, the system has been pointed out as a starting point for a company to achieve the basic stability. This study is focused in one type of industrialized production system: the engineer-to-order. By industrialized, it is the prefabrication that has been addressed. In these kinds of production systems, there is a need to integrate the prefabrication plant with the construction site needs. This research project aims to develop an integrated planning and control production planning and control model for ETO prefabricated systems, integrating design, manufacturing and site assembly. The research is part of a partnership with a steel fabricator company (Company A) that was interested in improving its production planning system. The research method is grounded in the design science research, in which there is an effort from the researcher to develop an artefact as an output of the research process, in this case, a planning and control model. The implementation adopted some strategies from the action-research, so some solutions needed to be collectively constructed between the researcher and the practitioners, in order to have an effective use in the organization. Following this strategy, it is possible to have same learning cycles during the implementation of the solutions, which are continually assessed and adapted in order to improve the processes analysed. The results are divided into four phases of implementation. In the first step the main effort was in consolidating an integrated planning and control process for the short-term in the production units. In the second step the focus was the overall system, mainly providing mechanisms to collect the status of all construction sites for the plant. The barriers to improve this feedback process brought to light the need for using visual management tools. This development concerned the third step of implementation, further improving the changes made in the previous phases. The fourth step was based on the analysis of the logistics processes, as the interface between the plant and site assembly. After the main empirical study on Company A, two studies were carried out abroad in order to understand a different context of ETO production systems. The first concerns a mechanical contractor situated in a high complex project. In this study, it was possible to develop some planning tools to facilitate the analysis between the fabrication and site installation of the products. The second concerns a steel fabricator focused on the structural system. This was a descriptive study that analysed the differentiation of the products provided by this company and the impact of it in the planning and control system. Based on the results obtained in the implementation process, the integrated planning and control model for ETO building systems was devised. Most of the processes proposed in the model were assessed in Company A. Although there is still a need to improve the production planning and control system of that company, the implementation enhanced the communication between the operational and tactics level and also promoted a systematic way to collect information for each level of the production planning and control system. The theoretical contributions of the research were the development of a framework to understand the complexity of this kind of production system; the identification of the main requirements for developing a planning and control system for this environment; and the adaptation of the concept of WIP using the status of the product.

A industrialização da construção civil é uma das possíveis estratégias adotadas para melhorar a qualidade e produtividade da produção neste ambiente altamente competitivo. Entretanto para uma melhoria na eficiência da produção, a simples implantação de uma tecnologia industrializada não é o suficiente. Existe a necessidade de melhorar os sistemas de gestão como um todo. O sucesso da implementação de sistemas de planejamento como o Last Planner, desenvolvidos especialmente para a construção civil, instiga o desenvolvimento de estudos em diferentes processos produtivos. Em relação à implementação de princípios da produção enxuta, o sistema é apontado como um ponto de partida para uma empresa atingir uma estabilidade básica. Este estudo foca-se em um tipo específico de sistema de produção industrializadas chamado engineer-to-order (ETO), quando a requisição de produto pelo cliente é realizada na fase de projeto. Neste tipo de sistema construtivo há uma necessidade de integrar a fabricação das peças conforme as necessidades do canteiro de obras. Esta pesquisa visa a desenvolver um modelo integrado de planejamento e controle da produção de sistemas ETO pré-fabricados para construção civil, integrando o projeto, manufatura e montagem em obra. A pesquisa faz parte de uma parceria da Universidade Federal do Rio Grande do Sul com uma empresa de fabricação e montagem de estrutura (Empresa A) metálica interessada em melhorar seus processos de planejamento e controle da produção. O método de pesquisa é baseado na pesquisa construtiva, ou design science, em que há um esforço do pesquisador em produzir um artefato como resultado da pesquisa, que neste caso, é um modelo de planejamento e controle da produção. O processo de implementação de mudanças da empresa adotou a estratégia da pesquisa-ação, de forma que as soluções eram coletivamente acordadas com as pessoas responsáveis pela sua utilização, para garantir que a mesma se efetivasse nos procedimentos da empresa. Neste tipo de estratégia procura-se estabelecer ciclos de aprendizagem ao longo da pesquisa, em que as soluções são continuamente avaliadas e adaptadas para melhoria dos processos em análise. Os resultados da empresa A foram divididos em quatro fases de implementação. Na primeira fase houve um esforço em consolidar uma integração nos planos de curto prazo. Na segunda fase o foco foi no sistema como um todo, promovendo mecanismos para coletar informações sobre o andamento das obras para retroalimentar a fábrica. As barreiras enfrentadas para garantir esta retroalimentação demonstraram a necessidade da utilização de outros métodos. Por isso, a terceira fase se concentrou no desenvolvimento de ferramentas de gestão visual para melhorar os processos analisados nas fases anteriores. A quarta fase do estudo foi baseada no estudo dos processos logísticos da empresa, visto que representam a interface entre fábrica e obra. Terminado o estudo na empresa A dois estudos foram conduzidos no exterior para compreender contextos distintos de sistemas de produção ETO. O primeiro (empresa B) responsável pelo sistema de climatização da edificação. A empresa realiza o projeto, fabricação e instalação dos sistemas de dutos em metal laminado, assim como o maquinário necessário para as trocas de ar. O estudo foi baseado no fornecimento do sistema para uma obra específica. Neste estudo foram desenvolvidas ferramentas de planejamento para facilitar a sincronização entre fabricação e instalação do material em obra. O segundo estudo (empresa C) foi realizado em uma empresa de estrutura metálica que desenvolveu uma conexão inovadora, facilitando seus processos produtivos. Este estudo teve caráter descritivo, analisando como a sua tecnologia facilitou o sistema de planejamento e controle da produção. A partir dos resultados obtidos nos estudos foi possível desenvolver o modelo final de planejamento e controle da produção para sistemas ETO de pré-fabricados. A maioria dos processos propostos neste modelo foi testada na empresa A. Embora a empresa estudada ainda necessite implantar algumas melhorias no seu sistema de planejamento e controle para se adequar ao modelo proposto, as mudanças realizadas trouxeram benefícios na comunicação e sistematização das informações entre os diferentes níveis de planejamento e controle. As contribuições teóricas do trabalho foram um modelo conceitual para compreender a complexidade neste tipo de sistema de produção; a identificação dos principais requisitos para desenvolver sistemas de planejamento e controle da produção para este ambiente; e a adaptação do conceito de WIP utilizando o status dos produtos. / The industrialization of construction work is one of the ways it is possible to achieve better quality and productivity in this competitive environment. However, in order to improve efficiency using industrialized technologies is not enough. There is a need to improve planning and control systems. Although the Last Planner System has been developed for the construction environment, since it was devised the successful results promoted its implementation in different production environments. Regarding lean production implementations, the system has been pointed out as a starting point for a company to achieve the basic stability. This study is focused in one type of industrialized production system: the engineer-to-order. By industrialized, it is the prefabrication that has been addressed. In these kinds of production systems, there is a need to integrate the prefabrication plant with the construction site needs. This research project aims to develop an integrated planning and control production planning and control model for ETO prefabricated systems, integrating design, manufacturing and site assembly. The research is part of a partnership with a steel fabricator company (Company A) that was interested in improving its production planning system. The research method is grounded in the design science research, in which there is an effort from the researcher to develop an artefact as an output of the research process, in this case, a planning and control model. The implementation adopted some strategies from the action-research, so some solutions needed to be collectively constructed between the researcher and the practitioners, in order to have an effective use in the organization. Following this strategy, it is possible to have same learning cycles during the implementation of the solutions, which are continually assessed and adapted in order to improve the processes analysed. The results are divided into four phases of implementation. In the first step the main effort was in consolidating an integrated planning and control process for the short-term in the production units. In the second step the focus was the overall system, mainly providing mechanisms to collect the status of all construction sites for the plant. The barriers to improve this feedback process brought to light the need for using visual management tools. This development concerned the third step of implementation, further improving the changes made in the previous phases. The fourth step was based on the analysis of the logistics processes, as the interface between the plant and site assembly. After the main empirical study on Company A, two studies were carried out abroad in order to understand a different context of ETO production systems. The first concerns a mechanical contractor situated in a high complex project. In this study, it was possible to develop some planning tools to facilitate the analysis between the fabrication and site installation of the products. The second concerns a steel fabricator focused on the structural system. This was a descriptive study that analysed the differentiation of the products provided by this company and the impact of it in the planning and control system. Based on the results obtained in the implementation process, the integrated planning and control model for ETO building systems was devised. Most of the processes proposed in the model were assessed in Company A. Although there is still a need to improve the production planning and control system of that company, the implementation enhanced the communication between the operational and tactics level and also promoted a systematic way to collect information for each level of the production planning and control system. The theoretical contributions of the research were the development of a framework to understand the complexity of this kind of production system; the identification of the main requirements for developing a planning and control system for this environment; and the adaptation of the concept of WIP using the status of the product.