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Optimização da Cadeia de Abastecimento de um Módulo Pré - Fabricado na Construção
Pedro Manuel Bairrão Aranha Rijo
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em
Engenharia Civil
Júri
Presidente: Prof. Doutor Jorge Manuel Caliço Lopes de Brito (IST)
Orientador: Prof. Doutor Amílcar José Martins Arantes (IST)
Vogal: Prof. Doutora Cristina Marta Castilho Pereira Santos Gomes (IST)
Vogal: Prof. Doutor António Morais Aguiar da Costa (IST)
Setembro de 2012
i
Resumo
À data da presente dissertação vivem-se tempos difíceis no sector da construção civil. Tal facto
torna propícia uma reflexão sobre o modelo de negocio do sector e das soluções que este tem
ao seu alcance para se tornar mais competitivo.
Este trabalho começa com um levantamento de alguns dos problemas com que a industria se
depara. Estes são posteriormente analisados e comparados com problemas semelhantes já
vividos por outras indústrias, bem como as soluções que estas encontraram para os
ultrapassar.
Posto isto, inicia-se a segunda parte deste trabalho. Aqui são focadas em maior detalhe as
temáticas da construção industrializada e de uma moderna gestão da cadeia de
abastecimento. Estes conceitos, já amplamente enraizados nas restantes industrias, são
estudados e aplicados ao caso particular da construção.
Por último, para uma melhor compreensão dos mesmos, é analisada uma hipotética empresa
de construção civil em processo de internacionalização. O objectivo será determinar se a
mesma deve optar por métodos de construção tradicionais ou métodos industrializados. Nos
métodos industrializados serão construídos módulos em Unidades de Montagem, em
localizações diferentes daquelas onde serão implementados os edifícios. Estes módulos serão
depois transportados e montados no local da obra.
Para responder a estas questões são utilizados métodos de optimização, nomeadamente a
programação linear. Assim, os dois métodos construtivos e a restante cadeia de
abastecimento, são modelados e convertidos num problema matemático.
Este problema tem por base o cálculo dos custos logísticos e de produção, sendo o objectivo
principal a minimização dos mesmos, definindo, assim, a configuração da cadeia de
abastecimento mais adequada. Como o caso de estudo é meramente fictício, são considerados
vários cenários de forma a ser possível retirar do mesmo conclusões mais completas possível.
Palavras chave: Cadeia de abastecimento, Modelação, Optimização, Construção
prefabricada, Programação linear
ii
iii
Abstract
Construction industry is going through difficult times. This provides a good time for reflection on
the industry business model and the solutions that it has to become more competitive.
This paper begins with some of the problems that the industry faces. These are then analysed
and compared with similar problems already experienced by other industries as well as the
solutions they found to overcome them.
In the second part of this dissertation will be focused the issues of industrialized construction
and modern supply chain management. These concepts, that are widely used in other
industries, are studied and applied to the particular case of the construction.
Finally, for a better understanding, is drawn a fictional case study. Here, a fictitious company
tries to recreate an international construction company. The main objective will be to determine
whether it should opt for traditional methods of construction or an industrial method. In
industrialized methods the modules will be built in Plants, far away from the work site. These
modules are then transported and assembled on site.
To solve this problem will be used methods of operational research, including optimization and
linear programming. For that, the two construction methods and the remaining supply chain, will
be converted in a mathematical problem.
iv
v
Agradecimentos
Este trabalho representa o fecho de mais uma etapa da minha vida. Como tal não quero deixar
de agradecer a todas as pessoas que me ajudaram ao longo da mesma, nomeadamente:
• Aos meus pais, que me proporcionaram as condições para poder frequentar o curso;
• Aos meus amigos, que sempre estiveram presentes nos momentos necessários;
• Aos meus professores, que me transmitiram os seus conhecimentos e me guiaram ao
longo do curso;
• Ao Professor Amílcar Arantes, que me acompanhou na elaboração deste trabalho;
• À Ana Ribeiro, que me ajudou e inspirou.
vi
vii
Índice
Resumo i
Abstract iii
Agradecimentos v
Lista de quadros ix
Lista de figuras xi
Lista de abreviaturas xiii
1. Introdução 1
1.1. Introdução 1
1.2. Contextualização do problema 1
1.3. Objectivos e hipóteses consideradas 1
1.4. Contribuições 2
1.5. Metodologia 3
1.6. Estrutura da dissertação 4
2. Estado do conhecimento 7
2.1. A indústria da construção 7
2.2. O que se pode aprender com outras indústrias 10
2.3. Logística e gestão da cadeia de abastecimento 12
2.4. A gestão da cadeia de abastecimento na construção 17
2.5. A construção industrializada 21
3. O caso de estudo 27
3.1. Introdução 27
3.2. A empresa 27
3.3. O problema 28
3.4. Métodos de Resolução 28
3.5. Os métodos construtivos 31
3.6. As cadeias de abastecimento 36
3.7. Conclusões 38
4. Definição dos modelos matemáticos 41
4.1. Introdução 41
viii
4.2. Dados e informação a recolher dos modelos 41
4.3. Simplificações pressupostas 42
4.4. Estrutura dos modelos matemáticos 42
4.5. O modelo de custos 43
4.6. Descrição dos modelos matemáticos da cadeia de abastecimento 43
4.7. Formulação matemática dos modelos matemáticos da cadeia de abastecimento 50
5. Resolução do caso de estudo 57
5.1. Introdução 57
5.2. Meios de cálculo 57
5.3. As diferentes análises 59
5.4. Dados e pressupostos 60
5.5. Aplicação dos modelos da cadeia de abastecimento 62
5.6. Análise de resultados 62
6. Conclusões 77
6.1. Introdução 77
6.2. Trabalho realizado 77
6.3. Conclusões globais 79
6.4. Verificação dos objectivos e das hipóteses 79
6.5. Contribuições 81
6.6. Trabalhos futuros 81
Bibliografia 83
Anexo – Modelo de custos A.1
A.1. Descrição do modelo de custos A.1
A.2. Formulação matemática do modelo de custos A.6
A.3 Aplicação e resultados do modelo de custos A.10
ix
Lista de quadros
Quadro 1 – Diferenças entre gestão tradicional e gestão integrada da cadeia de abastecimento
(adaptado de [30]) ................................................................................................................ 14
Quadro 2 – Diferenças entre uma cadeia de abastecimento reativa e proactiva (adaptado de
[35]) ...................................................................................................................................... 17
Quadro 3 – A cadeia de abastecimento do sector industrial e da construção ............................ 19
Quadro 4 – Diferenças entre a indústria a construção (adaptado de [31]) ................................. 24
Quadro 5 – Quantidades de componentes necessários à construção de um módulo cozinha .. 61
Quadro 6 – Volume dos vários componentes ............................................................................. 61
Quadro 7 – Resultados cenários A1 ........................................................................................... 67
Quadro 8 – Resultados cenários A2 ........................................................................................... 68
Quadro 9 – Resultados cenários B1 ........................................................................................... 69
Quadro 10 – Resultados cenários B2 ......................................................................................... 69
Quadro 11 – Resultados cenários C1 ......................................................................................... 71
Quadro 12 – Resultados cenários C2 ......................................................................................... 71
Quadro 13 – Resultados cenários D1 ......................................................................................... 72
Quadro 14 – Resultados cenários D2 ......................................................................................... 73
Quadro 15 – Análise financeira ................................................................................................... 74
Quadro 16 – Cálculo da taxa modificada de rendibilidade interna .............................................. 75
x
xi
Lista de figuras
Figura 1 - Metodologia .................................................................................................................. 5
Figura 2 – Fluxos da cadeia de abastecimento (adaptado de [30]) ............................................ 14
Figura 3 - A estrutura-tipo de uma cadeia de abastecimento .................................................... 15
Figura 4 – Cadeia de abastecimento tipo de uma obra .............................................................. 20
Figura 5 – A cadeia de abastecimento do NCC Komplett ........................................................... 33
Figura 6 – A fábrica dos módulos do NCC Komplett [19] ........................................................... 33
Figura 7 – O interior da tenda / estaleiro [19] .............................................................................. 34
Figura 8 – A tenda / estaleiro [19] ............................................................................................... 34
Figura 9 – A cadeia de abastecimento do método considerado no caso de estudo ................... 35
Figura 10 – Caracterização da cadeia de abastecimento relativa ao método tradicional ........... 37
Figura 11 – Caracterização da cadeia de abastecimento relativa ao método industrializado .... 38
Figura 12 – Tipologia base da cadeia de abastecimento ............................................................ 43
Figura 13 – Entidade-tipo ............................................................................................................ 44
Figura 14 - Fornecedor ............................................................................................................... 45
Figura 15 – Unidade de montagem ............................................................................................. 45
Figura 16 – Estaleiro ................................................................................................................... 46
Figura 17 – Transporte ................................................................................................................ 47
Figura 18 – Modelo 2.A (Unidade de Montagem de Lisboa) e Modelo 2.B (Unidade de
Montagem de Fortaleza) ...................................................................................................... 48
Figura 19 – Modelo 2.C (método tradicional) .............................................................................. 48
Figura 20 – Modelo 2.D (escolha da localização da Unidade de Montagem) ............................. 49
Figura 21 – Modelo 2.E (escolha do método construtivo) ........................................................... 49
Figura 22 – Meios de cálculo ...................................................................................................... 58
Figura 23 – Fases dos meios de cálculo ..................................................................................... 59
Figura 24 – Os cenários .............................................................................................................. 63
Figura 25 – Os grupos de cenários ............................................................................................. 64
Figura 26 – Os subcenários de procura ...................................................................................... 65
Figura 27 – Os subcenários de custos de transporte ................................................................. 65
Figura 28 – Organização dos resultados .................................................................................... 66
xii
xiii
Lista de abreviaturas
BAA – British Airport Authority. Em português, Autoridade Aeroportuária Britânica;
BIM - Building Information Modeling. Em português, Modelo de Informação da Construção;
CAD - Computer-aided design. Em português, desenho assistido por computador;
COSEC - Companhia de seguros de créditos;
GAMS - General Algebraic Modeling System. Em português, Sistema de modelação algébrica;
GDX – Formato de ficheiro informático
GPS – Global Position System. Em português, Sistema de Posicionamento Global;
JIT – Just-in-time;
MIRR – Modified internal rate of return. Em português, taxa de rendibilidade interna modificada;
MS – Microsoft;
NCC – Empresa de construção civil sueca;
PIB - Produto interno bruto;
PME – Pequenas e médias empresas;
SAP - Systeme, Anwendungen und Produkte in der Datenverarbeitung. Em
português, Sistemas, aplicações e produtos de processamento de dados;
TANB – Taxa Anual Nominal Bruta;
TXT - Formato de ficheiro informático;
UE – União Europeia.
xiv
1
1. Introdução
1.1. Introdução
Neste capítulo são apresentadas as linhas gerais da dissertação. Em primeiro lugar,
na contextualização do problema e objectivos e hipóteses consideradas, identificam-se os
aspectos que motivaram a realização deste estudo.
Em segundo será dada a conhecer a estrutura do documento e, por último, é apresentada a
metodologia utilizada na sua elaboração.
1.2. Contextualização do problema
À data da realização do presente estudo, o sector da construção passa por uma crise sem
precedentes. O número de empresas a falir é preocupante. Segundo a COSEC,
aproximadamente um terço das quase 5000 falências a nível nacional em 2011 correspondem
a empresas de construção civil [9]. É, portanto, propício olhar para o sector e tentar encontrar
soluções.
O sector necessita de uma mudança. Prova disso é que o número de casas vendidas está a
atingir mínimos históricos, enquanto o número de sem-abrigo não para de aumentar. Existe, na
Europa, uma procura de casas baratas que excede grandemente a oferta.
A satisfação dos clientes com o produto da construção e as condições de trabalho do mesmo
estão, também, desfasados daquilo que é a realidade e padrão nos demais sectores [7].
Contudo, mesmo na presença destes factos, a indústria continua a investir pouco em
investigação, valor que tem vindo a diminuir. Tal facto é resultante das baixas margens de lucro
existentes e de o factor preponderante na escolha de uma empresa de construção ser o preço.
Em Portugal, o sector está, também, a virar-se cada vez mais para o mercado externo, contudo
o produto da construção civil não é dos mais fáceis de exportar, devido à sua natureza [7].
Neste trabalho serão analisadas soluções encontradas noutras indústrias, com vista à sua
melhoria, e discutida a possibilidade de serem aplicadas a este sector. Os conceitos de
moderna gestão da cadeia de abastecimento e industrialização serão aplicados à construção e
serão discutidos os seus benefícios.
Para auxiliar a análise do beneficio proveniente destes conceitos será usado um modelo
matemático que permitirá optimizar a configuração da cadeia de abastecimento. Será dado um
especial enfoque à importância da optimização e das tecnologias da informação no auxilio à
tomada de decisões.
1.3. Objectivos e hipóteses consideradas
Formularam-se as seguintes hipóteses, a partir das quais se desenvolve a presente
dissertação:
2
Hipótese 1 - A construção pode aprender com outras indústrias e melhorar os seus
processos construtivos;
Hipótese 2 - Uma melhor gestão da cadeia de abastecimento, juntamente com o recurso à
construção industrializada e às mais avançadas tecnologias de informação, pode tornar a
indústria mais ágil no que toca à sua internacionalização.
Destas hipóteses derivam os objectivos que abaixo se enunciam:
Objectivo 1- Identificar aspectos em que a indústria da construção pode melhorar e o que
pode aprender com as outras indústrias;
Objectivo 1.1 - Caracterizar a indústria da construção e identificar alguns problemas;
Objectivo 1.2 - Compreender como outras indústrias ultrapassaram problemas
semelhantes;
Objectivo 1.3 - Compreender as diferenças entre a indústria da construção e as restantes
e os motivos pelos quais pode haver dificuldade em implementar melhorias.
Objectivo 2 - Verificar se é viável o recurso à construção industrializada, recorrendo a uma
cadeia de abastecimento global e às recentes tecnologias de informação, para a realização
de obras além-fronteiras;
Objectivo 2.1 - Elaborar um caso fictício de uma empresa de construção civil com obras
internacionais;
Objectivo 2.2 - Elaborar um modelo matemático que permita calcular os custos ao longo
da cadeia de abastecimento;
Objectivo 2.3 - Aplicar o modelo matemático a vários cenários, o mais representativos da
realidade possível, para compreender como a cadeia de abastecimento se comporta
aquando da variação dos diversos parâmetros e qual a solução óptima para cada caso;
Objectivo 2.4 - Analisar a viabilidade do recurso à construção industrializada no caso de
estudo;
Objectivo 2.5 - Verificar a importância da optimização e do software em questão na
tomada de decisões.
Objectivo 3 - Analisar se é viável aplicar estes conceitos num caso real e quais os principais
aspectos diferenciadores a ter em conta.
1.4. Contribuições
Uma vez atingidos os objectivos propostos e verificadas as hipóteses, o valor acrescentado
fornecido pelo presente trabalho pode resumir-se nas seguintes contribuições:
Contribuição 1 - Identificação de aspectos que podem levar a que o sector da construção se
torne mais competitivo;
3
Contribuição 2 - Desenvolvimento de uma ferramenta de cálculo que permita a optimização
da configuração de uma cadeia de abastecimento da construção passível de ser utilizada
em casos reais;
Contribuição 3 - Enumeração de algumas estratégias que podem ser aplicadas tendo em
conta a internacionalização.
1.5. Metodologia
A elaboração da presente dissertação compreendeu uma pesquisa bibliográfica, a construção
de um caso de estudo hipotético de uma cadeia de abastecimento na construção e o
desenvolvimento de um modelo de programação linear que permitiu a optimização da sua
configuração. Os mesmos podem ser divididos nas seguintes etapas (Figura 1):
Etapa 1 - Esta etapa compreendeu essencialmente diversas pesquisas bibliográficas, onde se
caracterizou o sector da construção, identificaram-se alguns dos seus problemas e motivos
pelos quais estes podem ser impulsionadores de alguma mudança. Procedeu-se à comparação
com as restantes indústrias e análise de como estas se modificaram para ultrapassar
problemas semelhantes. Identificação da cadeia de abastecimento como elemento fundamental
para uma melhoria no processo construtivo. Análise da atual cadeia de abastecimento da
construção, identificação dos pontos fulcrais para que haja uma melhoria, comparação com as
restantes indústrias e identificação das barreiras existentes. Identificação da construção
industrializada e das tecnologias da informação como elementos que promovem uma melhor
gestão da cadeia de abastecimento e que permitem aproximar a mesma das cadeia de
abastecimento das restantes indústrias;
Etapa 2 - Dada a impossibilidade de analisar um caso real, elaborou-se um caso de estudo
hipotético, que retrata os problemas existentes numa empresa de construção civil na
atualidade. No seguimento das conclusões retiradas da etapa anterior, formularam-se duas
alternativas. Numa, a empresa recorrerá a um método construtivo tradicional, na outra,
recorrerá a um método construtivo industrializado. Em ambos os casos recorrer-se-á a uma
cadeia de abastecimento global;
Etapa 3 - Nesta etapa é formulado o problema. Houve a elaboração de um modelo conceptual
representativo do caso de estudo em análise, que permita optimizar a cadeia de abastecimento
para diferentes cenários. Dado que se trata de um caso hipotético, houve, ainda, necessidade
de criar um modelo de custos que relacionasse os diferentes custos existentes.
Posteriormente formularam-se matematicamente os modelos e descreveram-se os diversos
cenários e subcenários a que os mesmos iriam ser sujeitos;
Etapa 4 - Por último, os modelos matemáticos são implementados em MS Excel e GAMS.
Obtenção dos resultados provenientes dos mesmos, análise e discussão. Elaboraram-se,
ainda, as conclusões sobre o trabalho desenvolvido, a sua validade e estratégias para
aplicação dos conceitos em casos reais.
4
1.6. Estrutura da dissertação
A dissertação apresenta a seguinte estrutura:
Capítulo 1 - São apresentadas as linhas gerais deste trabalho, bem como os motivos que
levaram à sua realização;
Capítulo 2 - Apresenta-se o atual estado da indústria da construção e os seus problemas. É
feita uma análise de como outras indústrias ultrapassaram problemas semelhantes e
evoluíram. São descritos os conceitos de gestão da cadeia de abastecimento e da construção
industrializada;
Capítulo 3 - Apresentação da empresa fictícia, das suas obras e dos dois métodos construtivos
que a mesma põe como alternativa para a execução das obras. Descreve-se a cadeia de
abastecimento para cada um dos métodos;
Capítulo 4 - Define-se o caso de estudo sob a forma de um problema. Esse problema é depois
transformado num problema matemático passível de ser resolvido com recurso a ferramentas
informáticas;
Capítulo 5 - Posteriormente à formulação matemática do problema em programação linear,
procede-se à sua resolução. São descritos os cenários a que se irá aplicar o modelo,
apresentados os resultados gerados e feita uma análise dos mesmos;
Capítulo 6 - O trabalho termina com as conclusões, a discussão das mesmas, a verificação do
cumprimento dos objectivos propostos e apresentação de trabalhos futuros.
5
Figura 1 - Metodologia
6
7
2. Estado do conhecimento
2.1. A indústria da construção
2.1.1. Caracterização da indústria da construção
O sector da construção é um sector de grande importância. Seja pelo facto de ter um grande
peso na economia, seja por satisfazer uma das necessidades básicas do homem, o abrigo.
Este sector é um dos que mais emprega na União Europeia e em Portugal. De acordo com o
Boletim Mensal da Economia Portuguesa de Novembro de 2010 [18], o sector da construção
em 2007 empregava 540 mil de indivíduos, representando 12,2% do total do emprego na
economia. Já na União Europeia, 11,8 milhões (7,1%) estão empregados no sector, sendo que
26 milhões têm o seu posto de trabalho muito dependente da indústria da construção [2].
Apesar do elevado número de empregos que dependem desta indústria, em 2007, 53% das
empresas do ramo empregavam menos de 4 trabalhadores, 79% menos de 10 e apenas 2,1%
mais de 50 trabalhadores, fazendo com que a maior parte das empresas fossem de pequena
dimensão [18]. Na restante União Europeia o panorama é novamente semelhante, com 96%
das empresas a serem de pequena ou média dimensão [2].
Neste contexto o sector da construção é bastante importante para o País e para a União
Europeia, sendo em 2007 responsável por 10,7% do PIB nacional [18] e 9,8% em 2005 do PIB
da União Europeia.
O elevado número de PME deve-se ao facto de a indústria recorrer intensivamente à
subcontratação. Isto leva a que não haja continuidade nas equipas, o que é essencial para um
trabalho eficiente. O projeto é visto como uma sequência de várias operações realizadas por
diferentes equipas, que não veem o produto como um todo e que estão somente interessadas
na qualidade da parte que lhes compete e não do produto final.
Este facto leva a que haja relações de curta duração entre equipas e fornecedores. Para um
bom desempenho são necessárias relações de longa duração. Uma equipa que não
permanece junta não tem capacidade de aprendizagem e não tem hipótese de fazer melhorias,
ao longo do tempo, que aumentem a qualidade e a produtividade.
O produto final da indústria da construção difere dos produtos das outras indústrias. Em todos
os casos se “reinventa” o produto e este é desenhado de raiz em todos os projetos.
2.1.2. Necessidade de mudança
A indústria da construção atravessa por uma enorme crise nos tempos que correm o que a
obriga a modernizar-se para sobreviver.
Historicamente a indústria investe pouco em investigação e desenvolvimento e este valor tem
vindo a diminuir. A investigação dentro das empresas caiu 80% desde 1981 e o capital
investido é um terço do que era à vinte anos atrás [7]. Isto deve-se em parte às baixas margens
8
de lucro existentes na construção, resultado de o factor preponderante na escolha de uma
empresa de construção ser o preço, levando a que não haja capital para ser investido na
modernização.
Para além deste facto, a indústria é, também, bastante resistente à introdução de novos
métodos e tecnologias quando comparado com outros sectores [8].
Contudo as dificuldades presentes do sector podem ser impulsionadoras de alguma mudança.
Apesar de o número de imóveis vendidos estar a atingir mínimos históricos, o número de sem
abrigo aumenta todos os anos. Segundo o Jornal Economico, em 2009 venderam-se 145,9 mil
imóveis, valores que remontam aos de 1992 [16]. Em contraste com este número tem-se o
aumento de sem-abrigo, que em 2008 tinha aumentado 30% em relação ao ano anterior.
Observando estes dados, rapidamente se conclui que é necessário criar um mercado de casas
baratas e que a oferta está desfasada da procura. A corrente de procura de casas baratas na
Europa excede a oferta em 3.5 milhões de unidades [8]. Esta procura não pode ser satisfeita
usando o método tradicional de construção, porque os custos associados à construção são
demasiado elevados, o que em parte é devido ao facto de que hoje praticamente todos os
novos edifícios serem um produto planeado e fabricado de raiz.
A crise também aumenta a necessidade de internacionalização das empresas, contudo o
sector está longe de ser competitivo neste campo. O produto da construção não é dos mais
fáceis de exportar, devido a ter de ser implementado no local. A atual solução passa em grande
parte pela expatriação de pessoal qualificado para o local em questão e contratação de mão de
obra não qualificada diretamente no local. No entanto esta solução não é a ideal, pois a
expatriação de quadros qualificados tem custos bastante altos e a contratação de mão de obra
local é bastante imprevisível em países em desenvolvimento. O absentismo presente na
mentalidade de muitos locais, complica a logística da obra, trazendo problemas na gestão de
pessoal, podendo levar a um atraso da obra [23].
Porém a mão de obra não é a única dificuldade. Há, também, toda a burocracia associada, o
facto de a empresa ter todos os equipamentos no país de origem, a existência de normas
diferentes, produtos diferentes com nomes diferentes, tipologias e áreas diferentes, entre
outros.
Contudo, a crise não é a única impulsionadora de uma mudança na indústria. Apesar de haver
um crescente número de desempregados na construção civil, há poucas pessoas a serem
treinadas para substituir a mão de obra qualificada, que está a envelhecer.
A maior preocupação com as condições de trabalho e segurança também pode levar a que
seja repensado o atual modelo de construção. O sector sempre foi conhecido por ser sujo,
difícil e perigoso. As árduas condições de trabalho são uma das principais razões por a força
de trabalho ser essencialmente masculina (96-99%). Ao melhorar as condições mais mulheres
podem considerar trabalhar na construção e com isso abrem-se as portas a mais capital
humano e conhecimento. Foi estimado que se se passarem 80% das atividades “outdoor” (no
9
exterior) para ambientes de fábrica “indoor” (no interior), os níveis de segurança já presentes
noutras indústrias possam ser obtidos. Isto pode resultar numa radical redução de
trabalhadores seriamente feridos ou mortos, o que por sua vez pode salvar aproximadamente 2
biliões de euros por ano em custos sociais [15].
Por último, mas não menos importante, tem-se o descontentamento do cliente final pelo
produto da construção. Os projetos são vistos como imprevisíveis em termos de entrega dentro
do prazo estipulado, dentro do orçamento e dentro dos parâmetros de qualidade desejáveis.
Em resumo, a construção falha em cumprir os requisitos de um negócio moderno que
raramente oferece o melhor valor aos clientes e contribuintes. Os vários construtores só se
distinguem no preço não havendo uma marca que os clientes associem a um produto de
qualidade, mesmo que sendo mais caro. Segundo uma sondagem do British Property
Federations de 1997 a alguns dos maiores clientes do Reino Unido, mais de um terço estão
insatisfeitos com a performance dos construtores em manter o preço acordado, resolver
defeitos, entregar um produto final com a qualidade requerida e na data prevista [7].
Os motivos apresentados acima levam a que seja cada vez mais necessária uma mudança no
processo da construção. Adicionalmente, há cada vez mais ferramentas e processos
aprendidos noutras indústrias que podem tornar possível uma melhoria no sector.
2.1.3. Ferramentas para a mudança
Há toda uma série de desenvolvimentos promissores que emergiram na indústria da
construção que podem levar a melhorias [7]. Entre as quais destacam-se:
• Melhores componentes, materiais e métodos de construção, incluindo standardização e
pré-fabricação. Alguns destes métodos estão à vista de todos, como o caso dos
restaurantes McDonald’s que demonstraram a habilidade de construir um restaurante
completamente funcional no local em 24 horas, usando um elevado nível de pré-
fabricação e modularização. O desenho permite ainda a sua expansão ou mesmo a
relocalização;
• Recurso cada vez maior a novas tecnologias, como o BIM (Building Information
Model), sistemas de posicionamento global (GPS), plataformas de comercio que
permitem um procurement mais eficaz (eCommerce), tecnologias que permitem melhor
gerir a cadeia de abastecimento (ERP), entre outras;
• Ferramentas para mitigar a fragmentação, como as parcerias, que se estão a tornar
cada vez mais usados pelas melhores empresas em vez do tradicional contrato-
procurement. As parcerias envolvem duas ou mais organizações que trabalham em
conjunto para melhorar a performance através do acordo de objectivos mútuos,
arranjando uma maneira de resolver disputas e comprometendo-se com a melhoria
continua, medindo o progresso e partilhando os ganhos;
10
• Crescente interesse em ferramentas e técnicas para melhorar a eficiência e a
qualidade aprendidas noutras indústrias, incluindo benchmarking, value management,
teamworking, Just-in-time e Total Quality Management.
2.2. O que se pode aprender com outras indústrias
2.2.1. Diferenças entre a construção e outras indústrias
Antes demais, importa perceber as diferenças entre este sector e os restantes. A indústria da
construção tem características que a distinguem das outras. Estas são: a natureza física do
produto, a estrutura da indústria e a organização do processo de construção. O produto é
normalmente de grandes dimensões e caro e como é localizado numa específica região
geográfica, geralmente não é transportável. Os edifícios e outras estruturas normalmente são
feitos de forma a satisfazer as necessidades e requisitos de cada cliente em particular.
2.2.2. Melhorias noutras indústrias
Quer na indústria de produção, quer na de serviços, tem-se assistido a aumentos de eficiência
que há algumas décadas atrás ninguém julgava serem possíveis. Este aumento de eficiência é
em parte responsabilidade da facilidade de circulação dos produtos nos mercados
internacionais, muito motivada pelo aparecimento de standards internacionais, não existentes
na construção.
2.2.3. O que levou as outras indústrias a melhorar
Olhando para os factores que levaram a indústria da produção e serviços a atingir estas
mudanças, é possível identificar uma série de pontos fundamentais ao processo que são tão
possíveis de aplicar no sector da construção como em qualquer outro. O Rethinking
Construction [2] realça os seguintes:
I. Liderança empenhada - a gestão de topo tem de acreditar e estar totalmente
empenhada em implementar as melhorias e comunicar claramente as mudanças
que vão ser implementadas em toda a organização;
Na construção tem de haver o empenho de todos os intervenientes: construtores, fornecedores
e projetistas;
II. Foco no consumidor final - nas empresas de topo, o consumidor está no centro de
tudo. Elas fornecem exatamente aquilo que o cliente quer e precisa, quando ele
precisa e a um preço compatível com o valor que o produto tem para o
consumidor;
Regra geral a indústria da construção tende a desprezar as necessidades do consumidor final,
mas sim a valorizar as da entidade que se segue na cadeia. As empresas não estudam aquilo
que o cliente precisa;
11
III. Integração do projeto e da equipa à volta do produto - as empresas com maior
sucesso não dividem as suas operações. Elas trabalham desde as necessidades
do cliente e focam-se no produto e no valor que este oferece ao cliente. O
processo e a equipa de produção estão, então, integradas para entregar valor ao
cliente eficientemente, eliminando o desperdício de todas as formas;
A indústria da construção vê um projeto como uma série sequencial de operações, entregues a
projetistas individuais, construtores e fornecedores que não têm interesse no sucesso a longo
prazo do produto final. A mudança deste tipo de cultura é fundamental para aumentar a
eficiência e a qualidade na construção;
IV. Compromisso com a qualidade - qualidade não significa zero defeitos, mas bem
feito à primeira, entregar a tempo e dentro do orçamento, cortar no desperdício,
seja no projeto, materiais ou no local de construção. Significa, também, apoio no
pós-venda e custos reduzidos durante a utilização. A qualidade é exceder as
expectativas do cliente e providenciar um bom serviço;
A indústria queixa-se das dificuldades em fornecer qualidade, quando são os clientes a
escolher os projetistas e os construtores com base no menor custo e não na relação qualidade
– preço. É preciso perceber o que os clientes consideram qualidade e quebrar o ciclo de fraco
serviço e baixas espectativas por parte do cliente;
V. Compromisso com as pessoas - não significa apenas boas condições de trabalho,
bons salários e cuidado com a saúde e segurança dos trabalhadores. Significa
formação de profissionais e supervisores competentes. Significa, também,
respeito por todos os participantes no processo, envolvendo todos numa melhoria
sustentável e aprendizagem e uma cultura de confiança e interdependência;
O sector não reconhece que as pessoas são o melhor bem que possuem e não as tratam como
tal. Muito talento é desperdiçado. Apesar das dificuldades provenientes da natureza de um
local como um estaleiro e uma estrutura da indústria fragmentada, a indústria não pode
suportar não tirar o melhor das pessoas que criam valor para o cliente e lucros para as
empresas.
Os autores do Rethinking Construction acreditam que estes pontos, todos juntos, podem levar
a melhorias consideráveis na performance da construção. Em algumas empresas este modelo
já é uma realidade e está a levar a grandes melhorias na eficiência e qualidade.
2.2.4. Pode a construção aprender com estas indústrias?
Segundo o estudo Rethinking Construction [7], isto é possível. A indústria da construção tem
duas opções: ignorar as outras indústrias e acreditar que a construção é tão única que não há
nada que possa aprender com as outras; ou melhorar, reinventando o processo de construir,
aprendendo com outras indústrias e inovando.
Uma vez adoptada a segunda abordagem, a indústria da construção pode aprender o seguinte:
12
I. Processo repetitivo - Apesar de se alegar constantemente que cada produto da
construção é único, tal não é totalmente verdade. Não só os edifícios, como
casas, são produtos repetidos que podem ser continuamente melhorados como,
mais importante, o processo de construção é ele mesmo essencialmente repetido
de projeto para projeto. Pesquisas revelam que 80% dos inputs em edifícios são
repetidos [7]. Descontente com a performance da construção, em 1997 a
autoridade aeroportuária britânica BAA, levou a cabo um projeto chamado
Genesis. Este projeto abordou o processo de construção de maneira diferente e
conseguiu cortar 40% da mão de obra na construção de um edifício de cinco
andares de estacionamento e escritórios [22]. Estes e outros estudos provam que
há significativas ineficiências no processo de construção e que há um grande
potencial na abordagem da construção de uma forma mais sistematizada e
integrada, em que o desperdício pode ser reduzido e a eficiência melhorada;
II. Projeto integrado - Se a ambição é implementar as melhorias presentes nas
outras indústrias na construção é necessário implementar o conceito de projeto
integrado. O atual processo de construção tradicional é um processo sequencial
que passa por projetistas, construtores e fornecedores. Neste processo cada
entidade define exatamente o que a entidade que se segue tem de fazer.
Infelizmente, este método é uma barreira para que os fornecedores e construtores
implementem os seus valiosos conhecimentos no projeto. O processo tradicional
assume que os clientes beneficiam da escolha de novas equipas de projetistas,
construtores e fornecedores em cada projeto. Contudo, tal faz com que não haja
inovação e partilha de conhecimento e não haja equipas experientes. O conceito
de projeto integrado, em oposição ao anterior, mobiliza toda a equipa de
construção, fomentando a partilha de conhecimento entre todos e assim
entregando maior valor ao cliente final;
III. Foco no produto final - A construção pode melhorar significativamente, como
outros sectores, se focar o processo de construção na satisfação das verdadeiras
necessidades do cliente final. A maior parte dos donos de obra está interessada
somente no produto final, o seu custo, na entrega dentro do prazo, a sua
qualidade e funcionalidade. A concentração nas necessidades do consumidor
final, ao longo de todo o ciclo de vida do projeto, leva a uma visão da construção
de um ponto de vista mais integrado.
2.3. Logística e gestão da cadeia de abastecimento
2.3.1. A origem da gestão da cadeia de abastecimento
A gestão da cadeia de abastecimento (supply chain management) é um conceito que apareceu
na indústria da fabricação. Os primeiros sinais visíveis de gestão de cadeia de abastecimento
foram os do sistema de entregas Just-in-time (JIT), como parte integrante do sistema de
13
produção Toyota [30]. O sistema procurava regular as entregas na fábrica da Toyota, fazendo
com que estas fossem entregues mesmo na altura em que eram precisas e na (reduzida)
quantidade exata. O principal objectivo era diminuir os stocks e regular eficientemente a
relação dos fornecedores com a linha de produção. Outro passo importante na gestão de
cadeias de abastecimento foi dado na área do controlo de qualidade. Em 1959, num discurso
aos líderes industriais japoneses, Deming sugeriu que trabalhar com um fornecedor como
parceiro numa relação de longa duração de lealdade e confiança iria melhorar a qualidade e
reduzir custos de produção [30]. Depois do seu aparecimento na indústria automóvel japonesa
como parte de um sistema de produção, a evolução do conceito de gestão de cadeia de
abastecimento resultou num conceito autónomo dentro da teoria de gestão industrial.
2.3.2. Diferença entre gestão logística e gestão da cadeia de abastecimento
A linha que separa a gestão logística da gestão da cadeia de abastecimento é por vezes algo
confusa.
Segundo o Council of Logistics Management, gestão logística é parte integrante do processo
de gestão de cadeia de abastecimento e planeia, implementa e controla a eficiência do fluxo e
armazenamento de bens, serviços e informação relacionada entre o ponto de origem e o ponto
de consumo com o objectivo de satisfazer as necessidades dos consumidores. [28]
Segundo a mesma entidade, a gestão da cadeia de abastecimento passa pelo planeamento e
gestão de todas as atividades envolvidas no fornecimento, procurement, conversão, e todas as
atividades de gestão de logística [28]. Contudo a literatura sobre o tema oferece todo um leque
de definições de gestão de cadeia de abastecimento. O Committee on Supply Chain Integration
descreve a cadeia de abastecimento como uma associação de clientes e fornecedores que,
trabalhando em conjunto ainda que em defesa do seu próprio interesse, compram, convertem,
distribuem e vendem bens e serviços entre eles resultando na criação de um produto final
especifico. [35]
2.3.3. A gestão da cadeia de abastecimento
A gestão da cadeia de abastecimento vê a cadeia de abastecimento como um todo (Figura 2),
em vez de ver apenas o nível seguinte ou a parte que se segue, e tenta aumentar a
transparência e alinhamento da coordenação e configuração da cadeia de abastecimento.
A ideia central da gestão da cadeia de abastecimento é reconhecer a interdependência na
cadeia de abastecimento, e melhorar a sua configuração e controlo baseado em factores como
a integração de processos de negócio. De acordo com alguns autores, a mudança de métodos
de gestão tradicional de cadeia de abastecimento para a gestão integrada da cadeia de
abastecimento inclui elementos particulares (Quadro 1) [30].
14
Figura 2 – Fluxos da cadeia de abastecimento (adaptado de [30])
Quadro 1 – Diferenças entre gestão tradicional e gestão integrada da cadeia de abastecimento (adaptado de [30])
Elementos Gestão tradicional Gestão integrada da cadeia de abastecimento
Abordagem na gestão de inventário
Esforços independentes
Gestão conjunta. Redução do inventário total
Abordagem do custo total
Minimizar os custos da empresa
Minimizar os custos da cadeia de abastecimento
Horizonte temporal Curto Longo
Quantidade de informação partilhada e monitorizada
Limitada às necessidades da transação corrente
As necessárias para o planeamento e monitorização dos processos
Quantidade de coordenação dos múltiplos níveis da cadeia
Contacto único para a transação entre as duas entidades envolvidas
Contactos múltiplos entre os vários níveis da cadeia
Compatibilidade entre as filosofias das empresas
Não é relevante Compatibilidade pelo menos nas relações-chave
Quantidade de fornecedores
Grande, para aumentar a competição
Pequena, para aumentar a coordenação
Liderança da cadeia Não é necessária Necessária para coordenação
Quantidade de riscos e recompensas partilhadas
Cada um tratado separadamente
Riscos e recompensas partilhados
Velocidade de operações, informação e níveis de inventário
Orientação para a armazenagem (stock de segurança, armazenamento)
Orientação para o centro de distribuição
A típica cadeia de abastecimento pode envolver uma variedade de níveis incluindo material em
bruto e fornecedores de componentes, fabricantes, distribuidores, e consumidores. Uma ou
mais empresas, dispersas geograficamente, podem estar envolvidas em cada nível, por
exemplo, um fabricante - em geral a empresa central - pode receber material de vários
I
15
fornecedores e depois fornecer vários distribuidores. A Figura 3 exemplifica a estrutura de uma
típica cadeia de abastecimento.
Figura 3 - A estrutura-tipo de uma cadeia de abastecimento
Uma cadeia de abastecimento é complexa, dinâmica e envolve um constante fluxo de
informação (previsões, encomendas, horários, etc.), material (componentes, produtos
acabados, etc.), e fundos entre diferentes e independentes níveis. Usualmente os produtos vão
num sentido, os fundos noutro e a informação em ambos. Uma gestão apropriada destes fluxos
é necessária para corresponder às expectativas dos clientes e manter os custos da cadeia de
abastecimento a um nível adequado.
Perceber as expectativas dos consumidores e incerteza da cadeia de abastecimento (oferta e
procura) que a empresa enfrenta é essencial para desenvolver as capacidades certas para
servir os mercados. A cadeia de abastecimento pode ter de se tornar mais eficiente ou mais
eficaz na satisfação rápida de flutuações das necessidades do mercado, dependendo das
características do produto final e da performance esperada.
Uma cadeia de abastecimento que reaja rapidamente às necessidades do mercado é capaz de
responder a um vasto leque de quantidades pedidas, entregar pedidos rapidamente, gerir uma
grande variedade de produtos, ter um elevado nível de serviço e gerir a incerteza no
abastecimento. Contudo, isto tem vários custos associados. Este aumento no custo leva a uma
redução de eficiência e, consequentemente, a um aumento do custo de fabricar e entregar o
produto ao consumidor. O livro Construction Supply Chain Management Handbook apresenta
uma lista de questões que permitem a identificação das características da cadeia de
abastecimento e, consequentemente, as capacidades requeridas:
16
I. Os clientes querem pequenas ou grandes quantidades de produto?
II. Os clientes esperam um serviço rápido ou lento, desde a encomenda até à
entrega?
III. Os clientes querem um conjunto limitado de produtos ou uma vasta seleção de
produtos diferentes?
IV. Os clientes esperam que todos os produtos estejam disponíveis para entrega
imediata ou podem-se fazer entregas parciais?
V. Os clientes estão dispostos a pagar mais pela conveniência ou compram com
base no preço mais baixo?
As capacidades de eficiência e eficácia da cadeia de abastecimento são resultado das
decisões feitas sobre cinco parâmetros da cadeia de abastecimento. Novamente, segundo o
Construction Supply Chain Management Handbook, a combinação certa destas decisões
determina as capacidades da cadeia de abastecimento:
I. Produção - que produtos o mercado quer? Que quantidade de cada produto deve
ser produzida e quando?
II. Stock - que quantidades de stock devem ser armazenadas em cada nível da
cadeia de abastecimento? Que quantidades de material em bruto, trabalho em
progresso ou bens acabados armazenar?
III. Localização - onde devem estar localizadas as fabricas e armazéns? Quais são
as localizações para instalações de produção e armazenamento que saem mais
económicas? Devem-se usar as instalações existentes ou construir novas?
IV. Transporte - como deve o material ser deslocado de uma localização da cadeia
de abastecimento para outra? Que modo de transporte utilizar?
V. Informação - que quantidade de dados deve ser armazenada e que informação
deve ser partilhada? Informação precisa fornecida no tempo certo leva a melhor
coordenação e melhores tomadas de decisão.
No Quadro 2 encontra-se uma descrição sumária das características de uma cadeia de
abastecimento proactiva (eficiente) e de uma reativa, baseada nas questões descritas acima.
Estas decisões são feitas em diferentes períodos de tempo e com diferentes frequências [35].
2.3.4. A crescente importância da gestão da cadeia de abastecimento noutros sectores
A gestão da cadeia de abastecimento tem sido usada em muitas outras indústrias para ganhar
vantagem competitiva. Desde a indústria do retalho à indústria automóvel e agricultura, a
filosofia tem exemplos de aplicações de sucesso. Empresas de grande renome mundial como a
Wal-Mart e a Dell Computers sobreviveram e atingiram um alto nível de performance através
da organização, planeamento e controlo da cadeia de abastecimento como um todo [35].
17
Quadro 2 – Diferenças entre uma cadeia de abastecimento reativa e proactiva (adaptado de [35])
Drivers de decisão Cadeia de abastecimento reativa
Cadeia de abastecimento proactiva
Produção Excesso de capacidade Pouco excesso de capacidade
Produção flexível Produção focada
Várias fábricas pequenas
Poucas fábricas centrais
Inventário Grandes quantidades em stock
Pequenas quantidades em stock
Vários tipos de produtos diferentes
Poucos tipos de produtos
Localização Muitos locais, perto dos clientes
Poucos locais servem grandes áreas
Transporte Envios frequentes Poucos e grandes envios
Rápido e flexível Lento e barato
Informação Recolha e partilha de informação precisa
Custo da informação decresce enquanto outros custos sobem
A Economist Intelligence Unit apurou que na Europa em 1996, 85% das lojas de retalho
estavam num processo de redesenho da sua cadeia de abastecimento e 3% tinham
completado o processo. Das 150 empresas entrevistadas, 80% afirmaram que a sua cadeia de
abastecimento se tinha tornado significativamente mais importante devido à abertura das
fronteiras entre os países da UE. O estudo previu ainda que as cadeias de abastecimento
globais, que já eram importantes, iriam substituir rapidamente as cadeias de abastecimento
nacionais e europeias. A cada vez maior natureza global das cadeias de abastecimento iria,
segundo aquele ponto de vista, necessitar de ser constantemente redesenhada de forma a
manter uma vantagem competitiva [1].
2.4. A gestão da cadeia de abastecimento na construção
2.4.1. Introdução
Recentemente, especialmente na última década, a indústria da construção tem vindo a
reconhecer a importância da gestão da cadeia de abastecimento para melhorar a performance
dos seus projetos. Isto deve-se em parte à maior competição e exigência dos consumidores em
preços mais baixos, maior qualidade, menores prazos de execução e maior cumprimento dos
prazos [35].
Contudo, a indústria tem sido lenta a implementar o conceito, provavelmente devido ao
contexto em que a gestão da cadeia de abastecimento deve ser aplicado, isto é, uma estrutura
18
organizacional que consista em elementos individuais agindo como um todo. Segundo A.
Akintoye et al [1], os dois aspectos mais importantes da indústria são o número de
organizações que intervêm na construção de um produto e o facto deste ser à medida das
especificações do cliente. O cliente final tem um papel essencial nas decisões sobre as
características do produto final (dimensões, materiais, etc.) e aspectos logísticos (data de
entrega, duração do projeto, etc.). Em alguns casos o cliente seleciona, também, o construtor e
os fornecedores. Assim sendo, uma relação eficiente entre construtor e fornecedor é sempre
vulnerável a ser interrompida. Segundo Vollman et al. [29] a gestão da cadeia de
abastecimento da construção é vista como uma série de atividades com vista à gestão e
coordenação da cadeia inteira desde os fornecedores de material em bruto até ao cliente final.
Bontekoe [29] desenvolveu uma lista de 10 factores que constituem um obstáculo à aplicação
da gestão da cadeia de abastecimento na construção. Estes incluem a necessidade de uma
intensa preparação de processos de aprovação, conflitos de interesse entre organizações
dentro da organização do projeto e a necessidade de cooperação com entidades públicas.
O’Brien [20] constatou que a investigação existente, proveniente da indústria da produção,
relativa à gestão da cadeia de abastecimento, embora seja útil, não se aplica diretamente à
construção. Ele conclui que muito pouco se sabe sobre a gestão da cadeia de abastecimento
da construção. Apesar disso reconhece que a gestão da cadeia de abastecimento na
construção é algo promissor no que toca a colaboração entre o projeto, o planeamento e a
construção propriamente dita.
Contudo é possível aplicar a definição de cadeia de abastecimento de Christopher [5] à
descrição de cadeia de abastecimento da construção: “rede de organizações que estão
envolvidas em diferentes processos e atividades que produzem valor em forma de produtos ou
serviços para o consumidor final”. Atualmente a cadeia de abastecimento da construção pode
ser considerado como o processo estratégico de partilha de informação, atividades, tarefas e
processos, envolvendo várias redes de organizações envolvidas na entrega de um produto de
construção de qualidade e serviços ao cliente final de uma maneira eficiente.
Wong e Kanji [36] acreditam que a gestão de cadeia de abastecimento na construção, quando
adoptada em conjunto com parcerias e total quality management, pode resolver grande parte
dos problemas da indústria e dos seu clientes. Eles concluem que a gestão da cadeia de
abastecimento deve ser uma parte vital dos objectivos da qualidade de um construtor.
2.4.2. A importância da gestão da cadeia de abastecimento na construção
Segundo um questionário realizado por A. Akintoye et al. [1] a várias empresas de construção
sobre a importância da colaboração e gestão de cadeia de abastecimento para o seu negócio
obtiveram-se os seguintes resultados: 48% considera extremamente importante, 42,5%
importante e apenas 10% consideram que a importância é reduzida. Há, claramente, a noção
de que a gestão da cadeia de abastecimento é importante para as suas organizações e que a
indústria valoriza o tema.
19
2.4.3. Diferenças entre a gestão da cadeia de abastecimento da construção e de outras
indústrias
A indústria da construção tem características que diferem substancialmente das cadeias de
abastecimento da indústria da produção. O livro Construction Supply Chain Management
handbook [35] enumera algumas destas diferenças (Quadro 3). Estas são úteis para perceber
as dificuldades em aplicar os conceitos da gestão da cadeia de abastecimento na construção.
Quadro 3 – A cadeia de abastecimento do sector industrial e da construção
Características Cadeia de abastecimento do sector industrial
Cadeia de abastecimento da construção
Estrutura Muito consolidada Muito fragmentada
Muitas barreiras a entrada Poucas barreiras à entrada
Localizações fixas Localizações móveis
Grande interdependência Pouca interdependência
Mercados globais predominantes
Mercados locais predominantes
Fluxo de informação
Muito integrado Recriada várias vezes entre as entidades envolvidas
Muita informação partilhada Falta de partilha de informação
Rápida Lenta
Ferramentas informáticas (planeamento e calendarização de produção, procurement, etc.)
Falta de ferramentas informáticas
Colaboração Relações longas Relações curtas e pontuais
Benefícios partilhados, incentivos
Procura Grande incerteza (sazonalidade, competição, inovação, etc.)
Menor incerteza (a quantidade de material é conhecida com antecedência)
Métodos de previsão avançados
Variação na produção
Ambiente altamente automatizado (maquinas, robôs), standardização, etc.
Existência de mão de obra e produtividade, ferramentas, ambiente aberto e não controlado (condições atmosféricas), falta de standardização, fluxos de materiais complexos – grande variabilidade
Buffering Modelos de inventário Não há modelos
Inventário no estaleiro para reduzir riscos
Planeamento de capacidade
Planeamento agregado Planeamento independente
Modelos de optimização Assume-se capacidades infinitas
Abordagem reativa
20
Termos como buffer, variabilidade e incerteza ainda não são comuns entre os construtores
mais experientes. Contudo, a fraca eficiência da produção no estaleiro é muitas vezes causada
por um fraco planeamento da produção (o que inclui decisões sobre buffers) e limitado ao
planeamento do impacto das flutuações da produção fora do estaleiro e variabilidade da
entrega. É comum ver grandes quantidades de material armazenadas no estaleiro para reduzir
o risco de atrasos em obra. Contudo este material consome espaço de estaleiro, meios para o
gerir e representa, em muitos casos, um investimento desnecessário. Outra prática comum é a
elaboração de calendários optimistas que não incluem buffers de tempo para proteger contra
as incertezas. Os autores do Construction Supply Chain Management handbook [35]
acreditam que um bom planeamento da cadeia de abastecimento pode guiar os gestores a
criar vários tipos de buffers e incluir a incerteza no planeamento.
No mesmo livro é ainda apresentada uma visão conceptual da cadeia de abastecimento de um
projeto de construção. Esta passa pela produção em estaleiro e fora dele. Quando se abrange
a cadeia a múltiplos subcontratados, cada um tem a sua própria cadeia de abastecimento. A
figura 4 demonstra que a escala da cadeia de abastecimento é grande, mesmo em pequenos
projetos.
Figura 4 – Cadeia de abastecimento tipo de uma obra
2.4.4. Barreiras à implementação de relações de gestão da cadeia de abastecimento na
construção
Os problemas na implementação de uma boa colaboração de cadeia de abastecimento na
indústria estão associadas à cultura do sector e às características únicas da estrutura
21
organizacional. A confiança, um elemento fundamental para uma implementação de sucesso, é
o único que atualmente é cultivado pela indústria.
A maior barreira à implementação de uma bem sucedida parceria de cadeia de abastecimento
é a falta de compromisso da gestão de topo, seguido por um fraco conhecimento sobre o
conceito e uma inapropriada estrutura organizacional para lidar com o conceito e falta de
empenho dos parceiros. A factor menos importante é a falta de apropriada tecnologia de
informação, seguido pela falta de clareza dos benefícios estratégicos.
Um treino e educação apropriada, a todos os níveis, é necessário para vencer estas barreiras
[1].
2.4.5. Os ERP
Os sistemas integrados de gestão empresarial, ou em inglês Enterprise Resource Planning
(ERP), são sistemas de informação que integram todos os dados e processos de uma
organização num único sistema. Em termos gerais, estes sistemas são uma plataforma de
software desenvolvida para integrar os diversos departamentos de uma empresa,
possibilitando a automação e armazenamento de todas as informações de negócios. [34]
Tendo em conta que um dos componentes essenciais da cadeia de abastecimento é a troca de
informações, facilmente se compreende a importância destes sistemas nesta matéria.
Apesar das reconhecidas vantagens, estes sistemas não se adaptam totalmente ao atual
modelo de cadeia de abastecimento da indústria da construção. Existem diversos estudos
sobre os esforços de implementação de um sistema ERP na indústria da construção. As
empresas que utilizam um sistema deste tipo necessitam de adaptar e configurar o mesmo às
suas próprias necessidades. Contudo, todo este processo é moroso e necessita de um
significativo esforço e investimento. Para além do mais estes sistemas estão pensados para
grandes empresas com uma cadeia de abastecimento estável, com relações estáveis e de
longo-prazo com os intervenientes da mesma. Facto que, como já foi visto anteriormente, não
se verifica na construção.
Ao reformular a cadeia de abastecimento da indústria da construção e aproximá-la
das restantes indústrias, possibilita-se que a mesma usufrua dos benefícios que esta
tecnologia trás.
2.5. A construção industrializada
2.5.1. Introdução e definição de industrialização
A revolução industrial marcou a passagem de uma economia de trabalho manual para uma
dominada pela indústria e trabalho mecanizado. Foi originada pela introdução de máquinas,
pelos motores a vapor e novas formas de utilização do aço e ferro no século XVIII. No final do
século XIX houve, novamente, um salto tecnológico impulsionado pela invenção da
eletricidade, motor de combustão interna, combustível derivados do petróleo e sintéticos
22
químicos e acabando hoje com a proliferação de dispositivos electrónicos, energia atómica e
computadores [31]. Em cada uma destas etapas assistiu-se a um aumento da produtividade e
melhoria da performance e qualidade do produto final.
Abraham Warszawski [31] define um projeto de industrialização como um investimento em
equipamento, instalações e tecnologia com o propósito de aumentar o output, reduzir mão de
obra e melhorar a qualidade. Considera, ainda, que para um processo de industrialização ser
bem sucedido devem ser considerados os seguintes pré-requisitos.
I. Produção centralizada - a utilização de equipamentos e de instalações
dispendiosas apenas é aceitável com a produção centralizada numa única
localização. O processo vai utilizar economias de escala no que diz respeito a
capital investido, gestão e serviços auxiliares. O produto é depois enviado dessa
localização para os vários destinos finais;
II. Produção em massa - O investimento em equipamento e instalações só é
economicamente viável para a produção de grandes quantidades. Essa
quantidade permite distribuir o custo fixo do investimento por um grande número
de unidades produzidas sem aumentar o seu custo final;
III. Standardização - Os recursos podem ser usados da maneira mais eficiente se o
produto é standardizado. Assim, o processo de produção, máquinas e treino dos
trabalhadores pode ser melhor adaptado às características particulares do
produto standardizado;
IV. Especialização - Um grande volume e standardização permitem um elevado grau
de especialização do trabalho dentro do sistema de produção. O processo pode
ser decomposto num grande número de pequenas tarefas homogéneas.
Trabalhadores concentrados somente numa tarefa podem trazer uma maior
produtividade, conseguida pela especialização;
V. Boa organização - Centralização da produção, grande volumes e equipas de
trabalho especializado requerem uma organização sofisticada capaz de um
planeamento e coordenação de grande qualidade;
VI. Integração - Para garantir bons resultados deve existir um grande grau de
coordenação entre o projeto, produção e marketing do produto. Isto pode ser
garantido da maneira mais eficiente com um sistema integrado em que todas
estas funções são desempenhadas sob uma autoridade única.
Outro conceito importante é a automação. A automação com controlo por computador coloca o
processo industrial numa nova dimensão. Este permite que a standardização e especialização
já não sejam pré-requisitos da industrialização.
Enquanto a produção de grandes quantidades ainda é essencial para haver economias de
escala, a produção já não tem de ser uniforme. Há uma procura crescente de pequenas
23
quantidades de produtos diversificados que se adaptam melhor aos gostos e necessidades dos
clientes finais. Para uma empresa sobreviver no mercado competitivo deve satisfazer esta
procura diversificada. A automação da produção torna isto possível com um custo adicional
mínimo.
2.5.2. A industrialização na construção
Abraham Warszawski [31] defende que só se conseguirá um radical aumento na produtividade
e qualidade na construção se recorrer ao uso intensivo de industrialização e automação do
processo de construção.
A industrialização em edifícios é tanto mais eficaz quanto maior o número de componentes que
forem pré-fabricados antecipadamente numa fábrica, recorrendo a equipamento apropriado e a
métodos tecnológicos e de gestão eficientes.
Facilmente se conclui que quanto maior o número de elementos pré-fabricados, menor será a
mão de obra no estaleiro e menor será a dependência em mão de obra qualificada, condições
atmosféricas e outros imprevistos que ocorrem no local.
A produção de grandes componentes de edifícios fora do local de implementação está longe de
ser um conceito inovador. Os egípcios, gregos e romanos usavam componentes prefabricados
de pedra que chegavam a pesar 100 toneladas.
No decorrer do século XIX, o betão armado, que era barato e fabricado a partir de elementos
disponíveis em toda a parte, tornou-se um dos maiores materiais de construção. Com ele foram
introduzidos os elementos pré-fabricados em betão armado, que se estabeleceram como uma
alternativa viável aos métodos de construção tradicionais. A procura urgente de casas no
período depois da Segunda Guerra Mundial criou um ambiente bastante favorável para o
desenvolvimento destes componentes. Com eles era possível construir um grande edifício num
curto espaço de tempo com uma qualidade razoável. Contudo, esta procura começou a
decrescer no final da década de 1970 com a necessidade de construção em massa nas áreas
urbanas já satisfeita. Estes elementos, e os sistemas de construção industrializada,
começaram a ver-se em desvantagem com os métodos tradicionais para pequenos e
diversificados projetos de construção.
O falhanço dos projetistas e produtores a pensarem em sistemas de construção em vez de
elementos individuais, e o falhanço de tornarem estes sistemas de construção mais atrativos e
eficientes face às novas circunstâncias de uma procura fragmentada e diversificada, tornou a
pré-fabricação menos competitiva que os métodos existentes. Isto iniciou uma espiral
descendente de menor procura, consequente aumento de preço por unidade produzida, o que
tornou a diminuir a procura.
Atualmente existe uma grande diversidade de métodos construtivos industrializados que
podem ser divididos em três grupos: os kits de partes, os módulos feitos em fábrica e os
híbridos [23].
24
2.5.3. Características particulares do processo de construção face ao processo de produção de
outros sectores industrializados
Uma vez referidos os atributos gerais do processo de industrialização, é necessário examinar
as suas implicações no que respeita aos sistemas de construção. Um sistema de construção
são todos os componentes necessários à construção de um edifício em conjunto com as suas
técnicas de execução e procedimentos. As diferenças entre o processo de produção de outros
sectores industrializados e a construção são a razão principal para a lenta implementação do
conceito neste sector. Algumas destas diferenças encontram-se no Quadro 4.
Quadro 4 – Diferenças entre a indústria a construção (adaptado de [31])
Indústria da manufactura Construção tradicional
Todos os trabalhos são feitos numa
localização permanente
Os trabalhos são dispersos por várias
localizações temporárias
Tempo de vida do produto curto ou médio Tempo de vida do produto longo
Elevado grau de repetição e
standardização
Pouca standardização; cada projeto tem
características muito distintas
Pequeno número de tarefas simplificadas
necessárias para a produção de um
produto típico
Grande número de tarefas que requerem
um elevado grau de trabalho manual
qualificado
Todas as tarefas são realizadas numa
estação de trabalho estática
Cada tarefa é realizada numa grande área
com trabalhadores a moverem-se de um
lado para outro
Local de trabalho ajustado às
necessidades humanas
Local de trabalho desajustado às
necessidades humanas
Trabalhadores relativamente estáveis Grande rotação de trabalhadores
É a mesma entidade que toma decisões no
que toca a projeto, produção e marketing
Tomada de decisão dividida entre o dono
de obra, projetistas, governo, empreiteiro e
subempreiteiros
2.5.4. Diferenças entre o produto da construção e o de outras indústrias
A natureza distinta de todos os projetos de construção resulta de diferentes necessidades,
preferências dos clientes e diferentes envolventes do espaço onde o edifício vai ser erguido.
Está longe de haver consenso no que respeita ao compromisso entre uma construção mais
monótona, menos funcional e com consequente menor satisfação do utilizador e as vantagens
da construção industrializada. A tendência que prevalece, pelo menos nos países
desenvolvidos, é a de só considerar a standardização se esta não afectar a qualidade geral e
25
estética de uma solução particular. O grande desafio da industrialização na construção consiste
em como standardizar os requisitos dos componentes individuais dos edifícios e mesmo assim
garantir a máxima liberdade de projeto no que respeita ao produto final [31].
2.5.5. A dispersão da atividade da construção
A dispersão da atividade da construção é inevitável, devido a certas partes do edifício terem de
ser montadas e executadas no local final. O problema da industrialização na construção é
como aumentar, tanto quanto possível, a quantidade de trabalho que pode ser realizada fora do
estaleiro, numa instalação central, e como beneficiar do melhor equipamento e organização
existente nessa instalação.
2.5.6. Benefícios e limitações da construção industrializada
Os benefícios da industrialização já foram apresentados anteriormente. Quando aplicados à
construção, estes benefícios são:
I. Redução da mão de obra no local (40 a 50%), especialmente a mão de obra mais
especializada, como carpintaria, canalização, eletricidade, etc.;
II. Processo de construção mais rápido;
III. Maior qualidade dos componentes, conseguida através de uma escolha de
materiais mais cuidada, uso de melhores ferramentas e controlo de qualidade
mais apertado.
Apesar do investimento inicial, os benefícios obtidos com a industrialização deverão culminar
em ganhos económicos devido à redução dos custos de mão de obra, maior rotação do capital
investido e menores custos de exploração e reparação do produto final.
Apesar dos benefícios, a percentagem de obras que recorreram à construção industrializada
não está a aumentar na maior parte dos países, em grande parte devido a:
I. Volatilidade do mercado e decréscimo da procura de grandes projetos de
construção na maioria dos países desenvolvidos, o que torna o investimento na
construção de instalações mais arriscado;
II. A má imagem da construção industrializada, muito vista como habitações de um
nível social inferior;
III. A construção industrializada é considerada muito rígida no que diz respeito a
alterações nos edifícios ao longo do seu período de vida;
IV. A tecnologia, organização e projeto de sistemas de construção industrializada não
faz parte do conhecimento geral de engenheiros e arquitetos e não tem grande
importância nos currículos académicos.
26
Abraham Warszawski [31] acredita que os primeiros três pontos já não fazem sentido tendo em
conta o progresso tecnológico neste campo e a experiência ganha na construção
industrializada.
Acredita, também, que uma estratégia agressiva de marketing é essencial em qualquer tipo de
produção e uma estratégia deste tipo que garanta uma suficiente procura pela construção
industrializada não deve ser exceção.
27
3. O caso de estudo
3.1. Introdução
O caso de estudo que será analisado na presente dissertação, embora fictício, é representativo
da realidade.
O objectivo da dissertação será convidar o leitor a uma reflexão sobre o atual modelo de
negócio do sector da construção ao invés de fornecer dados concretos.
3.2. A empresa
A empresa que irá ser estudada, tal como tantas outras, passa por dificuldades, face à crise
presente no sector nacional. Assim terá de apostar na internacionalização.
Contudo, a internacionalização no sector da construção apresenta várias dificuldades.
Matos Oliveira e António Martins, da construtora LENA, salientam os obstáculos no que toca à
mão de obra: o processo de obtenção de vistos de trabalho é bastante complexo, os preços
dos bens em geral são bastante elevados, há dificuldade no arrendamento de alojamento para
os empregados, sendo que estas despesas são todas suportadas pelas empresas. Acresce a
falta de mão de obra qualificada e o facto dos salários pagos aos trabalhadores expatriados
serem muito superiores aos praticados nos países de origem. Existe ainda o facto, não menos
importante, de que uma empresa tem todos os seus equipamentos no pais de origem [14].
Cientes destas dificuldades os administradores da empresa tentam estudar soluções que
possam minimizar o problema. Como alternativa, surge a construção industrializada. Ou seja,
construir num local diferente do local final da obra.
A empresa vê-se, por isso, na necessidade de tomar uma decisão ao nível estratégico no que
respeita às suas obras no exterior:
• Construir recorrendo a métodos construtivos tradicionais, doravante designado método
tradicional;
• Ou recorrer a um método de construção industrializada, onde os edifícios serão “pré-
construídos” num ambiente mais controlado, e posteriormente montados na sua
localização final, doravante designado método industrializado.
Os gestores da empresa acreditam que a construção pré-fabricada poderá trazer algumas
vantagens, mas dado que esta decisão envolve investimentos avultados necessitam de
fundamentar adequadamente a sua decisão.
Esta dissertação tenta apresentar algumas ferramentas e métodos de apoio à tomada desta
decisão.
28
3.3. O problema
3.3.1. As obras da empresa
Seguindo o modelo de internacionalização da Escola de Uppsala, a empresa irá apostar
somente nos mercados para os quais tem menor distância psíquica. Esta é considerada
preponderante no sucesso do processo de internacionalização de uma empresa. Como
distância psíquica entende-se, diferenças de idiomas, educação, cultura, prática de negócios,
religião e desenvolvimento industrial [10].
Assim a empresa só terá obras no continente africano e sul-americano. As primeiras serão
localizadas em Angola, nas cidades de Luanda e Huambo. As segundas serão localizadas no
Brasil, nas cidades de Brasília e Rio de Janeiro.
A empresa espera receber mais adjudicações, no futuro, para obras nas mesmas localizações.
3.3.2. Questões a que o estudo pretende responder
O estudo pretende, obviamente, auxiliar a empresa na sua tomada de decisão. Contribuirá para
isso tentando obter respostas para as seguintes questões:
• Qual é o método construtivo mais vantajoso?
• A unidade de montagem será economicamente viável?
• Em caso afirmativo, onde deverá ser construída?
• A que fornecedores se devem comprar os componentes?
• Como será afectada a cadeia de abastecimento face a possíveis alterações no futuro?
3.4. Métodos de Resolução
3.4.1. Introdução
O problema descrito pode considerar-se um problema de desenho ou configuração da cadeia
de abastecimento. Porém, está em jogo a escolha do método construtivo a utilizar. Este ponto
é a principal diferença entre o problema aqui em análise e os das restantes indústrias.
Contudo, pode dizer-se que este está ao mesmo nível de uma questão com que estas últimas
também se deparam: ser a própria empresa a desempenhar determinada tarefa (in-house) ou
subcontratar (outscourcing)?
O desenho da cadeia de abastecimento pode ser ao nível estratégico ou ao nível táctico. No
primeiro é definida a estrutura da cadeia de abastecimento, a localização das instalações, os
modos de transporte, as tecnologias utilizadas, entre outros. No segundo, definem-se as
decisões de médio-prazo no que toca à maneira em como as diversas tarefas vão ser
desempenhadas e organizadas.
Este problema tratará, portanto, do desenho da cadeia de abastecimento a nível estratégico.
29
A este nível, as cinco principais divisões são:
I. Compra - inclui atividade de compra de matérias primas, componentes e serviços;
II. Fabricação - inclui atividade de criação de produtos ou serviços, bem como assegurar a
sua manutenção e reparação quando necessário e treino de trabalhadores - ou seja,
todas as tarefas relativas à produção;
III. Transporte - atividade de transporte de materiais e pessoal, dentro e fora da cadeia de
abastecimento;
IV. Armazenamento - de matérias primas, trabalhos em progresso, produtos
acabados, etc;
V. Vendas - são todas as atividades relacionadas com o mercado, incluindo marketing e
vendas.
O principal objectivo do problema será encontrar a solução mais eficaz para desempenhar
todas as tarefas necessárias, ou seja, optimizar todo o processo num perspectiva sistémica.
3.4.2. A optimização
A optimização matemática procura responder à questão "Qual é a melhor solução?" em
problemas em que a resposta pode ser expressa como um valor numérico. Este tipo de
problemas encontram-se em todas as áreas das ciências empresariais, física, química e
biológicas e das engenharias, arquitetura, economia e gestão. As técnicas de optimização
existentes são, também elas, bastante vastas.
Um modelo de optimização matemática consiste numa função objectivo e num conjunto de
restrições expressas sob a forma de um sistema de equações e inequações. Se o modelo
matemático for uma representação válida do sistema que se pretende optimizar, então a
solução obtida a partir do modelo será, também, a solução do sistema. A eficácia dos
resultados de qualquer técnica de optimização depende grandemente do grau de
representatividade que a equação tem do sistema em estudo.
Para definir essas condições, que levarão à solução do problema do sistema, é necessário
identificar o critério pelo qual o desempenho do sistema deverá ser medida. Este critério é
normalmente referido como a medida do desempenho do sistema ou a medida da eficácia. Nas
aplicações a problemas empresariais, como será o caso do problema em estudo, a medida de
eficácia usual é o custo ou o lucro.
À função matemática que mede a eficácia dá-se o nome de função objectivo. Se o propósito da
função objectivo é descrever o comportamento da medida de eficácia, então esta deve
representar a relação entre essa medida e as variáveis que a influenciam. As variáveis do
sistema podem ser variáveis de decisão ou parâmetros. A variável de decisão é uma variável,
que pode ser diretamente controlada pelo decisor. Os parâmetros são valores que podem ser
incertos para o decisor.
30
A formulação da função objectivo é normalmente uma tarefa complexa. As tentativas de
desenvolver uma função objectivo podem muitas vezes falhar. Essa falha pode resultar da má
escolha do conjunto de variáveis, devido à falha da identificação da relação apropriada entre as
mesmas e a medida de eficácia. Para averiguar a representatividade da função objectivo é
necessário efetuar vários testes. Todo o processo de seleção e rejeição de variáveis e
formulação matemática pode requerer várias iterações antes de se conseguir desenvolver uma
função objectivo satisfatória.
O objectivo da optimização será sempre a maximização ou minimização da função objectivo,
dependente da análise que se quer fazer e da medida de eficácia escolhida. A título de
exemplo, caso a medida de eficácia escolhida seja o custo, será normal que o objectivo seja a
minimização. Se, ao invés, a medida escolhida for o lucro, à partida tratar-se-á de um problema
de maximização.
Ultrapassada a fase de formulação do modelo, inicia-se a fase de análise propriamente dita.
Nesta, manipulam-se as variáveis de decisão sem se alterar o sistema propriamente dito. Por
outras palavras, alteram-se os valores das variáveis para se estudarem as hipóteses possíveis
[3].
No caso em análise nesta dissertação, a definição do problema como um sistema é feita no
presente capítulo, "Caso de Estudo". No capítulo "Definição dos modelos matemáticos" é feita
a formulação do modelo de optimização e no capítulo "Resolução do caso de estudo" tem lugar
a análise propriamente dita.
No caso de uma futura aplicação do modelo desenvolvido a um caso real, somente os
primeiros dois capítulos acima enunciados deverão ser considerados, sendo logicamente
necessário efetuar uma análise diferente para o caso em questão [13].
3.4.3. A programação linear
A programação linear é uma das técnicas de optimização disponíveis e foi a escolhida para a
resolução deste problema. Esta tem aplicações práticas em praticamente todos os ramos
empresariais, desde a publicidade ao planeamento da produção. Problemas de transporte,
distribuição e de planeamento da produção são os problemas mais frequentemente objecto de
análise através de programação linear.
A programação linear lida com uma classe de problemas onde quer a função objectivo quer as
restrições são lineares. Este problema foi formulado pela primeira vez em 1940. Raramente
uma nova técnica matemática encontra uma tão vasta área de atuação nos negócios, comércio
e indústria. Nos dias de hoje esta técnica é aplicada com sucesso a problemas de
orçamentação, desenho de dietas, conservação de recursos, jogos de estratégia, previsões de
crescimento económico e sistemas de transporte [3]. Assim, para o presente problema irá ser
usada a programação linear
31
3.4.4. O papel da programação linear no desenho da cadeia de abastecimento
Visto que o objectivo do desenho da cadeia de abastecimento é optimizar todo o processo, é
natural que a programação linear seja uma ferramenta de eleição.
Como já foi referido o desenho da cadeia de abastecimento pode ser tanto ao nível estratégico,
como ao nível tático. O mesmo acontece com a optimização aplicada ao desenho da cadeia de
abastecimento. Pode optimizar-se quer ao nível estratégico (Que meio de transporte utilizar?
Onde localizar as fabricas? Inhouse ou outsourcing?, etc.) como ao nível tático (Que dimensão
deverão ter os stocks?, etc.). Idealmente, a mesma deverá ser optimizada a ambos os níveis e
pela ordem apresentada [27].
Neste trabalho tratar-se-á somente da optimização da cadeia de abastecimento a nível
estratégico.
3.5. Os métodos construtivos
3.5.1. Introdução
Serão analisados dois métodos construtivos: o método tradicional e o método industrializado.
Do ponto de vista da cadeia de abastecimento, finalidade deste estudo, a grande diferença
entre os dois reside nos locais onde decorrem os trabalhos.
No primeiro toda a construção é realizada no estaleiro onde se localiza a obra.
No segundo parte dos trabalhos são efectuados num local diferente do local da obra.
Comum aos dois métodos é a fase de projeto. Este fase começa com a descrição e
identificação das necessidades do cliente. Estas darão origem à linhas orientadoras de todo o
projeto. Com estes dados realiza-se o projeto propriamente dito.
3.5.2. Método tradicional
Concluída a fase de projeto, inicia-se a fase de produção. No método tradicional os trabalhos
iniciam-se com a montagem do estaleiro. O mesmo estará temporariamente equipado com
quartos para o pessoal, escritórios, material, estradas, entre outros. A construção propriamente
dita começa, sempre, com movimentações de terras, escavação e implementação das
fundações para o edifício. Paralelamente, são iniciados os trabalhos de ligação do edifício aos
serviços de rede como eletricidade, telecomunicações, água e esgotos.
Concluídas as fundações, começa-se a erguer a estrutura seguida das escadas, janelas e
portas. Por último, têm lugar os acabamentos interiores, como colocação dos pavimentos e
pinturas.
Em simultâneo com toda a construção do edifício, adaptam-se ou constroem-se as estradas,
parqueamentos e passeios necessários ao mesmo.
Neste método os trabalhos requerem uma grande quantidade mão de obra.
32
3.5.3. Método industrializado
Como referido no Estado do Conhecimento, existe uma enorme diversidade de métodos
industrializados diferentes. Tornou-se necessário optar por um.
A escolha recaiu sobre um método com consideráveis semelhanças a um desenvolvido e
usado pela construtora sueca NCC, o NCC Komplett [19]. Seguidamente apresenta-se o
mesmo.
3.5.3.1. O caso do NCC Komplett
A NCC é a segunda maior construtora do norte da Europa e em 2006 iniciou o projeto NCC
Komplett. O projeto consistiu na substituição de todo o processo tradicional de construção por
um processo industrial com tecnologia de ponta.
O processo consiste na pré-fabricação de módulos que são posteriormente montados no
estaleiro. Para tal é necessária uma fábrica de produção de módulos e de tendas de montagem
móveis.
Na fábrica o processo é controlado pelos pedidos e é onde cerca de 90 por cento do edifício é
construído. Os diversos módulos só são construídos depois de ter sido realizado um pedido, ou
seja, não são fabricados com base em previsões de procura. 60 operadores produzem
cozinhas totalmente equipadas, paredes, chão e tecto para mais de 1000 apartamentos por
ano (Figura 5 e Figura 6). Os módulos finais são, então, transportados em camiões para o seu
destino.
No local de implementação do edifício, ou seja, no estaleiro são erguidas as tendas de
montagem móveis. Estas estão equipadas com gruas e ferramentas de montagem que
facilitam a instalação e todo o trabalho manual. Ali 4 operadores controlam a montagem do
edifício. Os operadores conseguem acabar 3 a 5 apartamentos por semana. As tendas são
essenciais para proteção contra as intempéries, dado que o edifício não tem o seu interior e
respectivos acabamentos protegidos (Figura 7 e Figura 8).
Em comparação com os métodos tradicionais, a NCC afirmou conseguir ter uma redução de
50% na duração total da obra e ainda conseguir uma redução nos custos e aumento na
qualidade final [19].
33
Figura 5 – A cadeia de abastecimento do NCC Komplett
Figura 6 – A fábrica dos módulos do NCC Komplett [19]
34
Figura 7 – O interior da tenda / estaleiro [19]
Figura 8 – A tenda / estaleiro [19]
A NCC investiu aproximadamente 300 mil coroas suecas (cerca de 33 milhões de euros) na
fábrica [19].
Apesar de aparentemente promissor, todo o processo demonstrou-se mais caro, mais
complexo e mais demorado do que o estimado no início e a NCC optou por encerrar a fábrica
35
em 2007. Contudo, o processo não deixa de ser uma referência e uma forma da indústria da
construção aprender e tirar conclusões.
3.5.3.2. O método considerado no caso de estudo
Apesar da experiencia sueca se ter demonstrado economicamente inviável, irá considerar-se
um método semelhante. Serão consideradas algumas alterações que se acredita poderem
tornar o mesmo mais competitivo.
À partida, as duas grandes diferenças entre o NCC Komplett e o método construtivo
considerado para o caso de estudo são:
• As várias linhas de montagem não precisam de estar todas na mesma unidade de
montagem. Isto é, pode haver localizações diferentes para cada linha de montagem
(Figura 9);
• As unidades de montagem podem localizar-se em países diferentes dos da obra.
Assim poderá beneficiar-se de um diferencial nos custos entre os vários países.
Estas duas diferenças poderão tornar o método mais competitivo e economicamente viável.
Figura 9 – A cadeia de abastecimento do método considerado no caso de estudo
36
3.6. As cadeias de abastecimento
3.6.1. Introdução
Para reduzir a complexidade do problema este estudo recairá apenas sobre a cadeia de
abastecimento relativa às cozinhas / módulos cozinha e a mesma terá inicio não nos recursos
naturais, mas sim nos fornecedores de componentes.
Começará por se definir os elementos constituintes das cadeias de abastecimento e
posteriormente a caracterização das cadeias de cada um dos métodos anteriormente
apresentados.
3.6.2. Elementos constituintes das cadeias de abastecimento
Como elementos comuns às cadeias de abastecimento de ambos os métodos têm-se os
componentes, fornecedores, transportes e estaleiro. No método industrializado, a estes
acrescem as unidades de montagem e módulos. Seguidamente irá definir-se cada um deles.
3.6.2.1. Componentes
Os componentes são essenciais à construção de uma cozinha. Uma cozinha é constituída por
uma série de componentes: electrodomésticos, alvenarias e outros, azulejos, janelas, portas e
móveis de cozinha.
3.6.2.2. Fornecedores
Os fornecedores são empresas que fabricam e vendem os componentes necessários à obra.
Considera-se, no presente caso, que os fornecedores podem ter as seguintes localizações:
• Electrodomésticos: Munique (Alemanha) e Rio Grande (Brasil);
• Alvenarias e outros: Rio Grande (Brasil) e Varsóvia (Polónia);
• Azulejos: Porto (Portugal) e Sevilha (Espanha);
• Janelas: Xingang (China) e Porto (Portugal);
• Portas: Munique (Alemanha) e Brno (República Checa);
• Móveis de cozinha: Munique (Alemanha) e Bangkok (Tailândia).
3.6.2.3. Módulos
Caso o método em questão seja o método industrializado, os componentes originaram um
módulo cozinha. O módulo cozinha é composto por vários componentes que são montados na
unidade de montagem. O módulo cozinha pode ser decomposto em partes para facilitar o seu
transporte.
3.6.2.4. Transportes
São os meios de transporte que movimentam os produtos pela cadeia de abastecimento.
Consideram-se dois modos de transporte: rodoviário e marítimo.
37
3.6.2.5. Unidades de Montagem
São os locais onde serão montados os módulos cozinha. Os componentes entram na unidade
de montagem e são transformados em módulos cozinha. No presente caso, optou-se por
localizar as unidades de montagem em Lisboa ou Fortaleza (Brasil).
3.6.2.6. Estaleiros
São os locais onde serão edificadas as construções. Considerando que interessa
concretamente o caso das cozinha, é o local onde as cozinha serão construídas ou onde serão
colocados os módulos. A sua localização coincide, logicamente, com as obras.
3.6.3. Caracterização da cadeia de abastecimento relativa ao método tradicional
Neste método todos os componentes convergem em direção ao estaleiro, onde darão lugar a
um só produto (um edifício). A cadeia de abastecimento é apenas temporária, desparecendo
aquando da finalização da obra. Neste método cada obra é um produto novo com
características únicas, onde praticamente não há lugar a repetição e standardização.
Os componentes partem do fornecedor e são transportados até ao estaleiro pelos meios de
transporte em questão. Não há passagem por nenhuma unidade de montagem (Figura 10).
Também não há transporte de módulos, há apenas de componentes. As cozinhas são
construídas diretamente nos estaleiros.
Figura 10 – Caracterização da cadeia de abastecimento relativa ao método tradicional
3.6.4. Caracterização da cadeia de abastecimento relativa ao método industrializado
No método industrializado é utilizado o conceito de cadeia de abastecimento como um todo.
Isto é, haverá colaboração entre todos os intervenientes com vista à melhoria de todo o
processo. Os custos de transporte e produção são vistos como um todo.
Para atingir essa melhoria, serão eliminados do estaleiro o maior numero de atividades e
transferidas para as entidades a montante da cadeia de abastecimento. Neste caso, isto
reflete-se na construção de módulos pré-fabricados numa unidade de montagem que
posteriormente serão transportados para o estaleiro.
38
Assim, grande parte dos trabalhos decorrem num local que não aquele onde será implantado o
produto final (Figura 11).
Figura 11 – Caracterização da cadeia de abastecimento relativa ao método industrializado
Os componentes partem do fornecedor e são transportados até à unidade de montagem.
Posteriormente, os módulos montados na unidade de montagem são transportados até ao
estaleiro. No estaleiro, os módulos são agregados e darão origem ao edifício final.
3.7. Conclusões
Como foi referido anteriormente, pretende-se determinar se a melhor solução para a empresa
será a construção industrializada ou a construção tradicional.
Para tal foi adoptado um modelo de construção industrializada semelhante ao NCC Komplett
com algumas alterações. Ou seja, construirá apenas com recurso a elementos pré-fabricados.
A principal diferença que o modelo apresenta nesta dissertação, face ao anterior, é o facto de
as obras não se localizarem necessariamente no país onde se encontram as linhas de
montagem, o que se pode apresentar como uma mais valia, visto que a mão de obra e todos
os custos de produção variam de local para local. Assim, este modelo pode apresentar não só
um menor tempo de produção, mas também um custo de produção consideravelmente mais
vantajoso.
Outra diferença face ao modelo da NCC é a possibilidade de as várias linhas de montagem não
estarem no mesmo local. Ou seja, a linha de montagem que monta cozinhas, não tem de estar
necessariamente no mesmo local da linha de montagem que monta soalho. Assim será
possível tirar um maior partido das distâncias aos fornecedores.
Como referido, por motivos de simplificação, e porque o que se pretende com este trabalho é
uma “prova de conceito”, optou-se por estudar apenas a cadeia de abastecimento relativa ao
módulo cozinha.
39
Em seguida apresentam-se os modelos matemáticos desenvolvidos para a resolução do
problema.
40
41
4. Definição dos modelos matemáticos
4.1. Introdução
Neste capítulo são apresentados os modelos matemáticos desenvolvidos a utilizar na
resolução do problema apresentado.
Foi necessário desenvolver dois grupos de modelos. Um para os custos, outro para a cadeia
de abastecimento propriamente dita. Os custos são um dos inputs fundamentais aos modelos
matemáticos da cadeia de abastecimento. Assim não é possível utilizar estes últimos sem o
primeiro.
O modelo de custos é apresentado em anexo (Anexo I), sendo que neste capítulo apenas são
focados os modelos matemáticos da cadeia de abastecimento. São enunciados os vários
elementos que os constituem, bem como as linhas orientadoras consideradas na sua
modelação.
4.2. Dados e informação a recolher dos modelos
4.2.1. Dados
Para a resolução do problema serão necessários os seguintes dados:
• Estrutura de custos de uma construção tradicional;
• Relações das quantidades necessárias de mão de obra e energia (para a construção
de uma cozinha) entre uma obra (estaleiro) com construção tradicional e uma unidade
de montagem;
• Relações das quantidades necessárias (para a construção de uma cozinha) entre uma
obra com construção tradicional e uma obra (estaleiro) com recurso a construção
modular de mão de obra, energia e duração;
• Peso dos vários componentes numa obra tradicional;
• Relação entre o custo de transporte marítimo e de transporte rodoviário;
• Distâncias marítimas e terrestres entre as várias localizações;
• Relações de custos de mão de obra, energia e investimento entre as várias
localizações;
• Número de componentes necessários para um módulo;
• Volume de cada componente;
• Volume de um módulo.
4.2.2. Informação a recolher do modelo
Uma vez introduzidos os dados, será possível retirar dos modelos a seguinte informação:
• A que fornecedores se compram cada um dos componentes?
• Construir-se-á uma unidade de montagem ou não? (Por outras palavras, recorrer-se-á
aos métodos tradicionais de construção ou à construção industrializada?);
42
• Casa exista, onde será construída a unidade de montagem?
4.3. Simplificações pressupostas
O trabalho desenvolvido não pretende ser um espelho da realidade, mas sim um estímulo ao
desenvolvimento de novos modelos de negócio para o sector da construção e apresentação de
algumas ferramentas que podem impulsionar esse desenvolvimento.
As simplificações foram usadas quando se concluiu que o volume de trabalho necessário para
a consideração não traria uma mais valia que o justificasse.
Dividiram-se as simplificações em dois grupos: simplificações de circulação e simplificações
construtivas.
4.3.1. Simplificações de circulação
Foi considerado um mercado totalmente livre, ou seja, não foram considerados quaisquer
entraves à importação em qualquer dos países. Considerou-se que toda a mercadoria pode
circular livremente. Não foram consideradas taxas alfandegárias.
Considerou-se que os custos de transporte por quilómetro não variam consoante o local.
É necessário alertar que os custos totais de transporte, na realidade, dependem de vários
factores e não apenas da distância, nomeadamente: do volume total a transportar (o preço
diminui com o aumento deste), da distância total do trajeto (o preço diminui com o aumento
desta) e do facto do transporte regressar vazio ou não, entre outros [6].
4.3.2. Simplificações construtivas
Estão fora do âmbito deste trabalho todos os aspectos técnicos que uma construção
industrializada ou tradicional envolvem. Pressupõe-se que não há qualquer entrave técnico à
execução das hipóteses consideradas.
É sabido que para a construção de uma cozinha, qualquer que seja o método utilizado, é
necessário um leque mais variado de componentes do que aqueles aqui considerados.
Contudo a sua inclusão iria aumentar exponencialmente a complexidade dos modelos
matemáticos, não aumentado na mesma proporção os benefícios resultantes da mesma.
Tendo isto em conta, optou-se por considerar apenas aqueles que estão descritos neste
trabalho.
4.4. Estrutura dos modelos matemáticos
Como referido na introdução do capítulo, podem dividir-se os modelos desenvolvidos em dois
grupos: o modelo de custos (modelo 1) e os modelos matemáticos da cadeia de abastecimento
(modelos 2).
43
4.5. O modelo de custos
O modelo de custos é essencial para a resolução do problema, visto este ser um caso fictício e
não se dispor de dados reais. Contudo, os modelos matemáticos da cadeia de abastecimento
são independentes deste e podem, futuramente, ser utilizados recorrendo a dados e custos
reais (dispensando, assim, o modelo de custos). Por estes motivos optou-se pela apresentação
do mesmo em anexo (Anexo I).
4.6. Descrição dos modelos matemáticos da cadeia de abastecimento
Os modelos matemáticos da cadeia de abastecimento vão fundamentar a decisão da empresa,
permitindo compreender melhor as opções que a mesma tem disponíveis.
Assim, os modelos matemáticos desenvolvidos tentam dar resposta a duas das questões com
que a empresa se irá deparar: É vantajoso optar pela construção industrializada? Se sim, onde
é mais vantajoso construir a unidade de montagem e a que fornecedores devem ser
comprados os componentes?
Seguidamente apresentam-se os aspectos mais relevantes para a modelação da cadeia de
abastecimento.
4.6.1. A cadeia de abastecimento
Como foi referido, a cadeia de abastecimento estudada será apenas relativa ao módulo
cozinha. Considerou-se que a mesma é composta pelas entidades: fornecedor de
componentes, unidade de montagem do módulo e estaleiro. Para haver ligação entre estas,
existe ainda uma outra entidade a considerar, o transporte, que transporta os componentes ou
módulos.
4.6.1.1. Tipologia base
A tipologia base da cadeia de abastecimento, ou seja, a simplificação usada nesta dissertação
encontra-se esquematizada na figura 12.
Figura 12 – Tipologia base da cadeia de abastecimento
44
Desta fazem parte as seguintes entidades:
• Os fornecedores, responsáveis pela produção dos vários componentes necessários
para a montagem de um módulo cozinha. Para isso são necessários, obrigatoriamente,
vários fornecedores, visto que há vários tipos de componentes;
• As unidades de montagem do módulo cozinha. Será aqui que os componentes serão
montados, originando um módulo cozinha;
• Os estaleiros, onde os módulos cozinha se juntarão aos restantes módulos, originando
um edifício. Os estaleiros têm, logicamente, a mesma localização que o edifício final;
• O transporte. Responsável pela movimentação dos produtos dentro da cadeia de
abastecimento.
4.6.1.2. Entidade-tipo
As entidades envolvidas no processo têm todas uma estrutura de fluxos semelhantes. A
entrada de materiais, armazenagem inbound, transformação, armazenagem outbound e saída
de um produto acabado. Naturalmente que a entidade transporte não partilha desta estrutura
de fluxos (figura 13).
Figura 13 – Entidade-tipo
4.6.1.3. Fornecedor
Os fornecedores terão a seu cargo a produção dos vários componentes necessários e
apresentam a estrutura representada na figura 14.
45
Figura 14 - Fornecedor
As principais atividades (no âmbito do problema) são:
• Produção, ou transformação, da matéria prima em componentes;
• Armazenagem dos componentes enquanto aguardam transporte;
• Expedição dos componentes para a entidade seguinte, a unidade de montagem de
módulos cozinha.
4.6.1.4. Unidade de montagem
As unidades de montagem recebem os componentes dos vários fornecedores, montam,
transformando-os num módulo cozinha, e enviam os módulos para a entidade seguinte, o
estaleiro (figura 15).
Figura 15 – Unidade de montagem
As principais atividades são:
• Entrada dos componentes;
• Armazenagem dos componentes enquanto aguardam montagem;
46
• Montagem dos componentes, transformando-os num módulo cozinha;
• Armazenagem dos módulos enquanto aguardam transporte;
• Expedição dos módulos para a entidade seguinte, o estaleiro
4.6.1.5. Estaleiro
Os estaleiros localizam-se no mesmo local onde vai ser implementado o produto final, ou seja,
têm a localização do edifício final. Estes são responsáveis pela recepção dos vários módulos e
a pela respectiva montagem de forma a originar uma cozinha (figura 16).
Figura 16 – Estaleiro
As principais atividades são:
• Entrada dos diversos módulos (neste caso trata-se apenas do módulo cozinha);
• Armazenagem dos módulos enquanto aguardam montagem;
• Montagem dos módulos transformando-os numa cozinha.
4.6.1.6. Transporte
A entidade transportadora, como mencionado, difere das restantes. Esta procede à
movimentação de produtos entre as outras entidades e pode ser considerada como um fluxo
de material entre as mesmas (figura 17).
4.6.2. Procura
Os inputs necessários para o funcionamento do modelo podem ser divididos em dois grupos:
procura e custos.
47
Figura 17 – Transporte
A procura dependerá do número de obras que a empresa terá ou espera ter e do número de
cozinhas em cada obra. A procura é inserida no modelo como o número de cozinhas
necessário em cada localização e varia em função do cenário em questão.
4.6.3. Custos
Os custos são o segundo tipo de input necessário ao modelo. Estes variarão de acordo com os
vários cenários estudados e serão calculados de acordo com o modelo de custos.
4.6.4. Materiais em circulação
Circulam na cadeia dois tipos de produtos: componentes e módulos. Os primeiros terão como
proveniência os vários fornecedores e como destino uma unidade de montagem ou um
estaleiro. No caso de passarem pela unidade de montagem, estes componentes darão origem
aos segundo tipo de produto, o módulo.
4.6.5. A estrutura dos modelos
Os modelos matemáticos desenvolvidos para a cadeia de abastecimento consistem em vários
problemas de programação linear (optimização), nos quais as funções objectivo são a soma
dos respectivos custos.
Ou seja, o problema descrito nesta dissertação foi decomposto em vários pequenos problemas.
Quanto mais simples forem os problemas, e consequentemente os modelos, mais fácil e mais
rápida será a sua resolução. Assim, também se reduz consideravelmente a probabilidade de
haver erros na formulação matemática.
4.6.5.1. Modelo relativo à Unidade de Montagem de Lisboa (Modelo 2.A)
O primeiro modelo relativo à cadeia de abastecimento tem como objectivo minimizar os custos
da uma Unidade de Montagem localizada em Lisboa. Para tal o mesmo entra em conta com os
custos de cada componente nos vários fornecedores e com o custo de transporte destes até à
Unidade de Montagem (figura 18).
4.6.5.2. Modelo relativo à Unidade de Montagem de Fortaleza (Modelo 2.B)
Tal como o anterior, este modelo também tem como objectivo minimizar os custos da uma
Unidade de Montagem, mas desta vez localizada em Fortaleza. Para tal o mesmo entra em
48
Figura 18 – Modelo 2.A (Unidade de Montagem de Lisboa) e Modelo 2.B (Unidade de Montagem de Fortaleza)
conta com os custos de cada componente nos vários fornecedores e com o custo de transporte
destes até à Unidade de Montagem (figura 18).
4.6.5.3. Modelo relativo aos vários estaleiros, recorrendo ao método tradicional (Modelo 2.C)
O modelo tem como objectivo minimizar os custos para cada estaleiro (ou seja, para cada
obra), recorrendo ao método tradicional. Para tal o mesmo entra em conta com os custos de
cada componente nos vários fornecedores e com o custo de transporte destes até obra (figura
19).
Figura 19 – Modelo 2.C (método tradicional)
4.6.5.4. Modelo relativo à escolha da localização da Unidade de Montagem (Modelo 2.D)
Este modelo tem como objectivo minimizar os custos da solução industrializada, ou seja,
calcular qual a Unidade de Montagem mais vantajosa em termos de custo. Para tal entra em
conta com os custos optimizados dos modelos 2.A e 2.B, com os custos de transporte entre as
49
Unidades de Montagem e os estaleiros e com os custos fixos e variáveis de cada uma das
Unidades de Montagem (figura 20).
Figura 20 – Modelo 2.D (escolha da localização da Unidade de Montagem)
4.6.5.5 Modelo relativo à escolha do método construtivo (Modelo 2.E)
Este modelo tem como objectivo minimizar os custos finais da construção/montagem das
cozinhas nos estaleiros, ou seja, calcular qual método construtivo que se revela mais
vantajoso. Para tal entra em conta com os custos optimizados dos modelos 2.D e 2.C e com os
respectivos custos fixos e variáveis dos estaleiros (figura 21).
Figura 21 – Modelo 2.E (escolha do método construtivo)
50
4.7. Formulação matemática dos modelos matemáticos da cadeia de abastecimento
4.7.1. O GAMS
Para a formulação matemática do modelo recorreu-se à linguagem de programação General
Algebraic Modeling System (GAMS). Esta linguagem está especificamente desenhada para
facilitar a criação de modelos matemáticos, em particular modelos de optimização, e permite ao
utilizador construir modelos utilizando a mesma estrutura lógica do problema de optimização a
resolver.
A formulação matemática presente neste capítulo foi posteriormente transcrita nesta
linguagem, através da interface gráfica de desenvolvimento do GAMS. Este processo tem o
nome de fase de compilação [17].
4.7.2. Elementos transversais a todos os modelos da cadeia de abastecimento
Comum a todos os modelos tem-se os conjuntos / índices e alguns parâmetros.
4.7.2.1. Conjuntos / Índices
Os conjuntos considerados são os seguintes:
i ∈ I → conjunto dos pontos de procura final, correspondentes aos estaleiros das obras.
São estes Luanda, Huambo, Rio de Janeiro e Brasília;
j ∈ J → conjunto das potenciais localizações para as fábricas de fornecedores. São estes
Varsóvia, Porto, Rio Grande, Bangkok, Munique, Brno, Xingang e Sevilha;
k ∈ K → conjunto das potenciais localizações para locais de montagem. São eles Lisboa
e Fortaleza;
x ∈ X → tipo de componente. São estes janelas, electrodomésticos, móveis, alvenarias e
outros, portas e revestimento.
s ∈ S → conjunto dos métodos de construção. São eles o tradicional e o industrializado.
4.7.2.1. Parâmetros
Os parâmetros definem os vários custos considerados no problema, a procura de cada obra e
o número de componentes necessários para um módulo cozinha. São eles:
cfmjk → Custo de transporte de 1 componente com 1 m3 de volume entre o fornecedor j e
o centro de montagem k;
cfoji → Custo de transporte de 1 componente com 1 m3 de volume entre o fornecedor j e
o estaleiro i;
cdoki → Custo de transporte de 1 módulo com 1 m3 de volume entre o centro de
montagem k e o estaleiro na localização i;
51
cupxj → Custo unitário de um componente x do fornecedor com localização j;
cuetj → Custo variável de um estaleiro na localização i, recorrendo ao método tradicional;
cueij → Custo variável de um estaleiro na localização i, recorrendo ao método
industrializado;
cumk → Custo unitário de montagem na localização k;
CFumk → Custos fixos de uma unidade de montagem na localização k;
CFeti → Custos fixos de um estaleiro pelo método tradicional na localização i;
CFeii → Custos fixos de um estaleiro pelo método industrializado na localização i;
nri → Número de cozinhas necessárias no estaleiro i;
nxx → Número de componentes x necessários para uma cozinha;
vx → Volume em m3 do componente x;
ntotal → Procura total de cozinhas;
ntotal = nr(i)i
∑
(1)
nxt(x) → Procura total do componente x;
𝑛𝑥𝑡 𝑥 = 𝑛𝑥!×𝑛𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 (2)
4.7.3. Elementos que definem o modelo da unidade de montagem de Lisboa (Modelo 2.A)
4.7.3.1. Parâmetros
Parâmetros referentes ao modelo da unidade de montagem de Lisboa. São eles:
cfmvl(x,j) → Custo de transporte de um componente x entre o fornecedor j e a unidade de
montagem de Lisboa;
jlisboaxxj cfmvcfmvl ×= (3)
4.7.3.2. Variáveis de decisão
As variáveis de decisão consideradas são inteiras. Estas correspondem a uma quantidade ou
custo e podem tomar qualquer valor inteiro positivo. São elas:
i. alisboa(x,j) variável inteira que determina o número de componentes x que se
compra na fábrica com localização j pela unidade de montagem de Lisboa. Toma o
valor zero no caso de nenhum componente ser comprado àquela fábrica e um
valor inteiro indicando o número de componentes a comprar;
ii. kil variável inteira que representa o custo total dos componentes e transportes
relativos à unidade de montagem de Lisboa;
52
4.7.3.3. Fórmula global da função objectivo
A função objectivo pretende determinar quais os fornecedores mais económicos e qual o seu
custo. Assim sendo, a fórmula global corresponde à minimização da variável kil. Ou seja,
( )[ ]∑∑ +×=x j
xjxjxj cupcfmvlalisboakil)min( (4)
4.7.3.4. Restrições
De seguida é necessário definir um conjunto de restrições que garantam que o modelo apenas
considera as soluções possíveis na realidade. São estas:
1. O somatório do número total de componentes x comprados em todos os fornecedores,
com destino à Unidade de Montagem de Lisboa, deve ser igual ou superior à procura
total de componentes x:
∑ ≥j
xxj nxtalisboa (5)
4.7.4. Elementos que definem o modelo da unidade de montagem de Fortaleza (Modelo 2.B)
4.7.4.1. Parâmetros
Parâmetros referentes ao modelo da unidade de montagem de Fortaleza. São eles:
cfmvf(x,j) → Custo de transporte de 1 componente x entre o fornecedor j e a unidade de
montagem de Fortaleza;
jfortalezaxxj cfmvcfmvf ×= (6)
4.7.4.2. Variáveis de decisão
As variáveis de decisão consideradas são inteiras. Estas correspondem a uma quantidade e
podem tomar qualquer valor inteiro positivo. São elas:
i. afortaleza(x,j) variável inteira que determina o número de componentes x que se
compra na fábrica com localização j pela unidade de montagem de Fortaleza.
Toma o valor zero no caso de nenhum componente ser comprado aquela fábrica e
um valor inteiro indicando o número de componentes a comprar;
ii. kif variável inteira que representa o custo total dos componentes e transportes
relativos à unidade de montagem de Fortaleza;
4.7.4.3. Fórmula global da função objectivo
A função objectivo pretende determinar quais os fornecedores mais económicos e qual o seu
custo. Assim sendo, a fórmula global corresponde à minimização da variável kif. Ou seja,
53
( )[ ]∑∑ +×=x j
xjxjxj cupcfmvfafortalezakif )min( (7)
4.7.4.4. Restrições
De seguida é necessário definir um conjunto de restrições que garantam que o modelo apenas
considera as soluções possíveis na realidade. São estas:
1. O somatório do número total de componentes x comprados em todos os fornecedores,
com destino à Unidade de Montagem de Fortaleza, deve ser igual ou superior à
procura total de componentes x:
∑ ≥j
xxj nxtafortaleza (8)
4.7.5. Elementos que definem o modelo dos estaleiros no método tradicional (Modelo 2.C)
4.7.5.1. Parâmetros
Parâmetros referentes ao modelo da unidade dos estaleiros no método tradicional. São eles:
cfov(x,j,i) → Custo de transporte de um componente x entre o fornecedor j e o estaleiro i;
jixxji cfovcfov ×= (9)
4.7.5.2. Variáveis de decisão
As variáveis de decisão consideradas são inteiras. Estas correspondem a uma quantidade e
podem tomar qualquer valor inteiro positivo. São elas:
i. aestaleiro(x,j,i) variável inteira que determina o número de componentes x que se
compra na fábrica com localização j pelo estaleiro i recorrendo ao método
tradicional. Toma o valor zero no caso de nenhum componente ser comprado
àquela fábrica e um valor inteiro indicando o número de componentes a comprar;
ii. ket variável inteira que representa o custo total dos componentes mais transportes
relativos a todos os estaleiros recorrendo ao método tradicional;
4.7.5.3. Fórmula global da função objectivo
A função objectivo pretende determinar quais os fornecedores mais económicos e qual o seu
custo. Assim sendo, a fórmula global corresponde à minimização da variável ket. Ou seja,
( )[ ]∑∑∑ +×=x j
xjxjixji
i
cupcfovaestaleiroket)min( (10)
4.7.5.4. Restrições
De seguida é necessário definir um conjunto de restrições que garantam que o modelo apenas
considera as soluções possíveis na realidade. São estas:
54
1. O somatório do número total de componentes x com destino ao estaleiro na localização
i provenientes de todos os fornecedores, tem de ser igual à procura da obra com
localização i:
∑ ×≥j
ixxji nrnxaestaleiro (11)
4.7.6. Elementos que definem o modelo solução industrializada ótima (Modelo 2.D)
4.7.6.1. Parâmetros
Parâmetros referentes ao modelo da solução industrializada ótima. São eles:
ki(k) → Custo total dos componentes mais transportes quando é escolhida a unidade de
montagem k;
kilkilisboa = (12)
kifki fortaleza = (13)
4.7.6.2. Variáveis de decisão
As variáveis de decisão consideradas são inteiras. Estas correspondem a uma quantidade e
podem tomar qualquer valor inteiro positivo. São elas:
i. eumont(k) variável binária que determina qual das unidades de montagem deverá
ser escolhida. Toma o valor zero no caso da unidade de montagem não ser a
escolhida e valor um caso seja;
ii. sol variável inteira que representa o custo total da solução industrializada ótima;
4.7.6.3. Fórmula global da função objectivo
A função objectivo pretende determinar quais os fornecedores mais económicos e qual o seu
custo. Assim sendo, a fórmula global corresponde à minimização da variável sol. Ou seja,
( ) ( )∑ ∑⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡++×+××=
k i
kkkkiik CFumkicumntotalcdonreumontsol)min( (14)
4.7.6.4. Restrições
De seguida é necessário definir um conjunto de restrições que garantam que o modelo apenas
considera as soluções possíveis na realidade. São estas:
1. Tem de ser escolhida pelo menos uma unidade de montagem:
𝑒𝑢𝑚𝑜𝑛𝑡! = 1!
(15)
55
4.7.7. Elementos que definem o modelo solução optimizada (Modelo 2.E)
4.7.7.1. Parâmetros
Parâmetros referentes ao modelo da solução optimizada. São eles:
ke(i) → Custo total dos componentes mais transportes com destino à obra i quando é
escolhido o método tradicional;
( )[ ]∑∑ +×=x j
xjxjixjii cupcfovaestaleiroke (16)
total(s) → Custo total quando escolhido o método s;
( )∑ +×+=i
iiiizadaindustrial CFeicueinrsoltotal (17)
( )( )∑ ++×=i
iiiiltradiciona CFetcuetkenrtotal (18)
4.7.7.2. Variáveis de decisão
As variáveis de decisão consideradas são inteiras. Estas correspondem a uma quantidade e
podem tomar qualquer valor inteiro positivo. São elas:
i. m(s) variável binária que determina qual o método construtivo que deverá ser
escolhido. Toma o valor zero no caso do método em questão não ser o escolhido e
valor um caso seja;
ii. T variável inteira que representa o custo total da solução óptima;
4.7.7.3. Fórmula global da função objectivo
A função objectivo pretende determinar quais os fornecedores mais económicos e qual o seu
custo. Assim sendo, a fórmula global corresponde à minimização da variável T. Ou seja,
( )∑ ×=s
ss totalmT )min( (19)
4.7.7.4. Restrições
De seguida é necessário definir um conjunto de restrições que garantam que o modelo apenas
considera as soluções possíveis na realidade. São estas:
1. Tem de ser escolhido um método:
𝑚! = 1!
(20)
56
57
5. Resolução do caso de estudo
5.1. Introdução
Neste capítulo são apresentados e analisados os resultados da aplicação dos modelos
matemáticos.
Em primeiro lugar serão apresentados os meios de cálculo, os diferentes tipos de análise e os
cenários e subcenários. Por último são apresentados os resultados e é feita a sua análise.
5.2. Meios de cálculo
O primeiro modelo a ser utilizado é o modelo de custos (Modelo 1). Este modelo, descrito em
anexo (Anexo I), é implementado em Microsoft Excel. Assim, utilizam-se as folhas de cálculo
do programa como bases de dados para os inputs necessários ao modelo. Posto isto, efetuam-
se os cálculos necessários para gerar os outputs em novas folhas de cálculo. Estes outputs
correspondem aos custos relativos a cada subcenário.
O próximo passo é a passagem dos custos dos diversos cenários para o GAMS. Os outputs do
modelo de custos são, agora, inputs dos modelos da cadeia de abastecimento.
Para fazer esta passagem foi necessária a conversão dos outputs do modelo de custos para
um formato passível de ser lido pelo GAMS. Para este processo recorreu-se ao utilitário
GDXXRW, que converteu as folhas de cálculo de Excel, com os outputs de cada cenário, em
ficheiros independentes GDX.
Por último, são executados os modelos matemáticos representativos da cadeia de
abastecimento (Modelos 2). Estes têm como input os ficheiros GDX e os restantes dados,
inseridos diretamente nos modelos. A esta etapa chama-se execução. Para a execução de um
modelo de programação linear o GAMS recorre ao solver IBM ILOG CPLEX.
Os modelos foram executados para cada um dos ficheiros GDX, ou seja, houve uma execução
para cada cenário / subcenário. Os resultados de cada execução foram guardados em formato
XLS (Figura 22).
A divisão do problema de optimização em vários modelos (Modelos 2) torna possível que
alguns sejam executados em paralelo, desde que o resultado de um modelo não seja
necessário para o outro. Assim, consideraram-se três fases diferentes para a execução dos
mesmos. Os modelos dentro da mesma fase são executados ao mesmo tempo (em paralelo)
(Figura 23):
1ª Fase - Em primeiro lugar será feita a optimização das unidades de montagem de Lisboa
(Modelo 2.A) e Fortaleza (Modelo 2.B). Ou seja, são encontrados os fornecedores a que se
devem comprar os componentes caso fosse escolhida a unidade de montagem em questão.
Paralelamente são optimizados cada um dos estaleiros (Modelo 2.C), caso recorram à
solução tradicional. Ou seja, encontram-se os fornecedores óptimos para cada estaleiro;
58
Figura 22 – Meios de cálculo
2ª Fase – Em segundo lugar é determinado qual das unidades de montagem deve ser
escolhida para se conseguir um custo mais baixo, caso se recorra à solução industrializada
(Modelo 2.D);
3ª Fase – Por último é encontrada a solução optimizada geral. Ou seja, qual deverá ser o
método construtivo escolhido, qual a unidade de montagem (caso o método seja o
industrializado) e quais os fornecedores de componentes a escolher (Modelo 2.E).
59
Figura 23 – Fases dos meios de cálculo
5.3. As diferentes análises
5.3.1. Introdução
Os resultados dos modelos só acrescentam valor se fornecerem informação relevante. Por
outras palavras, sem uma análise dos resultados, os mesmos são apenas números. Por isso,
para uma análise de resultados mais aprofundada, irão sujeitar-se os modelos a diversos
cenários, para compreender a sensibilidade dos resultados aos vários parâmetros.
Os modelos desenvolvidos anteriormente têm sempre como objectivo minimizar o custo.
Assim, a primeira análise será uma análise económica. Nesta tentará compreender-se como os
diferentes cenários influenciam os resultados e qual a alternativa mais económica.
A segunda será uma análise financeira. O objectivo desta análise será maximizar o lucro, ou
invés da primeira que tem como objectivo minimizar o custo. Visto que o modelo se encontra
desenhado para a análise económica, a análise financeira terá apenas um carácter
exemplificativo e para demonstrar que nem sempre a hipótese mais barata é aquela que é mais
60
vantajosa. Esta análise tem particular interesse para o caso da comparação da construção
industrializada com a construção tradicional, pois como se viu anteriormente, muitas vezes a
construção industrializada tem custos mais elevados. Caso o objectivo do trabalho fosse
encontrar a solução que maximizasse o lucro, e não que minimizasse o custo, o modelo
deveria ser reformulado, de maneira a adaptar-se a essa necessidade.
5.3.2. Análise económica
Visto que as funções objectivo dos modelos matemáticos representam os custos, a análise
económica compreenderá a análise direta dos resultados dos modelos. Para esta análise serão
considerados todos os cenários e subcenários.
5.3.3. Análise financeira
Num caso real, para avaliar qual a solução economicamente mais vantajosa, não interessa só
determinar aquela que apresenta menor custo de produção, mas sim aquela que tem
possibilidade de apresentar maior lucro e o mais rapidamente possível. Esta averiguará os
benefícios financeiros provenientes de um tempo de construção mais reduzido. Para a análise
financeira ser mais completa, considera-se que o construtor terá como objectivo a construção
de habitações para posterior venda e que o lucro das mesmas será reinvestido. Assim, o facto
de o produto estar pronto mais cedo implica uma redução no custo de financiamento, por ter
mais rapidamente o retorno do capital inicial, e uma capacidade de reinvestir mais cedo o lucro
proveniente das vendas, noutro qualquer investimento. Assim introduzir-se-ão as variáveis:
taxa de juro, preço de venda e taxa de reinvestimento. A taxa de reinvestimento será a
rentabilidade que se espera que a empresa conseguirá do dinheiro reinvestido. Para esta
análise apenas será considerado o cenário base.
5.4. Dados e pressupostos
5.4.1. Introdução
Tratando-se o caso de estudo de um exemplo fictício e dada a complexidade, já discutida
anteriormente, da comparação de custos dos métodos construtivos em questão, houve a
necessidade de considerar algumas educated guesses. Assim, alguns dos dados doravante
enunciados não se tratam de valores reais, mas sim de estimativas resultantes de evidências e
hipóteses.
Os Dados e Pressupostos foram divididos em três partes: os transversais a todos os modelos,
os exclusivos do modelo de custos e os exclusivos dos modelos da cadeia de abastecimento.
No caso de uma utilização futura dos modelos, e na presença de dados reais, os dados
relativos ao modelo de custos não deverão ser considerados e os restantes deverão ser
alterados consoante a realidade do caso em questão.
Em seguida, enumeram-se os dados transversais a todos os modelos. Os restantes
encontram-se mais à frente, no subcapítulos dos respectivos modelos e anexo (Anexo I).
61
5.4.2. Dados e pressupostos transversais a todos os modelos
5.4.2.1. As cozinhas
As cozinhas dos edifícios a construir são o elemento principal do problema em estudo. Estas
podem ser construídas no local (método tradicional) ou numa Unidade de montagem, para
posteriormente serem transportadas e montadas no edifício (método industrializado). Em
ambos os casos as cozinhas têm as mesmas especificações, ou seja, o mesmo tipo e número
de componentes e as mesmas dimensões. Considerou-se que estas têm todas as mesmas
dimensões, que são: 3 x 5 x 2 m. Assim, o volume de cada cozinha será 30 m2.
Contudo, considera-se que para o transporte do módulo cozinha (método industrializado) este
consegue ser decomposto e arrumado de forma a ocupar 75% do seu tamanho, ocupando,
assim, um volume de 22,5 m2.
5.4.2.2. Os componentes necessários a uma cozinha
Independentemente do método escolhido, considerou-se que para a construção de uma
cozinha são necessários os componentes indicados no Quadro 5, nas respectivas quantidades.
Quadro 5 – Quantidades de componentes necessários à construção de um módulo cozinha
Janelas 4
Electrodomésticos 5
Móveis 10
Alvenarias e outros 1
Portas 1
Azulejos (caixas) 80
5.4.2.3. O volume dos componentes
Para efeitos de cálculo dos custos de transporte dos componentes, consideraram-se os
volumes em m3 indicados no Quadro 6.
Quadro 6 – Volume dos vários componentes
vjanelas 0,2
velectrodomésticos 0,35
vmoveis 0,05
valvenarias e outros 10
vportas 0,4
vazulejos 0,005
62
5.5. Aplicação dos modelos da cadeia de abastecimento
5.5.1. Introdução
Depois de calculados os custos através do modelo anterior, passa-se à segunda etapa, a
aplicação dos modelos matemáticos da cadeia de abastecimento.
5.5.2. Dados e pressupostos
Os dados dos modelos matemáticos da cadeia de abastecimento dividem-se em custos,
procura e duração das obras.
5.5.2.1. Custos
Todos os custos considerados neste modelo são provenientes do modelo de custos e são
analisados e apresentados em detalhe em anexo (Anexo I). Os custos variam consoante os
cenários e subcenários que são apresentados mais à frente
5.5.2.2. Procura
A procura afecta a cada localização em questão dependerá do subcenário de procura em
questão. Estes são, também, apresentados mais adiante.
5.5.2.3. Duração das obras
Considerou-se que todas as obras com recurso aos métodos tradicionais têm a duração de 2
anos (96 semanas). Assim, atendendo à relação utilizada no modelo de custos, uma obra
recorrendo ao método industrializado tem a duração de 71 semanas.
5.6. Análise de resultados
5.6.1. Introdução
Neste subcapítulo serão apresentados e analisados os resultados obtidos pelos diversos
modelos. Através destes, será possível ao decisor conhecer melhor quais as alternativas que
tem ao seu dispor e, com isso, tomar uma decisão fundamentada. Para tal os modelos serão
executados com inputs diferentes (cenários). Assim, será possível compreender como cada
parâmetro afecta os modelos, e qual a melhor solução para cada caso. Como referido
anteriormente, serão feitas duas análises, uma análise económica e uma análise financeira.
5.6.2. Conjunto de cenários
Como foi referido interessa submeter os modelos a diversos cenários para ser possível uma
análise do problema o mais completa possível. Este facto torna-se ainda mais importante no
caso desta dissertação, uma vez que não se dispõe de dados reais e que o principal objectivo
é compreender como funcionam os modelos.
Cada cenário é composto por um Grupo de Cenário (A, B, C e D), um Subcenário de procura (i,
ii, iii, iv, v, vi e vi) e um Subcenário de custos de transporte (1 e 2). Assim, um cenário é
63
representado por uma letra maiúscula, um número em formato romano e um número em
formato árabe.
Têm-se, portanto, 56 cenários diferentes (Figura 24).
Figura 24 – Os cenários
Todos os cenários representam variações do cenário A1i (ao qual se chamará cenário base).
Este é o cenário tido como ponto de partida, ou seja, aquele que tem todos os custos iguais
aos calculados no modelo de custos.
Assim, os grupos de cenários e subcenários são variações do grupo de cenários (A) e
subcenários(1 e i) constituintes do cenário A1i. Ou seja:
• Os grupos de cenários B, C e D são variações do grupo de cenários A;
• Os subcenários ii, iii, iv, v, vi e vii são variações do subcenário i;
• O subcenário 2 é uma variação do subcenário 1.
5.6.2.1. Grupos de cenários
Os cenários encontram-se primeiramente divididos em grupos de cenários. Estes representam
variações aos dados enumerados no subcapítulo “Dados e Pressupostos” são os seguintes
(Figura 25):
Cenários A – Este grupo de cenários utiliza os dados presentes no subcapítulo “Dados e
Pressupostos” sem qualquer alteração;
Cenários B – Relativamente ao cenário A, será imposto um aumento de 40% na mão de
obra necessária num estaleiro quando é utilizado o método industrializado. Pretende-se
compreender a relevância da redução da mão de obra na opção industrializada;
64
Cenários C - Relativamente ao cenário A, será imposto um aumento de 4% na duração
das obras quando é utilizado o método industrializado. Pretende-se compreender a
relevância da aumento do tempo de construção na opção industrializada;
Cenários D - Relativamente ao cenário A, será imposto um aumento de 10% em todos
os custos relativos à Unidade de Montagem de Fortaleza. Este cenário tem interesse
devido ao facto da subida dos preços generalizada no Brasil. Por exemplo, o preço da
mão de obra, em 2010, sofreu um aumento de 24% [4], motivado pela valorização do
real e pela inflação. É importante, por isso, analisar como se comporta o modelo na
presença de uma nova subida dos custos no país.
Figura 25 – Os grupos de cenários
5.6.2.2. Subcenários de procura
Os subcenários de procura representam o número de apartamentos a ser construídos em cada
localização. O subcenário i será o subcenário procura base. Neste serão construídos 50
apartamentos em cada uma das localizações (Rio de Janeiro, Brasília, Huambo e Luanda). Os
restantes subcenários serão variações das procuras deste e encontram-se esquematizados na
figura 26.
É importante submeter os modelos a cenários com diversas quantidades de procura, visto que
existem custos fixos e variáveis e que o método industrializado beneficiará com as economias
de escala.
5.6.2.3. Subcenários de custos de transporte
Existem dois subcenários de custos de transporte: o subcenário 1, com os custos iguais aos
calculados no modelo de custos, e o subcenário 2, onde os custos de transporte são o dobro
face ao subcenário anterior (Figura 27).
Estudar o impacto do aumento dos custos de transporte na cadeia de abastecimento é de
grande importância. Estes custos têm um grande peso e são preponderantes aquando da
65
escolha da melhor alternativa. Contudo é impossível prevê-los devido a inúmeros factores,
entre os quais a volatilidade do preço do petróleo. É, por isso, necessário garantir que a
Figura 26 – Os subcenários de procura
Figura 27 – Os subcenários de custos de transporte
estrutura escolhida para a cadeia de abastecimento consegue absorver o aumento destes e
mesmo assim permanecer competitiva.
Convêm referir, ainda, que existem diversos mecanismos que podem atenuar estas variações
como os contratos de futuros. Neste tipo de contratos estabelece-se um compromisso entre
comprador e vendedor de venda ou compra, numa data futura, de determinado ativo
(commodity, moeda estrangeira, ação, valor mobiliário, etc.) a um preço predefinido.
Naturalmente este tema vai muito para além do âmbito desta dissertação, pelo que não será
considerado.
66
5.6.3. Análise Económica
5.6.3.1 Introdução
Seguidamente apresentam-se e analisam-se os resultados dos modelos de programação linear
(tipo 2) quando submetidos aos cenários apresentados anteriormente.
Este subcapítulo encontra-se primeiramente dividido pelos grupos de cenários (A, B, C e D).
Por sua vez, cada grupo apresenta duas tabelas: uma para os resultados do subcenário 1 e
outra para os resultados do subcenário 2. As colunas de cada tabela correspondem ao
resultado referente ao subcenário de procura a que dizem respeito (i, ii, iii, iv, v, vi e vii).
Nessas mesmas coluna entram-se a solução optimizada, ou seja, a solução mais económica
para o cenário correspondente.
Os resultados são, posteriormente, analisados.
Na figura (Figura 28) abaixo exemplifica-se como se podem consultar os resultados referentes
ao cenário base, o cenário A1i. Estes encontram-se nos “Cenários A”, na primeira coluna da
tabela A1.
Ou seja, para uma procura de 50 apartamentos em cada localização (total de 200
apartamentos) e com os custos calculados no modelo de custos, os cálculos efectuados
indicam que a solução mais vantajosa será optar pelo método tradicional e escolher: o
fornecedor de Rio Grande para os Electrodomésticos e Alvenarias, o de Sevilha para os
Azulejos, o de Xingang para as Janelas, o de Brno para as Portas e o de Bangkok para os
móveis de cozinha.
Figura 28 – Organização dos resultados
5.6.3.2. Cenários A
67
Este grupo de cenários utiliza os dados presentes no subcapítulo “Dados e Pressupostos” sem
quaisquer variações.
5.6.3.3. Resultados cenários A1
Subcenário base de custos de transporte (quadro 7).
Quadro 7 – Resultados cenários A1
A1i
(base)
A1ii A1iii A1iv A1v A1vi A1vii
Método Trad. Ind. Ind. Ind. Ind. Ind. Ind.
Unidade de
montagem
n.d. Fort. Fort. Fort. Fort. Fort. Fort.
Forn. Electro. Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Alvenarias
e outros
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Azulejos Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha
Janelas Xing. Porto Porto Porto Porto Porto Porto
Portas Brno Brno Brno Brno Brno Brno Brno
Móveis
cozinha
Bang. Bang. Bang. Bang. Bang. Bang. Bang.
Para o cenário base A1i verifica-se que não é economicamente viável a solução industrializada.
A situação inverte-se, como seria de esperar, com o aumento da procura. Tal deve-se ao facto
dos custos fixos das unidades de montagem serem diluídos por um número total de cozinhas
produzidas crescente.
5.6.3.4. Resultados cenários A2
Subcenário com um aumento de 100% nos custos de transporte (quadro 8).
Com o aumento dos custos de transporte, reduz-se a diferença entre os custos variáveis
industrializados e tradicionais. Tal facto acontece porque os custos de transporte têm um peso
maior nos custos variáveis industrializados. Seria, portanto, de esperar que com isso
aumentasse a quantidade de cozinhas necessárias para a solução industrializada ser a mais
vantajosa. Como se observa nos resultados apresentados acima este facto é confirmado pelo
modelo e para nenhum dos subcenários de procura a solução industrializada se revela
vantajosa.
5.6.3.5. Comparação dos cenários A quando se varia a procura
Observa-se que quanto maior a procura, maior a probabilidade de a solução industrializada se
revelar mais económica. Tal acontece devido ao facto de, a partir de certo valor de procura ,a
68
diferença entre o total dos custos variáveis tradicionais e industrializados ultrapassar a
diferença entre os custos fixos correspondentes.
Quadro 8 – Resultados cenários A2
A2i
(base)
A2ii A2iii A2iv A2v A2vi A2vii
Método Trad. Trad. Trad. Trad. Trad. Trad. Trad.
Unidade de
montagem
n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d.
Forn. Electro. Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Alvenarias
e outros
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Azulejos Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha
Janelas Xing. Xing. Xing. Xing. Xing. Xing. Xing.
Portas Brno Brno Brno Brno Brno Brno Brno
Móveis
cozinha
Bang. Bang. Bang. Bang. Bang. Bang. Bang.
5.6.3.6 Comparação dos cenários A quando se variam os custos de transporte
Como já referido, o peso dos custos de transporte é maior nos custos variáveis industriais.
Assim seria de esperar que um aumento nos custos de transporte levasse a um aumento da
quantidade de apartamentos necessários para que a solução industrializada se tornasse
vantajosa. Tal é comprovado pelos resultados, viso que, para os subcenários de procura
estudados, a solução industrializada se revelou inviável. Verifica-se que para todos os
subcenários, a localização dos fornecedores de componentes se mantém inalterada. Exceção
feita ao componente janela que muda, apenas, mediante o método escolhido seja o tradicional
ou industrializado.
5.6.3.7. Cenários B
Face aos cenários A, os cenários B apresentam um aumento de 40% na quantidade de mão de
obra necessária num estaleiro, recorrendo ao método industrializado, para a construção de
uma cozinha.
5.6.3.8. Resultados cenários B1
Subcenário base de custos de transporte (quadro 9)
69
Verifica-se que só é viável recorrer ao método industrializado para os subcenários de procura iii
e vi. Para todos os restantes casos se nota que o método mais vantajoso será sempre o
tradicional.
Quadro 9 – Resultados cenários B1
B1i
(base)
B1ii B1iii B1iv B1v B1vi B1vii
Método Trad. Trad. Ind. Trad. Trad. Ind. Trad.
Unidade de
montagem
n.d. n.d. Fortalez
a
n.d. n.d. Fortalez
a
n.d.
Forn. Electro. Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Alvenarias
e outros
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Azulejos Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha
Janelas Xing. Xing. Porto Xing. Xing. Porto Xing.
Portas Brno Brno Brno Brno Brno Brno Brno
Móveis
cozinha
Bang. Bang. Bang. Bang. Bang. Bang. Bang.
Quadro 10 – Resultados cenários B2
B2i
(base)
B2ii B2iii B2iv B2v B2vi B2vii
Método Trad. Trad. Trad. Trad. Trad. Trad. Trad.
Unidade de
montagem
n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d.
Forn. Electro. Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Alvenarias
e outros
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Azulejos Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha
Janelas Xing. Xing. Xing. Xing. Xing. Xing. Xing.
Portas Brno Brno Brno Brno Brno Brno Brno
Móveis
cozinha
Bang. Bang. Bang. Bang. Bang. Bang. Bang.
70
5.6.3.9. Resultados cenários B2
Subcenário com um aumento de 100% nos custos de transporte (quadro 10).
Aumentando os custos de transporte, para os subcenários de procura apresentados, é inviável
recorrer ao método industrializado.
5.6.3.10. Comparação dos cenários B quando se varia a procura
Era expectável que ao aumentar a quantidade de mão de obra necessária a um estaleiro
recorrendo ao método industrializado aumentasse a quantidade de procura necessária para
tornar este método viável. Isto porque, aumentando este, aumentam-se os custos variáveis do
método industrializado, reduzindo a diferença entre estes e os custos variáveis do método
tradicional. O modelo confirma esta suposição, dado que o método industrializado apenas é
viável para o subcenário de procura iii, face aos cenários A1, onde o mesmo acontecia para os
subcenários ii e iii.
Conclui-se, portanto, que a relação entre a quantidade de mão de obra necessária para cada
um dos métodos é preponderante para uma análise deste tipo.
5.6.3.11. Comparação dos cenários B quando se variam os custos de transporte
Como já foi visto, um aumento dos custos de transporte é sempre mais desfavorável para o
método industrializado, dado que estes têm um peso muito superior neste método.
Assim, o modelo reagiu como se esperava, invalidando o método industrializado para todos os
subcenários de procura aquando do aumento dos preços de transporte de acordo com o
estipulado para os subcenários 2. Verifica-se que para todos os subcenários, a localização dos
fornecedores de componentes se mantém inalterada. Exceção feita ao componente janela que
muda, apenas, mediante o método escolhido seja o tradicional ou industrializado.
5.6.3.12. Cenários C
Face aos cenários A, os cenários C apresentam um aumento de 4% na duração de uma obra
que recorre ao método industrializado.
5.6.3.13. Resultados cenários C1
Subcenário base de custos de transporte (quadro 11).
Tal como para os cenários B1, verifica-se que apenas é viável o método industrializado para os
subcenários de procura iii e vi.
5.6.3.14. Resultados cenários C2
Subcenário com um aumento de 100% nos custos de transporte (quadro 12).
Com o aumento dos custos de transporte, o método industrializado torna-se inviável para todos
os subcenários de procura considerados.
5.6.3.15. Comparação dos cenários C quando se varia a procura
71
Um aumento do tempo, em estaleiro, quando este recorre ao método industrializado vai
aumentar os custos fixos deste método. Assim, aumenta-se a diferença entre os custos fixos
do método tradicional e do método industrializado. Logo, como seria de esperar, será
Quadro 11 – Resultados cenários C1
C1i
(base)
C1ii C1iii C1iv C1v C1vi C1vii
Método Trad. Trad. Ind. Trad. Trad. Ind. Trad.
Unidade de
montagem
n.d. n.d. Fortalez
a
n.d. n.d. Fortalez
a
n.d.
Forn. Electro. Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Alvenarias
e outros
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Azulejos Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha
Janelas Xing. Xing. Porto Xing. Xing. Porto Xing.
Portas Brno Brno Brno Brno Brno Brno Brno
Móveis
cozinha
Bang. Bang. Bang. Bang. Bang. Bang. Bang.
Quadro 12 – Resultados cenários C2
C2i
(base)
C2ii C2iii C2iv C2v C2vi C2vii
Método Trad. Trad. Trad. Trad. Trad. Trad. Trad.
Unidade de
montagem
n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d.
Forn. Electro. Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Alvenarias
e outros
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Azulejos Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha
Janelas Xing. Xing. Xing. Xing. Xing. Xing. Xing.
Portas Brno Brno Brno Brno Brno Brno Brno
Móveis
cozinha
Bang. Bang. Bang. Bang. Bang. Bang. Bang.
72
necessária uma maior quantidade de procura para que a poupança proveniente dos custos
variáveis do método industrializado compense o incremento dos seus custos fixos.
5.6.3.16. Comparação dos cenários C quando se variam os custos de transporte
Verifica-se, novamente, a importância dos custos de transporte para o método industrializado.
Com um aumento de 100% nos custos de transporte este torna-se inviável para todos os
subcenários de procura considerados. Verifica-se que para todos os subcenários, a localização
dos fornecedores de componentes se mantém inalterada. Exceção feita ao componente janela
que muda, apenas, mediante o método escolhido seja o tradicional ou industrializado.
5.6.3.17. Cenários D
Face aos cenários A, os cenários D apresentam um aumento de 10% nos custos (fixos e
variáveis) referentes à unidade de montagem de Fortaleza.
5.6.3.18. Resultados cenários D1
Subcenário base de custos de transporte (quadro 13).
Quadro 13 – Resultados cenários D1
D1i
(base)
D1ii D1iii D1iv D1v D1vi D1vii
Método Trad. Trad. Ind. Trad. Trad. Ind. Trad.
Unidade de
montagem
n.d. n.d. Fortalez
a
n.d. n.d. Fortalez
a
n.d.
Forn. Electro. Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Alvenarias e
outros
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Azulejos Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha
Janelas Xing. Xing. Porto Xing. Xing. Porto Xing.
Portas Brno Brno Brno Brno Brno Brno Brno
Móveis
cozinha
Bang. Bang. Bang. Bang. Bang. Bang. Bang.
Tal como acontece nos cenários C1 e B1, também para os cenários D1 se verifica que apenas
para os subcenários de procura iii e vi o método industrializado se revela vantajoso.
5.6.3.19. Resultados cenários D2
73
Subcenário com um aumento de 100% nos custos de transporte (quadro 14).
Mais uma vez, o aumento dos custos de transporte inviabiliza o método industrializado.
Quadro 14 – Resultados cenários D2
D2i
(base)
D2ii D2iii D2iv D2v D2vi D2vii
Método Trad. Trad. Trad. Trad. Trad. Trad. Trad.
Unidade de
montagem
n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d.
Forn. Electro. Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Alvenarias
e outros
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Rio
Grande
Azulejos Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha Sevilha
Janelas Xing. Xing. Xing. Xing. Xing. Xing. Xing.
Portas Brno Brno Brno Brno Brno Brno Brno
Móveis
cozinha
Bang. Bang. Bang. Bang. Bang. Bang. Bang.
5.6.3.20. Comparação dos cenários D quando se varia a procura
Tendo em conta que para os cenários anteriores, sempre que o método industrializado se
revelava mais vantajoso, a Unidade de Montagem escolhida foi a de Fortaleza, será espectável
que um aumento nos custos relativos a esta unidade reflitam um aumento na quantidade de
procura necessária para o método industrializado se revelar mais vantajoso. Tal facto é
confirmado pelos resultados do modelo.
5.6.3.21. Comparação dos cenários D quando se variam os custos de transporte
Como referido na comparação anterior, visto que a Unidade de Montagem que sempre se
revelou mais vantajosa viu os seus custos aumentados, isto refletiu-se num aumento dos
custos de produção do método industrializado. Assim, se for somado um aumento nos custos
de transporte seria de esperar que o método industrializado se revelasse desvantajoso para
todos os subcenários de procura. Verifica-se que para todos os subcenários, a localização dos
fornecedores de componentes se mantém inalterada. Exceção feita ao componente janela que
muda, apenas, mediante o método escolhido seja o tradicional ou industrializado.
74
5.6.4. Análise financeira
A alternativa mais vantajosa para o investidor não será necessariamente aquela que apresenta
um custo de produção mais baixo, mas sim aquela que providencia um maior lucro e o mais
rapidamente possível.
Para o estudo da alternativa que maximize o lucro do investidor é necessária uma análise
financeira. Esta estudará os benefícios financeiros resultantes da maior rapidez da construção
e do hipotético aumento de qualidade do produto final.
A título de exemplo, segue-se uma análise financeira simplificada com o objectivo de dar a
conhecer ao leitor a metodologia.
Nesta análise parte-se do pressuposto que a empresa se financiará para a construção dos
edifícios e que os venderá quando os mesmos estiverem concluídos. O preço de venda dos
imóveis será 25% superior ao custo dos mesmos recorrendo à construção industrializada.
Para tal tomar-se-á como referencia a taxa de juro do empréstimo obrigacionista emitido pela
Mota-Engil, S. A. a 29 de Dezembro de 2011, 7,14% [26].
Considerar-se-á, ainda, que o lucro proveniente da venda dos imóveis será reinvestido a uma
taxa esperada de 10% ao ano.
Rapidamente se conclui que uma maior rapidez na construção implicará um menor custo de
financiamento e um lucro acrescido resultante do reinvestimento antecipado.
Será analisada a hipótese óptima do cenário A1i, construção tradicional, e a segunda melhor
hipótese, construção industrializada (com unidade de montagem em Fortaleza). Considera-se
que o empréstimo é liquidado no final da construção, altura em que ocorrerá a venda dos
imóveis.
Pela observação dos resultados do modelo, conclui-se que para o cenário A1i, a melhor
solução industrializada é 62% mais cara que a solução tradicional (solução óptima). Assim,
para esta análise considera-se que a solução óptima tem um custo de 100 e a solução
industrializada tem um custo de 162 (quadro 15).
Quadro 15 – Análise financeira
Cenário A1i
(solução ótima, método tradicional)
Cenário A1i (solução recorrendo ao método industrializado)
Custo 100 162
Tempo de construção
96 Semanas 71 Semanas
TANB 7,14% 7,14%
Total juro pago 14,28 17,11
Custo Total 114,28 179,11
75
Por esta primeira análise conclui-se que o método tradicional permanece o mais vantajoso para
o caso em questão.
Será interessante, também, quantificar os ganhos derivados da venda antecipada do imóvel,
momento em que o cash-flow se torna positivo. Ou seja, os ganhos resultantes de um
reinvestimento antecipado dos lucros provenientes da venda dos imóveis. Para tal irá recorrer-
se à fórmula MIRR, Modified Interest Rate of Return, ou em português, taxa modificada de
rendibilidade interna. Esta serve para medir a atratividade de um investimento e comparar
investimentos do mesmo tipo [33]. Se o valor proveniente da fórmula for positivo, isto indica um
bom investimento. Assim, a qualidade do investimento aumenta com o aumento do mesmo
valor.
A fórmula tem em conta o custo do capital (taxa de juro do empréstimo), o período do
investimento e a taxa de reinvestimento esperada. Esta última representa a rendibilidade
esperada do reinvestimento do capital noutro projeto, a partir do momento em que o cash-flow
passa a ser positivo. Contudo, a fórmula é bastante complexa e para a sua resolução recorreu-
se à função MIRR do MS Excel. Para esta análise considerou-se que todo o investimento é
feito no primeiro mês (quadro 16).
Quadro 16 – Cálculo da taxa modificada de rendibilidade interna
Cenário A1i
(solução ótima, método tradicional)
Cenário A1i (solução recorrendo ao método industrializado)
Custo 114,28 179,11
Preço de venda 200 200
Lucros 85,72 20,89
Semana de venda 96 71
Taxa de reinvestimento 10% 10%
MIRR 36,71% 14,09%
Analisando os dados do quadro acima, conclui-se que o método tradicional continua a ser o
mais vantajoso para este cenário.
Esta análise considerou que o preço de venda dos imóveis é o mesmo para ambos os
cenários. Tendo em conta que a construção industrializada, de acordo com alguns estudos já
mencionados, à partida trará uma melhor qualidade construtiva, o valor de venda para este
caso poderá ser superior. Esta foi uma hipótese não considerada nesta análise, mas que
poderá ter interesse numa análise futura.
76
A análise económica e os ganhos provenientes de uma redução na duração da obra, também,
têm particular interesse quando a finalidade é o arrendamento. Neste caso uma construção
mais rápida trará proveitos das rendas mais cedo, o que, também, permitirá amortizar mais
cedo o investimento.
77
6. Conclusões
6.1. Introdução
O trabalho desenvolvido teve como objectivo ser uma breve reflexão sobre os problemas que a
indústria da construção apresenta. Para tal foram identificadas algumas situações passiveis de
melhoria.
Para a identificação de possíveis soluções é de extrema importância compreender como outras
indústrias solucionaram problemas semelhantes. Assim foram identificados problemas comuns
entre a indústria da construção e as restantes e apresentadas algumas das soluções para os
mesmos. Posto isto, foram discutidos aspectos que corroborassem a ideia de que essas
soluções podiam ser implementadas nesta indústria, ou que revelassem a sua impossibilidade.
A área de estudo da dissertação foca-se, posteriormente, numa das possíveis soluções /
melhorias enunciadas anteriormente. Trata-se da construção industrializada e de toda uma
cadeia de abastecimento global que a mesma permite.
Para a análise desta solução é elaborado um caso de estudo fictício em que se analisam, do
ponto de vista de um gestor de uma empresa de construção civil, as ferramentas que este tem
ao seu dispor para fundamentar a sua decisão de optar por uma construção industrializada ou
tradicional nas suas obras além fronteiras.
Assim é apresentado um modelo matemático que proporcionará ao gestor tomar uma decisão
fundamentada.
6.2. Trabalho realizado
A primeira parte deste documento foi a introdução. Nesta foi contextualizado o problema e
enumerados os motivos que levaram à realização deste estudo. Seguiram-se as hipóteses e
objectivos. As hipóteses foram os pontos de partida que se acreditavam capazes de
acrescentar valor no que toca à melhoria da situação descrita na contextualização do
problema. Identificadas as hipóteses, houve necessidade de estabelecer os objectivos do
trabalho.
Posto isto, descreveram-se as contribuições que se acreditava ser possível retirar desta
dissertação, seguidas da estrutura da mesma e metodologia.
O capítulo 2 retratou o atual estado do conhecimento. Em primeiro lugar, como seria
espectável, descreveu-se o sector da construção e a sua atual situação. Enumeraram-se
alguns dos problemas e a necessidade que se sentia em relação a uma mudança. Posto isto,
foi vez de se focar maneiras de proceder a essa mudança. As ferramentas disponíveis ao
sector, bem como as soluções encontradas noutras indústrias foram analisadas
detalhadamente.
Uma vez chegada à conclusão de que uma boa gestão da cadeia de abastecimento e o
recurso à industrialização e às tecnologias da informação seriam pontos fulcrais para essa
78
mudança foi-lhes dada especial atenção. Fez-se uma breve análise do estado atual de cada
um deles, bem como dos aspectos positivos que estes trariam à construção e possível
desvantagens e/ou dificuldades.
No terceiro capítulo foi apresentado o caso de estudo. Foi apresentada a empresa hipotética,
as suas obras e as alternativas que a mesma tinha ao seu dispor. Estas alternativas foram,
posteriormente, convertidas num problema que ajudasse a ver respondidas algumas questões,
entre as quais, se a empresa deveria optar por um método de construção tradicional ou
industrializado.
De seguida foram definidos os dois métodos construtivos, o tradicional e o industrializado. Visto
a abrangência dos métodos industrializados, houve a necessidade de explicitar qual seria o
método industrializado escolhido. Optou-se por um método industrializado desenvolvido pela
construtora sueca NCC, com algumas variações, entre as quais a separação das várias linhas
de montagem por diferentes Unidades de Montagem.
Posto isto, apresentaram-se as cadeias de abastecimento de cada um dos métodos. Definiram-
se os elementos constituintes das mesmas e enumeraram-se as diferenças entre as cadeias de
abastecimento de cada um dos métodos.
O problema anteriormente definido, para ser passível de uma análise adequada, foi convertido
num problema matemático. Começou-se por apresentar os dados do problema, bem como a
informação que se queria recolher do mesmo após a sua resolução. Para fazer esta conversão
foi necessário recorrer a algumas simplificações. Simplificações estas que foram devidamente
enumeradas neste capítulo.
Foram desenvolvidos alguns modelos matemáticos para ajudar na resolução do problema.
Podem dividir-se estes em modelos matemáticos da cadeia de abastecimento e modelo de
custos. Apenas houve a necessidade de criar este último devido a este ser um caso hipotético
e não se dispunha de custos reais. Assim optou-se pelo desenvolvimento de um modelo de
custos que relacionasse os custos todos partindo de uma estrutura de custos base. Caso no
futuro se disponha de custos reais, este modelo deixa de fazer sentido e os custos reais podem
ser diretamente introduzidos nos modelos da cadeia de abastecimento.
Os modelos da cadeia de abastecimento relacionam os custos com a procura e com as
respectivas localizações. Estes vão permitir encontrar a solução com menores custos para a
procura que nele for introduzida.
Foram, ainda, apresentadas as ferramentas informáticas a ser utilizadas para a resolução, bem
como a comparação do método de resolução escolhido com os demais.
Para a resolução do problema foram criados diversos cenários e subcenários. Estes têm o
objectivo de inserir nos modelos diferentes inputs para ser possível compreender como estes
reagem às diversas situações. Os cenários e subcenários impõe variações nos parâmetros do
cenário base. Segue-se uma breve apresentação dos análises que se vão fazer dos resultados
dos modelos. São elas a Análise Económica e a Análise Financeira. A primeira é uma análise
79
direta dos resultados fornecidos pelos modelos. A segunda é uma análise mais complexa que
ao invés de tentar minimizar os custos tenta maximizar os lucros e encontrar a solução que
apresenta maior lucro. Esta análise é feita de forma muito simplificada, e apenas para um
cenário, apenas para salientar a sua importância aquando do estudo de um caso real.
A dissertação termina com a apresentação dos resultados dos modelos quando sujeitos aos
diversos cenários e as análises acima descritas.
6.3. Conclusões globais
A indústria da construção necessita de uma mudança. Há todo um leque de conceitos
passíveis de serem aprendidos noutras indústrias e de serem aplicados à construção. De entre
esses. a dissertação focou-se nos conceitos de industrialização e gestão integrada da cadeia
de abastecimento.
Para analisar a aplicação desses mesmos conceitos foi criado um caso hipotético de uma
empresa com obras internacionais. Dado o grande leque de métodos construtivos
industrializados houve a necessidade de escolher um entre os demais. Foi escolhido um
método recente desenvolvido pela construtora sueca NCC. Contudo. dado que o mesmo se
mostrou ineficiente. foram feitas algumas alterações.
Um ponto importante em todo o trabalho foi o facto de uma análise económica entre um
método construtivo tradicional e industrializado se ter demonstrado, em estudos anteriores,
bastante complexa e injusta para este último método.
Pela análise dos resultados comprova-se que, para os valores e parâmetros considerados no
problema, o método industrializado é, sem dúvida, uma alternativa que não deve ser
descartada. Conclui-se. também, que uma ferramenta como a optimização linear é bastante
importante numa análise deste tipo. Sem ela, a análise de todas as hipóteses seria bastante
morosa, dado o elevado número de alternativas e variáveis. Por último, conclui-se que, para
além de uma redução de custos, importa ter em atenção a maximização dos lucros. Para isso é
necessário uma análise económica das hipóteses em questão, pois a alternativa mais barata
não será. necessariamente, aquela que se revelará mais proveitosa.
6.4. Verificação dos objectivos e das hipóteses
No inicio da dissertação definiram-se uma série de objectivos e hipóteses que foram as bases
do presente estudo. Importa, portanto, averiguar se os mesmos foram atingidos.
Objectivo 1- Identificar aspectos em que a indústria da construção pode melhorar e o que pode
aprender com as outras indústrias
No segundo capítulo, Estado do Conhecimento, é feita uma caracterização da indústria.
São identificados alguns dos problemas, necessidade de mudança e ferramentas que o
mesmo tem ao seu dispor para tal. Foi feita uma análise das restantes indústrias e o que
as levou a melhorar. Enumeraram-se melhorias que as mesmas obtiveram com a
80
aplicação dos conceitos de industrialização e de uma moderna gestão da cadeia de
abastecimento. Foram focadas as diferenças entre o produto da construção e os restantes
e barreiras à implementação dos conceitos anteriormente referidos.
Objectivo 2 - Verificar se é viável o recurso à construção industrializada, recorrendo a uma
cadeia de abastecimento global e às recentes tecnologias de informação, para a realização de
obras além-fronteiras.
No capítulo 3 foi apresentado um caso de estudo hipotético para estudar esta questão.
Apresentou-se uma empresa fictícia, as suas obras, e as soluções construtivas ao dispor
da mesma.
No capítulo 4 foi formulado um modelo matemático que permitisse encontrar a melhor
solução para o caso de estudo.
No capítulo 5 apresentaram-se os cenários considerados. Estes resultaram da variação de
parâmetros de um cenário base. O modelo matemático é, posteriormente, sujeito aos
diversos cenários e são discutidos os resultados. Decorrente destes verifica-se que, para
os dados considerados no caso de estudo, a solução industrializada é vantajosa para
certos cenários e é, certamente, uma opção que não deve ser excluída.
Compreende-se rapidamente a importância da optimização e das tecnologias da
informação em todo o processo. Sem ela seria muito moroso encontrar a solução ótima
para cada um dos cenários, atendendo a grande quantidade de variáveis do problema.
Conclui-se, portanto, que a optimização é essencial para a tomada de decisões
fundamentadas.
Objectivo 3 - Compreender se é viável aplicar estes conceitos num caso real e quais os
principais aspectos diferenciadores a ter em conta.
Analisando o comportamento do modelo através dos resultados do capítulo 5, deduz-se
que a aplicação do mesmo a um caso real será viável. Neste capítulo, mais concretamente
no subcapítulo "Trabalhos Futuros", são enumerados alguns aspectos a ter em conta na
aplicação a um caso real, e factores que poderão trazer um aumento da qualidade dos
resultados.
Decorrente do cumprimentos dos objectivos propostos no inicio do trabalho, conclui-se a
validade das duas hipóteses consideradas. Foram elas:
Hipótese 1 - A construção pode aprender com outras indústrias e melhorar os seus processos
construtivos;
Hipótese 2 - Uma melhor gestão da cadeia de abastecimento, juntamente com o recurso à
construção industrializada e às mais avançadas tecnologias de informação, pode tornar a
indústria mais ágil no que toca à sua internacionalização
81
6.5. Contribuições
Como foi referido na introdução, uma vez que foram atingidos os objectivos e verificadas as
hipóteses, o presente trabalho acrescenta valor ao já existente através das seguintes
contribuições:
Contribuição 1 - Identificação de aspectos que podem levar a que o sector da construção se
torne mais competitivo - Ao longo do capítulo 2
Contribuição 2 - Desenvolvimento de uma ferramenta de cálculo que permita a optimização de
uma cadeia de abastecimento da construção passível de ser utilizada em casos reais - A
ferramenta desenvolvida teve como base a resolução do caso de estudo descrito no capítulo 3.
No capítulo 5 encontra-se a formulação matemática da ferramenta. Naturalmente que a mesma
terá de ser adaptada para o caso real em questão. Na existência de custos reais será
dispensado o uso do modelo de custos e os custos reais poderão ser diretamente introduzidos
nos modelos da cadeia de abastecimento
Contribuição 3 - Enumeração de algumas estratégias que podem ser testadas em casos reais
para averiguar a sua viabilidade e identificação de aspectos fulcrais a ter em conta na utilização
da construção industrializada em obras internacionais - Ao longo de toda a dissertação são
enumeradas algumas estratégias passíveis de ser testadas em casos reais, nomeadamente a
utilização da construção industrializada, uma abordagem de gestão da cadeia de
abastecimento integrada e o recurso às mais recentes tecnologias de informação. Alguns dos
aspectos fulcrais são enunciados aquando da descrição dos cenários e subcenários, como o
preço dos combustíveis, o aumento dos custos e a procura.
6.6. Trabalhos futuros
Esta dissertação assenta na hipótese de que a construção industrializada e geograficamente
dispersa poderá trazer uma maior eficiência a todo o processo construtivo de obras
internacionais. Contudo, o trabalho desenvolvido está longe de ser totalmente conclusivo.
Assim, são deixadas algumas orientações e sugestões para possíveis trabalhos futuros.
Dividiram-se as mesmas em três níveis:
Ao nível do método construtivo
- A construção industrializada não é um método construtivo, mas sim uma categoria de
métodos. Existe uma grande variedade de métodos construtivos industrializados e será
interessante compreender quais serão mais vantajosos;
Ao nível do custeio
- Quanto mais fidedignos e mais próximos da realidade forem os custos, mais correto será o
modelo e melhor será a qualidade das conclusões. Por isso, será bastante interessante
elaborar um levantamento exaustivo de todos os custos envolvidos nestes processos;
82
- Como foi referido nesta dissertação, um simples levantamento de custos poderá não ser
favorável aos métodos industrializados. Contudo, uma análise dos custos totais, ao longo de
todo o ciclo de vida das construções, e indiretos, como os custos para a saúde decorrentes de
más condições de trabalho, trará resultados mais exatos e interessantes. Por outras palavras,
poderá ser feito um levantamento de custos recorrendo às técnicas do value engeneering;
- As taxas, impostos e condicionalismos alfandegários estão longe de ser desprezáveis. A
inclusão destes numa futura análise trará grandes mais valias.
Ao nível do modelo de cálculo de programação linear
- O modelo desenvolvido tem bastantes simplificações a todos os níveis. O desenvolvimento
de um modelo mais complexo proporcionará uma análise mais aprofundada.
83
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86
A.1
Anexo – Modelo de custos
A.1. Descrição do modelo de custos
A.1.1. Introdução
O modelo matemático desenvolvido para a cadeia de abastecimento originará um output que
pretende responder às seguintes questões: A pré-fabricação nos moldes apresentados é
vantajosa? Onde será mais vantajoso construir a unidade de montagem de módulos? A que
fornecedores devem ser comprados os componentes? Assim, rapidamente se conclui que os
custos são dos inputs mais importantes.
Contudo, o cálculo dos custos para avaliar os benefícios da construção pré-fabricada face à
construção tradicional está longe de ser simples. A construção, como visto anteriormente,
difere muito das restantes indústrias e é difícil quantificar todos os custos, facto que é agravado
quando se comparam métodos de construção tão diferentes como a construção industrializada
e a construção tradicional.
Tendo em conta todas as dificuldades que envolviam o apuramento dos custos envolvidos, e
que o importante é a comparação das várias opções e não determinar o custo exato de cada
opção, optou-se pela criação de um modelo de cálculo que relacionasse os vários custos
envolvidos no modelo. Modelo este que apresenta algumas limitações, justificadas mais a
frente.
No caso de uma futura aplicação do modelo matemático da cadeia de abastecimento a um
caso real poderá optar-se pela realização de um levantamento mais detalhado de custos.
Neste anexo encontram-se enumeradas algumas das dificuldades encontradas por outros
autores aquando da tentativa do desenvolvimento de modelos de calculo para comparação
entre estes dois métodos. Tal serve, também, de justificação para o facto de o autor ter
desenvolvido um modelo de cálculo nestes moldes.
Posteriormente, é apresentado o modelo de custos desenvolvido e considerado pelo autor para
a resolução do problema em causa na presente dissertação.
A.1.2. Os vários modelos de custo e as suas limitações
As dificuldades e complexidade da estimação de custos para uma obra agravam-se quando se
tentam comparar dois métodos construtivos tão distintos como os aqui apresentados. Contudo,
as dificuldades sentidas nesta matéria não são um assunto novo.
Os métodos mais comuns de avaliação, desenvolvidos por outros autores, apenas têm em
conta os custos de mão de obra, material e transporte quando comparam uma opção face à
outra, desprezando outros custos como instalações, equipamentos necessários e necessidade
de rectificação de trabalhos defeituosos. Para além destes, também, raramente são
quantificados os ganhos na saúde dos trabalhadores, gestão e processos (sendo estes alguns
A.2
dos principais benefícios da construção pré-fabricada). Os custos a longo prazo também não
são considerados. Um construtor que seja bastante fiável e que consiga associar a sua marca
a uma construção de qualidade, com uma baixa taxa de defeitos e que satisfaz os prazos de
entrega, provavelmente, irá ter mais procura no futuro.
Como consequência é comum que a construção pré-fabricada apareça como uma alternativa
cara face à tradicional.
Em 2003, Gibb e Isack [11] conduziram um estudo onde pediam aos clientes da construção
para enumerar as vantagens da construção pré-fabricada que estes consideravam mais
relevantes. Neste estudo, do qual se resumem as principais conclusões na tabela abaixo,
mostrou-se que os clientes consideram que os principais benefícios são maioritariamente
relacionados com o tempo e com a qualidade (quadro A.1).
Quadro A. 1 - Benefícios da construção pré-fabricada (adaptado de [11])
Beneficio Descrição
Tempo Redução do tempo no estaleiro. Maior velocidade na construção
Rapidez na entrega do produto
Maiores garantias de entrega dentro dos prazos estipulados
Qualidade Maior qualidade
Produtos testados na fábrica
Maior consistência
Maior controlo sobre a qualidade, standards mais consistentes
Custo Menor custo
Maior certeza nos custos, menos riscos
Menores custos fixos
Menos desperdício e estragos no estaleiro
Produtividade Menos imprevistos
Menos interrupções
Redução de tarefas complicadas no estaleiro
Os produtos funcionam à primeira
O trabalho continua no estaleiro independentemente dos trabalhos na fábrica
Pessoas Menos pessoas no estaleiro
Os trabalhadores sabem como usar os produtos
Falta de mão de obra qualificada
A produção na fábrica é independente da mão de obra local
Processos Simplifica o processo de construção
Maior controlo sobre os processos
A.3
Posteriormente os entrevistados foram convidados a classificar, consoante a importância, uma
série de benefícios enumerados nas entrevistas anteriores. Os resultados encontram-se no
Quadro A.2.
Quadro A. 2 - Importância dos benefícios da construção pré-fabricada (adaptado de [11])
Benefício (do que obteve classificação mais
alta para o que obteve classificação mais baixa)
Relação com os custos
Minimização dos trabalhos no estaleiro Relação não relevante
Redução das áreas de trabalho congestionadas Relação não relevante
Minimização da duração dos trabalhos no
estaleiro
Tem impacto no custo
Melhoria nas condições de trabalho e
segurança
Relação não relevante
Produz um trabalho de grande qualidade ou
com níveis de qualidade bastante previsíveis
Relação não relevante
Redução do número de trabalhadores no
estaleiro
É um custo
Benéfico quando a mão de obra necessária ao
estaleiro é muito cara ou limitada
Relação não relevante
Permite a existência de continuidade do
negócio
Relação não relevante
Benéfico quando o espaço no estaleiro é
limitado
Relação não relevante
Permite a inspeção e controlo dos trabalhos
fora do estaleiro
É um custo
Traz custos mais previsíveis Relação não relevante
Aumenta a certeza no prazo da construção Relação não relevante
Redução do impacto ambiental, proveniente da
redução e melhor controlo das atividades no
estaleiro
Relação não relevante
Este estudo demonstra que apesar de a construção pré-fabricada oferecer benefícios nos
custos diretos, os principais benefícios provêm das poupanças nos custos indiretos e dos itens
não relacionados com custos, mas que acrescentam valor.
A.4
Assim, uma comparação de custos direta, à partida, irá beneficiar o processo tradicional de
construção, com custos escondidos de reparações, trabalhos mal efectuados, gruas e
equipamentos, etc. Por outro lado, no cálculo dos custos da construção pré-fabricada todos os
custos são considerados, colocando-a numa posição desfavorável.
Gibb e Pasquire (2003) [12] concluem que uma comparação entre os dois métodos não faz
sentido porque muitos aspectos são dificilmente mensuráveis em custos. Transformar todos os
factores em custos envolve um grande nível de especulação, o que torna o resultado final
muito incerto. Uma comparação entre os dois métodos com base nesse custo não contribui em
nada para a tomada de decisões confiantes. Esse exercício não será diferente de um sistema
de scoring, no qual se atribuem números a diversos parâmetros de forma a que seja produzido
um resultado numérico e questionável no final.
A discrepância entre os atuais modelos de comparação dos métodos e os benefícios da
construção pré-fabricada é apontada como uma das razões pela qual a pré-fabricação ainda
não é adoptada em larga escala. O alto custo percepcionado da construção pré-fabricada, sem
uma compreensão do seu valor, irá resultar numa relutância em adoptar este método.
A.1.3. Metodologia utilizada
Após a análise dos estudos realizados por outros autores, tomou-se como dado à partida que o
modelo de custos iria apresentar algumas limitações. Não obstante prosseguisse com o seu
desenvolvimento, visto ser essencial para a resolução do problema.
Tendo em conta o carácter académico deste trabalho e os estudos anteriores, optou-se pelo
desenvolvimento de um modelo simplificado, sem contudo retratar a realidade e, sobretudo,
que permitisse comparar os modelos de construção em análise.
O modelo toma como ponto de partida a estrutura de custos de uma obra tradicional. Todos os
outros custos serão calculados recorrendo a esta estrutura. Para os cálculos o modelo tem em
conta, basicamente, relações entre custos.
No seguinte diagrama (Figura A.1) é esquematizado, de forma simplificada, a estrutura do
modelo. A cinza escuro encontram-se os inputs ou dados que se devem fornecer ao modelo. A
cinza claro encontram-se os outputs. Esses outputs servirão como dados para o modelo
seguinte, o modelo matemático da cadeia de abastecimento.
A.1.4. Estrutura de custos base
Como foi referido, considerar-se-á como ponto de partida uma obra com uma certa estrutura de
custos, a partir de onde se desenrolarão todos os cálculos. A referida obra será construída
segundo os métodos tradicionais (figura A.1).
Os custos considerados no modelo são relativos, somente, à construção das cozinhas.
Contudo, os custos do estaleiro são referentes à construção toda. Tal acontece dado não fazer
sentido desagregar os custos fixos de um estaleiro. Assim, juntamente com a duração total da
A.5
Figura A. 1 - Metodologia do modelo de custos
obra, mais facilmente se analisam as possíveis reduções nos custos totais decorrentes da
redução da duração da obra conseguida através do método industrializado.
A estrutura de custos base divide-se em: custo fixo do estaleiro, componentes, transportes,
mão de obra, energia e rectificações.
As rectificações dizem respeito aos custos totais das rectificações realizadas pela construtora
ao longo do período de garantia do edifício e durante a construção. Achou-se interessante
considerar este valor dado que, como visto anteriormente, o método industrializado à partida
permitirá menos defeitos na construção.
A.1.5. Custos unitários da estrutura base
Os custos podem ser divididos em custos fixos ao longo do tempo e variáveis.
Dentro da primeira categoria tem-se somente o custo fixo do estaleiro. Visto que este custo só
varia com a duração da obra, considerou-se como unidade uma semana.
Relativamente à segunda categoria têm-se os custos dos transportes, componentes, mão de
obra, energia e rectificações. À exceção do primeiro todos eles variam unicamente com o
número de cozinhas a construir. Assim, tomou-se como unidade uma cozinha. Para a
decomposição dos custos dos componentes é necessário introduzir a estrutura de custos dos
mesmos.
A.6
Considera-se que o custo de transporte varia com o volume de material transportado e com a
distância percorrida. Nos cálculos tomar-se-á como pressuposto que os componentes viajaram
em média 1000 km de transporte rodoviário antes de chegar ao estaleiro.
A.1.6. Custos a introduzir no modelo matemático da cadeia de abastecimento
O objectivo do modelo de custos é providenciar aos modelos matemáticos da cadeia de
abastecimento os custos que este necessita. Estes foram agrupados da seguinte maneira:
custos de transporte, custos dos componentes, custos do método tradicional e custos do
método industrializado.
Os custos relativos ao método industrializado, por sua vez, se decompõem em custos de
estaleiro e custos relativos à unidade de montagem. Já o método tradicional só é composto
pelos custos de estaleiro.
Os custos variam com as localizações em questão e para isso irá entrar-se em conta com
tabelas de relações dos custos entre os vários locais. Como ponto de partida consideram-se
que os custos unitários base representam custos de Lisboa. Assim, os custos serão todos
relacionados com o seu custo em Lisboa.
A.2. Formulação matemática do modelo de custos
A.2.1. Introdução
Para a formulação e resolução do modelo de custos considerado recorreu-se ao Microsoft
Excel.
A.2.2. Conjuntos / Índices
Por simplificação o modelo de custos partilhará dos mesmos conjuntos e da mesma notação
que os modelos da cadeia de abastecimento, acrescido dos seguintes:
b ∈ B → conjunto das parcelas da estrutura base. São elas o custo fixo do estaleiro,
componentes, transportes, mão de obra, energia e retificações;
m ∈ M → conjunto das parcelas de custos fixos da unidade de montagem. São elas a
renda, equipamentos e outros custos fixos;
f ∈ F → conjunto das parcelas de custos variáveis da unidade de montagem. São elas a
mão de obra e energia;
e ∈ E → conjunto das parcelas de custos variáveis do estaleiro. São elas a mão de obra,
energia e retificações;
w ∈ W → conjunto dos tipos de transporte. São eles o transporte rodoviário e marítimo;
A.7
A.2.3. Estrutura de custos base
O ponto partida de todos os cálculos será a estrutura de custos base. À percentagem que cada
parcela terá na estrutura base atribuir-se-á a notação %Baseb. Estas percentagens deverão ser
introduzidas manualmente no modelo. Obrigatoriamente tem-se que,
%𝐵𝑎𝑠𝑒! = 100%!
(A.1)
Por motivos de maior simplicidade considera-se que a estes 100% corresponde um peso de
3.700.000 unidades monetárias. Assim, para se obter o peso de cada parcela da estrutura
base,
%𝐵𝑎𝑠𝑒!×3.700.000 = 𝑃𝐵𝑎𝑠𝑒! (A.2)
A.2.4. Custos unitários da estrutura base
Os custos unitários da estrutura base são somente um passo intermédio e não são usados pelo
modelo matemático da cadeia de abastecimento.
AI.2.4.1. Custos unitários dos componentes
As percentagens que cada componente tem no peso total dos componentes da estrutura base
será introduzida manualmente. A esta percentagem atribui-se a notação %Componentesx.
Assim,
%𝐶𝑜𝑚𝑝𝑜𝑛𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠! = 100!
% (A.3)
Introduzindo o número do cozinhas construídas no caso da estrutura base, nbase, para o
calculo do peso unitário de cada componente da estrutura base, PCBasex, o modelo recorre à
seguinte fórmula,
%𝐶𝑜𝑚𝑝𝑜𝑛𝑒𝑛𝑡𝑒!×𝑃𝐵𝑎𝑠𝑒!"#$"%&%'&(
𝑛𝑥!×𝑛𝑏𝑎𝑠𝑒= 𝑃𝐶𝐵𝑎𝑠𝑒! (A.4)
A.2.4.2.Custos unitários dos transportes
O modelo considera nos seus cálculos que todos os componentes percorreram em média 1000
km em transporte rodoviário antes de chegar ao estaleiro. Assim, para se obter o custo do
transporte rodoviário para cada m3 de carga por km transportado, PTBasew tem-se,
𝑃𝐵𝑎𝑠𝑒!"#$%&'"!(
1000×𝑛𝑏𝑎𝑠𝑒× 𝑛𝑥!×𝑣!! = 𝑃𝑇𝐵𝑎𝑠𝑒!"#"$%&!%" (A.5)
Depois de introduzida no modelo a relação entre o custo rodoviário e o custo marítimo, %RT, o
modelo calcula o custo do transporte marítimo para cada m3 de carga por km transportado,
𝑃𝑇𝐵𝑎𝑠𝑒!"#"$%&!%"×%𝑅𝑇 = 𝑃𝑇𝐵𝑎𝑠𝑒!"#$%$!& (A.6)
A.2.4.3.Custos unitários relativos ao estaleiro
A.8
Consideram-se custos relativos ao estaleiro os custos fixos do estaleiro, de mão de obra, de
energia e de retificações. Terão a notação de PEBasee
O primeiro, custo fixo do estaleiro, será em função do número de semanas. É portanto
necessário introduzir a duração da obra considerada na estrutura base, dbase. Assim,
𝑃𝐵𝑎𝑠𝑒!"#$% !"#$ !" !"#$%!&'(𝑑𝑏𝑎𝑠𝑒
= 𝑃𝐸𝐵𝑎𝑠𝑒!"#$% !"#$ !" !"#$%!&'( (A.7)
Os restantes custos serão em função do número de cozinhas construídas no caso da estrutura
base. Portanto, excluindo os custos fixos do estaleiro, tem-se,
𝑃𝐵𝑎𝑠𝑒!𝑛𝑏𝑎𝑠𝑒
= 𝑃𝐸𝐵𝑎𝑠𝑒! (A.8)
A.2.5. Custos a introduzir no modelo matemático da cadeia de abastecimento
Estes custos estão decompostos em: Transporte, Componentes, Método tradicional, Método
industrializado. Os dois primeiros custos são transversais a ambos os métodos construtivos,
enquanto os últimos dois, como o próprio nome indica, são particulares de cada um dos
métodos.
A.2.5.1.Custos de transporte
Os custos de transporte a introduzir no modelo matemático da cadeia de abastecimento são: o
custo de transporte de um componente com um metro cúbico de volume entre o fornecedor j e
o centro de montagem k, cfmjk, o custo de transporte de um componente entre o fornecedor j e
o estaleiro i, cfoji, e o custo de transporte de 1 componente com vm m3 de volume entre o centro
de montagem k e o estaleiro na localização i, cdoki. O modelo irá, então, transformar valores
em custos com este formato. Para isso é necessário introduzir as distâncias entre fornecedor e
unidade de montagem por tipo de meio de transporte, Distfmwjk, as distâncias entre unidade de
montagem e estaleiro, Distdowki e as distâncias entre unidade de montagem e estaleiro,
Distfowji. Assim,
𝐷𝑖𝑠𝑡𝑓𝑚!"#×𝑃𝑇𝐵𝑎𝑠𝑒!
!
= 𝑐𝑓𝑚!" (A.9)
𝐷𝑖𝑠𝑡𝑑𝑜!"#×𝑃𝑇𝐵𝑎𝑠𝑒!
!
×𝑣! = 𝑐𝑑𝑜!" (A.10)
e,
𝐷𝑖𝑠𝑡𝑓𝑜!"#×𝑃𝑇𝐵𝑎𝑠𝑒!
!
= 𝑐𝑓𝑜!" (A.11)
A.2.5.2. Custos dos componentes
A.9
É necessário ter o custo de componente em função da localização do fornecedor, cupxj. Para
tal é necessário introduzir a relação do custo entre a localização em questão e o custo unitário
base do componente, %RLCj. Assim,
𝑃𝐶𝐵𝑎𝑠𝑒!×%𝑅𝐿𝐶! = 𝑐𝑢𝑝!" (A.12)
A.2.5.3. Custos do método tradicional
Os custos do método tradicional compreendem somente os custos de estaleiro. São eles o
custo fixo, CFeti, e o custo variável por cozinha, cueti. Será necessário introduzir a relação
entre os custos nas várias localizações, %REei,
Para o custo fixo é necessário introduzir no modelo a duração da obra (número de semanas),
det,
𝑃𝐸𝐵𝑎𝑠𝑒!"#$% !"#$ !" !"#$%!&'(×%𝑅𝐸!"#$% !"#$ !" !"#$%!&'(×𝑑𝑒𝑡 = 𝐶𝐹𝑒𝑡! (A.13)
Para o custo variável, por cozinha construída, tem-se a expressão abaixo,
𝑃𝐸𝐵𝑎𝑠𝑒!×%𝑅𝐸!" = 𝑐𝑢𝑒𝑡!
!
(A.14)
A.2.5.4. Custos do método industrializado
Os custos do método industrializado dividem-se entre os custos de estaleiro e custos da
unidade de montagem.
Referente ao estaleiro,
Para o cálculo dos custos fixos de estaleiro será necessária a relação entre a duração dos dois
métodos, %RD. Assim,
𝑃𝐸𝐵𝑎𝑠𝑒!"#$% !"#$ !" !"#$%!&'(×%𝑅𝐸!"#$% !"#$ !" !"#$%!&'(&×𝑑𝑒𝑡×%𝑅𝐷 = 𝐶𝐹𝑒𝑖! (A.15)
Para o custo variável do estaleiro, por cozinha construída, tem-se a expressão abaixo. Para tal
terá de ser considerada a relação entre estes custos e os custos da estrutura base, %RIee
𝑃𝐸𝐵𝑎𝑠𝑒!×%𝑅𝐸!"×%𝑅𝐼𝑒! = 𝑐𝑢𝑒𝑖!
!
(A.16)
Referente à unidade de montagem,
Em primeiro lugar deverá ser definida a capacidade máxima de produção de módulos cozinha
por ano, cunim. Seguidamente deverão ser introduzidas as percentagens que cada parcela de
custos tem no custo total da unidade de montagem, %Unif e %Unim. Assim,
A.10
%𝑈𝑛𝑖!
!
+ %𝑈𝑛𝑖!
!
= 100% (A.17)
Seguem-se as relações entre os custo de mão de obra e energia da unidade de montagem e
da estrutura base, %RIuf. Assim
𝑃𝐸𝐵𝑎𝑠𝑒!ã!!!"!!"#$×%𝑅𝐼𝑢!ã!!!"!!"#$×𝑐𝑢𝑛𝑖𝑚 = 𝑃𝑢𝑛𝑖𝑚!ã!!!"!!"#$ (A.18)
logo,
𝑃𝑢𝑛𝑖𝑚!ã!!!"!!"#$
%𝑈𝑛𝑖!ã!!!"!!"#$= 𝑃𝑇𝑢𝑛𝑖𝑚 (A.19)
Posto isto, sabendo o tempo em que a unidade de montagem irá estar em funcionamento,
dunim, e a relação entre os custos das parcelas nos vários locais,%RUmk, tem-se que o custo
fixo da unidade de montagem é dado por,
𝑃𝑇𝑢𝑛𝑖𝑚× %𝑈𝑛𝑖!×%𝑅𝑈!"!
48×𝑑𝑢𝑛𝑖𝑚 = 𝐶𝐹𝑢𝑚! (A.20)
Para os custos unitários da unidade de montagem, sabendo a relação entre os custos das
parcelas nos vários locais,%RUfk, tem-se que,
𝑃𝑇𝑢𝑛𝑖𝑚× %𝑈𝑛𝑖!×%𝑅𝑈!"!
𝑐𝑢𝑛𝑖𝑚= 𝑐𝑢𝑚! (A.21)
A.3 Aplicação e resultados do modelo de custos
A.3.1. Introdução
Seguidamente será descrita a aplicação do modelo de custos. Começa-se por descrever os
pressupostos considerados para os inputs deste modelo, que, naturalmente, determinarão os
resultados finais.
A.3.2. Dados e pressupostos
A.3.2.1. Horizonte temporal
Considerou-se que as obras que recorrem ao método tradicional têm a duração de 2 anos, ou
seja, 96 semanas. O mesmo período de tempo se considerou para a duração da obra relativa à
estrutura de custos base e ao tempo de funcionamento da unidade de montagem (quadro A.3).
Quadro A. 3 - Horizonte temporal
Tempo (semanas)
dbase 96
det 96
dunim 96
A.11
Considera-se, ainda, que uma obra que recorra ao método industrializado terá uma duração de
75% da duração da mesma obra recorrendo ao método tradicional (%RD).
A.3.2.2. Estrutura de custos base
Considera-se que são construídas 40 cozinhas e que as mesmas apresentam a estrutura de
custos para a estrutura de custos base (quadro A.4).
Quadro A. 4 - Estrutura de custos base
%Basecusto fixo estaleiro 66%
%Basecomponentes 19%
%Basetransportes 3%
%Basemão de obra 7%
%Baseenergia 3%
%Baseretificações 2%
Total 100%
A estrutura dos custos dos componentes é indicada no Quadro A.5.
Quadro A. 5 - Estrutura de custos dos componentes
%Componentesjanelas 15%
%Componenteselectrodomésticos 20%
%Componentesmóveis 18%
%Componentesestrutura 30%
%Componentesportas 5%
%Componentesazulejo 12%
Total 100%
A.3.2.3. Relações entre os diferentes métodos
Partiu-se do pressuposto que a unidade de montagem requer 50% da mão de obra e energia
que um estaleiro tradicional necessita para fabricar uma cozinha. Assim, estas apresentam a
estrutura de custos indicada no Quadro A.6.
No que toca aos estaleiros afectos ao método industrializado considerou-se que estes
necessitam de 37% da mão de obra e 38% da energia que os afectos ao método tradicional
(quadro A.7).
AI.3.2.4. Relações entre os diferentes tipos de transporte e distâncias
Considerou-se o transporte marítimo 25% mais barato que o terrestre.
A.12
Quadro A. 6 - Relações entre os diferente métodos
%Unirenda 42%
%Uniequipamentos 12%
%Unioutros custos fixos 7%
%Unimão de obra 28%
%Unienergia 11%
Total 100%
Quadro A. 7 - Relações entre os diferentes métodos
%RIemão de obra 37%
%RIeenergia 38%
%RIeretificações 0%
AI.3.2.5. Distâncias entre as várias localizações
As distâncias, marítimas e terrestres, consideradas na resolução do problema foram calculadas
com recurso à ferramenta on-line Sea-distances [25].
AI.3.2.6. Relações entre os custos nas várias localizações
Para os custos do estaleiro consideraram-se as relações entre os custos nas várias
localizações, %RE indicadas no Quadro A.8,
Quadro A. 8 - Relações entre os custos nas várias localizações
%RE Lisboa Luanda Huambo Rio de Janeiro
Brasília
Custo fixo
estaleiro
100% 300% 240% 150% 140%
Mão de
obra
100% 90% 72% 110% 105%
Energia 100% 200% 160% 150% 140%
Retificações 100% 400% 320% 200% 190%
No que toca às unidades de montagem as relações apresentam-se no Quadro A.9.
Por último, as relações entre os custos dos componentes nas várias localizações estão
indicadas no Quadro A.10.
A.13
Quadro A. 9 - Relações entre os custos nas várias localizações
%RU Lisboa Fortaleza
renda 100% 60%
equipamentos 100% 70%
outros custos fixos 100% 60%
mão de obra 100% 40%
energia 100% 70%
Quadro A. 10 - Relações entre os custos dos componentes nas várias localizações
%RLCVarsóvia 90%
%RLCPorto 98%
%RLCRio Grande 80%
%RLCBangkok 35%
%RLCMunique 120%
%RLCBrno 80%
%RLCXingang 30%
%RLCSevilha 90%
