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.

Diante do elevado nível de competição presente no cenário atual, torna-se indispensável a adoção de medidas de gestão capazes de priorizar e dirigir esforços na busca pela excelência no desempenho operacional das empresas. Assim, o objetivo deste trabalho é propor uma abordagem baseada em custos de produção e previsão de demanda voltada ao planejamento e controle da capacidade produtiva. Inicialmente, realizou-se o mapeamento dos artigos publicados em dezenove periódicos no período de 2002 a 2013, visando identificar abordagens relacionadas ao tema custos de produção e o processo de previsão de demanda. Com a finalidade de otimizar o planejamento da capacidade produtiva disponível, uma modelagem matemática, que utiliza o algoritmo generalized reduced gradient (GRG) não linear, é proposta. Por fim, é apresentado um modelo para o controle do desempenho operacional do sistema produtivo, fundamentado na avaliação de custos e no planejamento da capacidade de produção. Para avaliar a eficácia do modelo proposto, este foi aplicado em uma empresa de manufatura de materiais plásticos para a construção civil, em um sistema com múltiplos produtos e múltiplas máquinas. / Given the high level of competition present in the current environment, it is essential to adopt management measures in order to prioritize and direct efforts in the search for excellence in the company operational performance. Therefore, the objective of this study is to propose an approach based on production costs and demand forecasting focused on production capacity planning and control. A mapping of the articles published in nineteen journals, during the period of 2002 to 2013, was conducted to identify the different approaches related to production costs and demand forecasting. A mathematical modeling is proposed with the objective of optimizing the capacity planning using the nonlinear algorithm generalized reduced gradient (GRG). This study presented a model for controlling operational performance of the production system based on the evaluation of production costs and capacity planning. To evaluate the efficacy the model was applied to a manufacturing company of plastic materials for the construction, in a system with multi-products and multi-machines.

A sobrevivência das organizações em cenários altamente competitivos tem exigido a melhoria da eficiência, flexibilidade e qualidade dos sistemas de produção (DE RON, 1998). Neste âmbito, a programação de tarefas assume grande responsabilidade ao suportar o planejamento e controle da manufatura, garantindo que estes processos estejam alinhados com os objetivos estratégicos das organizações. Esta dissertação aborda a programação de tarefas em sistemas de pintura com tempos de setup dependentes da sequência do processamento. No primeiro artigo é proposta uma sistemática para liberação do tamanho de lote que minimiza a soma dos custos de setup e pintura. Na sequência, os lotes liberados são sequenciados utilizando as regras Apparent Tardiness Cost (ATC) e Apparent Tardiness Cost with Setups (ATCS). Quando aplicado em processo de pintura, o ganho de eficiência da instalação medido através do Overall Equipment Effectiveness (OEE) foi de 32,84%. O segundo artigo propõe uma modificação na regra ATCS através da inclusão de um parâmetro relativo à qualidade de execução do procedimento de pintura. Tal parâmetro é justificado pelo impacto decorrente de falhas no processo de pintura, gerando atrasos de entrega. Esta nova heurística, quando aplicada no mesmo processo de pintura, elevou o OEE em 2,74%, a precisão de entrega em 2,11% e o percentual de embalagens completas ao final do processo de pintura em 8%. / The competitive industrial scenarios required companies to improve efficiency, flexibility and quality of production systems (RON, 1998). In this context, job scheduling is deemed important to support planning and control of manufacturing systems. This dissertation addresses the scheduling problem in painting systems where setups depend on the job sequence. The first paper proposes an approach to release batches aimed at minimizing the sum of setup and painting costs. The released lots are scheduled using the Apparent Tardiness Cost (ATC) and Apparent Tardiness Cost with Setups (ATCS) rules. When applied to a painting process, the proposed approach increased efficiency measured by the Overall Equipment Effectiveness 32.84%. The second article proposes a modification to the ATCS rule by including a quality related parameter. This parameter is tailored to reduce delivery delays due to quality problems. This new heuristic, when applied to the same painting process, increased the OEE 2.74%, the delivery accuracy 2.11% and the percentage of completed packages at the end of the painting process 8%.

O ambiente competitivo no qual as empresas estão inseridas é caracterizado por mudanças frequentes na demanda de seus produtos e por uma necessidade em reduzir custos. Para obter sucesso frente à concorrência, se faz necessário alcançar resultados através da melhoria do processo produtivo, oferecendo respostas mais rápidas a variações na demanda e com uma utilização adequada dos recursos produtivos. Neste contexto, a utilização de softwares Advanced Planning and Scheduling com regra personalizada de programação possibilita melhoria no planejamento e programação da empresa no sentido dos objetivos citados. A partir disso, este trabalho propõe uma sistemática de desenvolvimento e implantação de regras de programação personalizadas. Após, é apresentada aplicação de um caso prático no qual foram detalhadas todas as etapas propostas na sistemática, desde o entendimento das necessidades da empresa até a avaliação dos resultados obtidos. / The competitive environment in which firms operate is characterized by frequent changes in product demand and a necessity to reduce costs. To succeed against the competition, it is necessary to gain competitive advantage by improving the production process, providing faster responses to changes in demand and proper use of productive resources. In this context, the use of Advanced Planning and Scheduling software with custom programming rule allows improved planning and programming company towards the objectives mentioned. This study proposes a systematic development and deployment of custom programming rules, next it is presented a case study which detail the stages proposed in the systematic, from the understanding of the business requirement until the evaluation of results.

A complexidade dos empreendimentos da construção civil tem sido abordada por diversos autores. Ao contrário da visão tradicional de que estes empreendimentos têm características predominantemente lineares, previsíveis e que seus processos podem ser gerenciados de forma independente, a noção de complexidade traz uma nova luz à gestão da construção. Assim, os empreendimentos da construção devem ser entendidos como compostos por um grande número de processos, inter-relacionados, nos quais melhorias isoladas não resultam normalmente em melhorias substanciais do todo. Neste contexto, o projeto do sistema de produção (PSP), é um processo gerencial que pode contribuir para melhorar o desempenho de empreendimentos de construção, devendo anteceder a etapa de produção. Entretanto, na indústria da construção, esta atividade é pouco difundida, sendo em geral desconsiderada nos empreendimentos. O objetivo geral desta dissertação é propor um modelo de projeto do sistema de produção (PSP) levando em consideração as características complexas dos empreendimentos. O método de pesquisa foi dividido em três etapas. Inicialmente foi realizado o estudo exploratório, cujo objetivo foi obter um melhor entendimento dos empreendimentos estudados. A segunda etapa envolveu quatro estudos empíricos, cujo objetivo foi desenvolver o projeto do sistema de produção para diferentes fases dos empreendimentos, analisar as vantagens e dificuldades da implementação do PSP, assim como analisar a relação entre o PSP e o planejamento e controle da produção. Na etapa final foi proposto um modelo de projeto do sistema de produção no contexto de obras complexas. Nesta etapa também foram discutidos o escopo de decisões do PSP e as ferramentas utilizadas. Entre as principais conclusões deste estudo está a necessidade de antecipar a elaboração do PSP, iniciando ainda na fase de orçamento. O PSP não deve ser deve ser excessivamente detalhado no início do empreendimento, sendo necessária a sua revisão ao longo da etapa de produção, à medida que mais informações tornam-se disponíveis. Dessa forma, o PSP apóia a tomada de decisões relativas à organização da produção e suas decisões servem como informações de entrada para o planejamento e controle da produção (PCP). / The complexity of construction projects have been discussed by many authors. In opposition to the traditional view that those projects are linear and predictable, and that their processes can be managed separately, the notion of complexity cast a new light into construction management. Therefore, construction projects should be seen as composed by a large number of interrelated processes, in which isolated improvements do not usually bring major improvements on the whole. Production System Design is a managerial process that can contribute for improving the performance of construction projects, It should be carried out before the production stage. However, this activity is not widely disseminated in the construction industry and it is neglected in most projects. The objective of this dissertation is to propose a model for the Production System Design (PSD), considering the inherent complexity of construction projects. The research method was divided into three stages. In the first stage, an exploratory study was undertaken aiming to improve the understanding of the types of construction projects to be investigated. The second stage consisted of four empirical studies, in which the production system design for different project phases were produced, and the advantages and difficulties for its implementation were analyzed. Moreover, the relationship between the production system design and the production planning and control process was investigated. In the final stage of the study, a model for designing production systems in complex projects was proposed, including the definition of its scope and the tools that can be used. This research work suggests that there is a need to carry out the production system design before the cost estimating phase. Such design should not be detailed in the early stages of the project, and ought to be revised during the production stage, as more information is made available. Moreover, the production system design supports the decision making process related to the organization of production and provides input information for production planning and control

O desempenho dos sistemas de Planejamento e Controle de Produção e dos sistemas de Planejamento e Controle de Chão-de-Fábrica é fortemente dependente da qualidade e confiabilidade dos dados de operação e da rapidez com que estes dados são obtidos para análise e acompanhamento da execução dos planos de produção. O processo de coleta e tratamento destes dados tem sido pouco detalhado nos modelos de referência encontrados na literatura. Este trabalho posicionou a utilização de sistemas supervisórios para a coleta de dados de produção em sistemas de planejamento e controle no ambiente da manufatura discreta, propondo um roteiro de atividades a serem consideradas no desenvolvimento de sistemas de planejamento. / The Production Planning and Control Systems and Shop Floor Control Systems performance are extremely dependent of the quality and reliability of the operational data and readiness in data collection process, in order to provide information to analyse the execution of production plans. The data collection process has been pour detailed in the reference models found in literature. This work locates the supervisory and control data acquisition systems role in the landscape of discrete manufacturing planning systems and proposes a routing of tasks to be considered in developing process of a manufacturing planning system.

Nos dias de hoje, o processo de gestão da demanda vem tornando-se cada vez mais importante num mercado competitivo como o brasileiro. Isto se deve a sua capacidade de ao mesmo tempo integrar a manufatura das empresas às necessidades de seus clientes, reduzir custos, melhorar o relacionamento com os clientes e organizar melhor o chão de fábrica e os estoques, entre outros. Neste contexto, muitas empresas estão buscando novas formas de tornar mais eficiente a gerência e operacionalização deste processo. O e-business surge como um facilitador da gestão da demanda em um ambiente colaborativo. O planejamento colaborativo da demanda é uma das formas de tornar o processo da gestão da demanda mais eficiente. Assim, o objetivo desse trabalho é contribuir ao tema com o estudo do impacto do e-business no processo de gestão da demanda, utilizando um modelo de referência para isto. / Nowadays, the demand management business process has been widely discussed in a competitive market as in Brazil. At the same time, it has a capacity of integrate the manufacture of the companies to the customer necessities, reduce costs, improve the relationship with clients and better orgazize the shop floor and inventory, among others. In this context, many companies are looking for new ways to become more efficient the operation and management of this process. The e-business facilitate the demand management in a collaborative environment. The demand collaborative planning is a way to become the demand management more eficient. The objective of this research is analize the impact of e-business in the demand management process, using a reference model.

O ambiente competitivo no qual as empresas estão inseridas é caracterizado por mudanças frequentes na demanda de seus produtos e por uma necessidade em reduzir custos. Para obter sucesso frente à concorrência, se faz necessário alcançar resultados através da melhoria do processo produtivo, oferecendo respostas mais rápidas a variações na demanda e com uma utilização adequada dos recursos produtivos. Neste contexto, a utilização de softwares Advanced Planning and Scheduling com regra personalizada de programação possibilita melhoria no planejamento e programação da empresa no sentido dos objetivos citados. A partir disso, este trabalho propõe uma sistemática de desenvolvimento e implantação de regras de programação personalizadas. Após, é apresentada aplicação de um caso prático no qual foram detalhadas todas as etapas propostas na sistemática, desde o entendimento das necessidades da empresa até a avaliação dos resultados obtidos. / The competitive environment in which firms operate is characterized by frequent changes in product demand and a necessity to reduce costs. To succeed against the competition, it is necessary to gain competitive advantage by improving the production process, providing faster responses to changes in demand and proper use of productive resources. In this context, the use of Advanced Planning and Scheduling software with custom programming rule allows improved planning and programming company towards the objectives mentioned. This study proposes a systematic development and deployment of custom programming rules, next it is presented a case study which detail the stages proposed in the systematic, from the understanding of the business requirement until the evaluation of results.

A complexidade dos empreendimentos da construção civil tem sido abordada por diversos autores. Ao contrário da visão tradicional de que estes empreendimentos têm características predominantemente lineares, previsíveis e que seus processos podem ser gerenciados de forma independente, a noção de complexidade traz uma nova luz à gestão da construção. Assim, os empreendimentos da construção devem ser entendidos como compostos por um grande número de processos, inter-relacionados, nos quais melhorias isoladas não resultam normalmente em melhorias substanciais do todo. Neste contexto, o projeto do sistema de produção (PSP), é um processo gerencial que pode contribuir para melhorar o desempenho de empreendimentos de construção, devendo anteceder a etapa de produção. Entretanto, na indústria da construção, esta atividade é pouco difundida, sendo em geral desconsiderada nos empreendimentos. O objetivo geral desta dissertação é propor um modelo de projeto do sistema de produção (PSP) levando em consideração as características complexas dos empreendimentos. O método de pesquisa foi dividido em três etapas. Inicialmente foi realizado o estudo exploratório, cujo objetivo foi obter um melhor entendimento dos empreendimentos estudados. A segunda etapa envolveu quatro estudos empíricos, cujo objetivo foi desenvolver o projeto do sistema de produção para diferentes fases dos empreendimentos, analisar as vantagens e dificuldades da implementação do PSP, assim como analisar a relação entre o PSP e o planejamento e controle da produção. Na etapa final foi proposto um modelo de projeto do sistema de produção no contexto de obras complexas. Nesta etapa também foram discutidos o escopo de decisões do PSP e as ferramentas utilizadas. Entre as principais conclusões deste estudo está a necessidade de antecipar a elaboração do PSP, iniciando ainda na fase de orçamento. O PSP não deve ser deve ser excessivamente detalhado no início do empreendimento, sendo necessária a sua revisão ao longo da etapa de produção, à medida que mais informações tornam-se disponíveis. Dessa forma, o PSP apóia a tomada de decisões relativas à organização da produção e suas decisões servem como informações de entrada para o planejamento e controle da produção (PCP). / The complexity of construction projects have been discussed by many authors. In opposition to the traditional view that those projects are linear and predictable, and that their processes can be managed separately, the notion of complexity cast a new light into construction management. Therefore, construction projects should be seen as composed by a large number of interrelated processes, in which isolated improvements do not usually bring major improvements on the whole. Production System Design is a managerial process that can contribute for improving the performance of construction projects, It should be carried out before the production stage. However, this activity is not widely disseminated in the construction industry and it is neglected in most projects. The objective of this dissertation is to propose a model for the Production System Design (PSD), considering the inherent complexity of construction projects. The research method was divided into three stages. In the first stage, an exploratory study was undertaken aiming to improve the understanding of the types of construction projects to be investigated. The second stage consisted of four empirical studies, in which the production system design for different project phases were produced, and the advantages and difficulties for its implementation were analyzed. Moreover, the relationship between the production system design and the production planning and control process was investigated. In the final stage of the study, a model for designing production systems in complex projects was proposed, including the definition of its scope and the tools that can be used. This research work suggests that there is a need to carry out the production system design before the cost estimating phase. Such design should not be detailed in the early stages of the project, and ought to be revised during the production stage, as more information is made available. Moreover, the production system design supports the decision making process related to the organization of production and provides input information for production planning and control

O planejamento e controle da segurança (PCS) apresenta-se, freqüentemente, como um dos principais requisitos de normas regulamentadoras e sistemas de gestão da segurança. Contudo, algumas limitações em termos de concepção e implementação têm sido identificadas nestes planos. Na medida em que o PCS e o planejamento e controle da produção (PCP) são entendidos como processos de mesma natureza, integrar o processo de PCS ao processo de PCP pode contribuir para aumentar a eficácia e eficiência de ambos os processos. A partir deste pressuposto, foi desenvolvido um modelo de PCS integrado ao processo de PCP, por meio de estudos empíricos em obras industriais, nas quais existem exigências rigorosas do cliente final quanto à segurança. Em que pese os resultados satisfatórios alcançados inicialmente, identificou-se a necessidade de aperfeiçoamentos em seus elementos através da implementação em novos contextos de construção. Assim, este estudo propõe aperfeiçoamentos nas práticas e ferramentas do modelo de PCS, como também visa a melhor compreensão de seus princípios, através da realização de um estudo empírico em um novo contexto de construção. Para isto, foram desenvolvidos dois estudos seqüenciais em um empreendimento, cuja característica principal foi o pequeno grau de exigência em relação a segurança por parte do cliente final. No primeiro, foi realizado um estudo de caso exploratório, que teve um caráter de preparação para o segundo, no qual se adotou como estratégia de pesquisa a pesquisa-ação. Com o primeiro estudo, pode-se identificar o nível de utilização dos elementos do modelo na empresa estudada. Na etapa de pesquisa-ação implementou-se o modelo no novo contexto e novas práticas e ferramentas foram testadas. Uma vez que o planejamento da segurança ocorre segundo três níveis hierárquicos, os principais resultados dizem respeito a uma melhor compreensão das decisões tomadas em cada nível e, em particular, no desenvolvimento de uma sistemática para a realização de planos diários de segurança e definição de diretrizes para a realização de estudos formais do método de execução de processos considerados de alto risco. Os indicadores de avaliação de desempenho da segurança propostos pelo modelo foram aperfeiçoados, principalmente por intermédio de um maior envolvimentos dos trabalhadores no processo de coleta. Além disto, foi desenvolvida uma sistemática pró-ativa para avaliação de subempreiteiros com a participação dos mesmos durante as avaliações. / Safety planning and control (SPC) is frequently presented as one of the main requirements in regulatory norms and safety management systems. However, some of the limitations in terms of conception and implementation have been identified in these plans. When SPC and production planning and control (PPC) are understood as processes of the same nature, integrating SPC to PPC can contribute to enhancing the effectiveness and efficiency of both processes. From this supposition, a SPC model integrated to PPC was designed from empirical studies developed in industrial construction sites, in which the final client had strict safety demands. In spite of the satisfactory results obtained initially, the need for refinement in the model’s elements, through its implementation in new construction contexts, was identified. Therefore, this study proposes refinements in the SPC model’s practices and tools, as well as a better understanding of its principles, through the development of empirical studies in a new construction context. In this sense, two sequential studies were developed in a project, where the main characteristic was the final client’s small level of demand related to safety. In the first investigation, an exploratory case study was carried out and was a preparation for the second study, which adopted action research as its research strategy. With the first study, the level of use of the model’s elements in the investigated company was identified. In the action research phase, the model was implemented in a new context and new practices and tools were tested. Since safety planning is done in three hierarchical levels, the main results regard a better comprehension of the decisions made in each level and, specifically, in the development of a system for the fulfillment of daily safety plans and the definition of directives for the development of formal studies for carrying out processes considered of high risk. The safety performance evaluation indicators proposed by the model were refined, mainly through a more intense involvement of the workers in the data collection process. Moreover, a pro-active system was developed for the evaluation of subcontractors with their participation during the evaluation.