gerenciamento de mudanças em projetos de sistemas de instrumentação e controle industrial

BRUNO ALEXANDER FELIX BEZERRA

GERENCIAMENTO DE MUDANÇAS EM PROJETOS DE

SISTEMAS DE INSTRUMENTAÇÃO E CONTROLE

INDUSTRIAL

Trabalho apresentado ao curso MBA em

Gerenciamento de Projetos, Pós-Graduação lato

sensu, Nível de Especialização, do Programa

FGV Management da Fundação Getúlio

Vargas, como pré-requisito para a obtenção do

Titulo de Especialista.

EDMARSON BACELAR MOTA

SÔNIA LOPES DA SILVA

RECIFE – PE

2015

FUNDAÇÃO GETULIO VARGAS

PROGRAMA FGV MANAGEMENT

MBA EM GERÊNCIAMENTO DE PROJETOS

O Trabalho de Conclusão de Curso

Gerenciamento de mudanças em Projetos de sistemas de Instrumentação e Controle

Industrial

elaborado por Bruno Alexander Felix Bezerra e aprovado pela Coordenação Acadêmica, foi

aceito como pré-requisito para a obtenção do certificado do Curso de Pós-Graduação lato

sensu MBA em Gerenciamento de Projetos, Nível de Especialização, do Programa FGV

Management.

Data da Aprovação: Recife, 21/03/2014

Edmarson Bacelar Mota

Coordenador Acadêmico Executivo

SÔNIA LOPES DA SILVA

Orientador

TERMO DE COMPROMISSO

O aluno Bruno Alexander Felix Bezerra, abaixo assinado, do curso de MBA em

Gerenciamento de Projetos, Turma (PJ10) do Programa FGV Management, realizado nas

dependências da instituição conveniada Faculdade Nova Roma, no período de 01/04/2011

13/12/2014, declara que o conteúdo do Trabalho de Conclusão de Curso intitulado

Gerenciamento de mudanças em projetos sistemas de instrumentação e controle industrial, é

autêntico e original.

Recife, 21/03/2015

Bruno Alexander Felix Bezerra

DEDICATÓRIA

À minha esposa Suellen Bezerra que me deu apoio e teve paciência para entender os

momentos dedicados a realização deste trabalho.

Resumo

O projeto de uma planta industrial é composto por subprojetos de diversas disciplinas da

engenharia (civil, mecânica, processo, elétrica, instrumentação e controle e etc). Estes

subprojetos se inter-relacionam e trocam informações que se tornarão seus requisitos. O

projeto de sistemas de I&C (instrumentação e controle) realiza a integração dos demais

subprojetos objetivando monitorar, controlar e operar o processo da planta industrial. Desta

forma, alterações nos demais subprojetos constituirão uma das principais fontes de mudanças

para projeto do sistema de I&C. O objetivo deste trabalho é desenvolver um plano de

gerenciamento de mudanças especifico para projetos de I&C. Para atingir este objetivo, além

da experiência do autor, foi realizado um estudo bibliográfico sobre sistemas de I&C, o ciclo

de vida e gerenciamento do projeto, modalidades de contratação, melhores práticas,

ferramentas, técnicas e desafios de sistemas de controle integrado de mudanças. Como

resultado foi montado um cenário genérico para uma empresa de serviços de engenharia de

I&C com o objetivo de contextualizar como a mesma estará inserida no projeto, contrato,

fases do projeto, estrutura organizacional, integrantes da equipe, fatores ambientais, ativos de

processos organizacionais e entregáveis. Isto se fez necessária para propor um processo de

controle integrado de mudanças, elaborar formulários, identificar mudanças típicas e

exemplificar uma análise de impactos. É obtido como conclusões que o plano de

gerenciamento de mudanças deve ser especifico para o projeto, flexível com relação aos tipos

de mudanças, promover uma cultura e ser adaptável para as necessidades que surgirão durante

o projeto.

Palavras Chave: instrumentação e controle, projeto, controle de mudança, plano.

Abstract

The industrial plant project consists of several engineering subprojects (civil, mechanical,

process, electrical, instrumentation and control, etc.). These sub-projects are interrelated and

exchange information that will become their requirements. The I&C (instrumentation and

control) systems project performs the integration of others sub-projects to determine how to

monitor, control and operate the industrial plant process. Therefore, one of the main sources

of change to the I&C systems project will be the changes happened to the others sub-projects.

The goal of this work is to develop a specific change control plan for the I&C systems project.

To achieve this goal, in addition to the author's experience, a bibliographic study of the

following subjects was realized: I & C systems, project life cycle and project management,

contract modalities, best practices, tools, techniques and challenges of an integrated change

control systems. As a result a generic scenario of an I&C engineering company was made.

The goal of this scenario is to show how the company will participate in the project, modality

of contract, project phases, organizational structure, team members, environmental factors,

organizational process assets and project deliverables. This was necessary to propose an

integrated control changes process, elaborate forms, identify typical changes and exemplify an

impact analysis. The conclusions are that the change control plan must be specific to the

project, must be flexible to handle different types of changes, promote a culture and be

adaptable to the needs that arise during the project.

Key Words: instrumentation and control, project, control change, plan

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 – Exemplo de malha de controle .........................................................................14

Figura 2 – Tipos de instrumentos .......................................................................................15

Figura 3 – Imagens de instrumentos ...................................................................................16

Figura 4 – Controle manual ................................................................................................18

Figura 5 – Controle automático ..........................................................................................19

Figura 6 – Sistema de controle típico .................................................................................20

Figura 7 – Elementos de um sistema de automação de uma planta industrial ...................22

Figura 8 – Pirâmide da automação ......................................................................................23

Figura 9 – Modelo hierárquico da ISA-95 ...........................................................................24

Figura 10 – Ciclo de vida de um projeto de automação ......................................................26

Figura 11 – Fluxo típico de um projeto industrial ...............................................................27

Figura 12 – Fluxo do projeto de instrumentação e controle .................................................35

Figura 13 – Mapeamento de grupos de processos de gerenciamento de projetos e áreas do

conhecimento.........................................................................................................................37

Figura 14 – Impacto da variável com base no tempo decorrido do projeto ........................41

Figura 15 – Verificar o escopo: entrada, ferramentas e técnicas, saídas e diagrama de fluxo

...............................................................................................................................................44

Figura 16 – Controlar o escopo: entrada, ferramentas e técnicas, saídas e diagrama de

fluxo......................................................................................................................................45

Figura 17 – Realizar o controle integrado de mudanças: entrada, ferramentas, saídas e

diagrama de fluxo ...............................................................................................................46

Figura 18 – Diagrama de interdependência entre características do projeto, causas e efeitos de

mudanças ............................................................................................................................50

Figura 19 – Organograma da empresa de engenharia de Instrumentação e Controle .......55

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Funções dos instrumentos ...............................................................................13

Tabela 2 – Grupos de processos de Gerenciamento de projetos .......................................36

Tabela 3 – Relação das fases do projeto, documentos e grupo de processos ................... 38

Tabela 4 – Causa e Efeito de mudanças ........................................................................... 42

Tabela 5 – Gerenciamento de escopo ............................................................................... 43

Tabela 6 – Exemplos de mudanças e suas causas em projetos de I&C..............................57

Tabela 7 – Exemplo de análise de impactos de mudança...................................................63

SUMÁRIO

RESUMO ................................................................................................................................... 5

1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 10

1.1. OBJETIVOS ................................................................................................................... 10

1.2. DELIMITAÇÃO DO ESTUDO ...................................................................................... 11

1.3. RELEVÂNCIA DO ESTUDO ........................................................................................ 11

2. REFERENCIAL TEÓRICO .............................................................................................. 12

2.1. O QUE É UM SISTEMA DE I&C? ................................................................................ 12

2.2. PROJETO DO SISTEMA DE I&C ................................................................................. 24

2.3. CONTROLE DE MUDANÇAS NO PROJETO ............................................................. 40

3. GERENCIAMENTO DE MUDANÇAS EM PROJETOS DE SISTEMAS DE I&C. ....... 54

3.1. CENÁRIO DA EMPRESA DE ENGENHARIA ............................................................ 55

3.2. MUDANÇAS TÍPICAS NO PROJETO DE I&C ........................................................... 57

3.3. PLANO DE GERENCIAMENTO DE MUDANÇAS DO PROJETO DE I&C ............. 59

3.4. ANÁLISE DE IMPACTOS DE MUDANÇAS .............................................................. 61

4. CONCLUSÕES ................................................................................................................. 63

5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................... 65

6. APÊNDICES ........................................................................................................................ 68

6.1. APÊNDICE I – EAP DO PROJETO DE INSTRUMENTAÇÃO E CONTROLE .......... 68

6.2. APÊNDICE II – FLUXOGRAMA DO PROCESSO DE CONTROLE DE MUDANÇAS

69

6.3. APÊNDICE III – FORMULÁRIO DE SOLICITAÇÃO DE MUDANÇAS................... 71

6.4. APÊNDICE IV – FORMULÁRIO DE REGISTRO DE MUDANÇAS ......................... 72

6.5. APÊNDICE V – FORMULÁRIO DE ANÁLISE DE IMPACTOS DA MUDANÇA .... 73

6.6. APÊNDICE VI – FORMULÁRIO DE RELATÓRIO COMPARATIVO ENTRE O

CONTRATO E A MUDANÇA ................................................................................................ 75

10

1. INTRODUÇÃO

O projeto do sistema de I&C (instrumentação e controle) é um subprojeto componente do

projeto de plantas industriais como petroquímicas, refinarias, usinas termoelétricas e etc. A

instrumentação realiza medições e manipulações das variáveis de processo e envia

informações e recebe instruções do sistema de controle, também conhecido como sistema de

automação. Este sistema possui a responsabilidade de disponibilizar todas as informações da

planta, executar controle automático, enviar comandos, auxiliar e tomar decisões operacionais

principalmente envolvendo a segurança da planta.

Para que o sistema de instrumentação e controle atenda as necessidades da planta industrial é

necessário que o mesmo seja projetado de maneira a integrar os demais subprojetos (processo,

mecânica, elétrica e etc.). Este fato traz complexidade para execução e gerenciamento do

projeto de sistemas de I&C fazendo que sejam bastante suscetíveis a mudanças que podem ser

demandadas por qualquer uma das interfaces. “Essa complexidade é causada principalmente

pela característica multidisciplinar que os projetos de automação carregam aliado com o

rápido desenvolvimento das tecnologias e dificuldade de manter as equipes atualizadas”

(BARATEIRO, 2011, p. 29-30).

Portanto o questionamento a ser feito é: Como realizar o gerenciamento integrado de

mudanças em projetos de instrumentação e controle industrial considerando suas

características especificas?

1.1. OBJETIVOS

Este estudo tem como objetivo final:

Desenvolver um plano de gerenciamento de mudanças em projetos de sistemas de

instrumentação e controle industrial através da aplicação de ferramentas e boas

práticas de gestão de projetos.

Possui também como objetivos intermediários:

Identificar as principais causas que impactam em mudanças neste tipo de projeto;

Identificar quais são as ferramentas e boas práticas utilizadas em gestão de mudança

de projetos e os impactos nas demais áreas de conhecimento em gestão de projetos;

Identificar as ferramentas mais adequadas para o tratamento de mudanças em projetos

de sistemas de instrumentação industrial e controle.

11

1.2. DELIMITAÇÃO DO ESTUDO

A pesquisa limita-se a estudo bibliográfico sobre o gerenciamento de mudanças, sua relação

com as áreas de conhecimento de gestão de projetos (escopo, tempo, aquisições, riscos e etc.)

e projetos de sistemas instrumentação e controle industrial. A contribuição do autor se dará

através da pesquisa realizada e de sua experiência profissional em projetos de instrumentação

industrial. Porém não serão citados casos específicos das empresas onde o autor trabalhou.

1.3. RELEVÂNCIA DO ESTUDO

No projeto destas plantas industriais geralmente está envolvido grandes quantias de dinheiro.

O projeto do sistema de instrumentação e controle é apenas uma pequena parte deste

montante, o que às vezes faz com que durante a execução do projeto não seja notada a devida

importância deste projeto por alguns stakeholders e as necessidades de adequações podem ser

negligenciadas em detrimento a outras questões consideradas prioritárias.

Porém a importância que projeto sistema de I&C pode trazer depois de implantado para os

donos do negócio está muito mais relacionada às informações da planta industrial do que o

seu custo de execução. Muitas informações produtivas da planta podem ser obtidas e as

mesmas poderão ser vitais para a estratégia da empresa e para a segurança da planta. Além

disto, uma possível indisponibilidade do sistema pode ocasionar uma parada total da planta

industrial fazendo que a produção pare e prejuízo seja gerado. Estes fatos demostram a

relevância de que solicitações de mudanças corretivas ou de melhorias destes sistemas não

podem ser negligenciadas ou postergadas em demasia, pois podem ter consequências

catastróficas. Portanto a execução de um sistema de controle de mudanças adequado se faz

necessária.

12

2. REFERENCIAL TEÓRICO

2.1. O QUE É UM SISTEMA DE I&C?

Sistemas de instrumentação e controle são utilizados em diversos setores da indústria como

petroquímicas, refinarias, geração de energia, alimentos, papel e celulose, têxtil e etc. Cada

tipo de indústria possui um processo industrial especifico para a obtenção do seu produto

final.

Segundo Naveiro e Pará 1 (2000, apud Pereira, 2009, p. 18): “um processo industrial constitui-

se na aplicação do trabalho e do capital para transformar a matéria-prima em bens de

produção e consumo, por meio de técnicas de controle, obtendo valor agregado ao produto,

atingindo o objetivo de negócio".

Ribeiro (2005, p. 22) apresenta uma definição de processo que inclui a percepção da

existência de variáveis associadas ao mesmo que devem ser controladas:

Do ponto de vista de produção, o processo é geralmente tomado como o lugar onde

os materiais e a energia se juntam para fazer um produto desejado. Do ponto de vista

de controle, o processo é identificado como tendo uma ou mais variáveis associadas

a ele e que são importantes o suficiente para que seus valores sejam conhecidos e

controlados pelo processo. [...] O processo pode envolver uma operação mecânica,

um circuito elétrico, uma reação química ou uma combinação desses eventos.

As principais variáveis que são medidas e controladas na indústria são as seguintes: pressão,

nível, vazão, temperatura, Ph, condutividade, velocidade, umidade e etc. Para que isto seja

possível é necessário que a planta industrial possua um sistema de instrumentação e controle

de processo. Nos subitens seguintes são realizadas mais algumas definições para uma melhor

compreensão.

2.1.1. INSTRUMENTAÇÃO

De acordo com a organização The Instrumentation, Systems, and Automation Society (ISA),

Instrumentação pode ser definida como: “Uma coleção de instrumentos ou suas aplicações

1 NAVEIRO, R. M.; PARÁ, T. S. Tendências de Modernização da Indústria de Manufatura no Brasil. In: XIII

Congresso Brasileiro de Automática, 2000, Florianópolis, SC. Anais... Santa Catarina, 11-14 set. 2000.

13

para o proposito de observação, medição, controle e qualquer combinação destes". (norma

ANSI/ISA-5.1, 1992, p. 12, tradução nossa).

A ISA define instrumento como: “Um dispositivo usado diretamente ou indiretamente para

medir e/ou controlar uma variável. O termo inclui elementos primários, elementos finais de

controle, dispositivos computacionais e dispositivos elétricos como anunciadores, chaves e

botoeiras.” (norma ANSI/ISA-5.1, 1992, p. 12, tradução nossa).

Os instrumentos podem ser classificados por tipos de função que se relacionam de alguma

maneira com a variável de processo. Diferentes tipos de instrumentos podem ser interligados

entre si formando uma malha de controle. Na tabela 1 pode ser vista a classificação por

função do instrumento:

FUNÇÃO DO INSTRUMENTO DESCRIÇÃO

Indicadores São instrumentos que dispõem de indicador e escala graduada, na qual

se pode ler o valor da variável medida/controlada.

Registradores São instrumentos que registram a variável medida/controlada com um

traço continuo ou através de pontos.

Elementos primários São elementos que estão em contato direto com a variável

medida/controlada e que utilizam ou absorvem energia do próprio

meio, para fornecer ao sistema de medição uma resposta em função da

variação da variável medida/controlada.

Transmissores São instrumentos que detectam as variações na variável

medida/controlada através do elemento primário e transmitem-na à

distância. O elemento primário pode ou não fazer parte integrante do

transmissor.

Conversores São instrumentos que recebem um sinal de entrada pneumático ou

eletrônico, procedente de um outro instrumento, e convertem-no em um

sinal de saída padrão, que pode ser de dois tipos, 4 a 20 mAcc ou 0,2 a

1 kgf/cm².

Controladores São instrumentos que comparam o valor da variável medida/controlada

com o valor desejado (set-point ou ponto de ajuste) e exercem uma

ação de correção na variável manipulada, função da diferença entre

dois valores (erro ou offset) e de sua equação de controle.

Elementos Finais de controle São equipamentos que recebem o sinal de correção do controlador e,

em função deste sinal modificam / atuam sobre a variável manipulada

ou agente de controle (válvula de controle).

Tabela 1: Funções dos instrumentos

Fonte: BEGA et al (2006, p. 5).

14

Algumas das funções descritas na tabela 1 podem ser executadas por um mesmo instrumento,

por exemplo: um transmissor com um indicador local para exibir a variável medida.

Na figura 1 pode ser vista uma malha de controle simples constituída de um elemento

primário, um transmissor, um controlador e uma válvula de controle. Nesta malha a variável

de processo é a vazão de um fluído em uma tubulação. O elemento primário é instalado

diretamente no processo, por exemplo, uma placa de orifício instalada na tubulação com o

objetivo de gerar uma diferença de pressão antes e depois da mesma. O transmissor detecta

através de um sensor as variações do diferencial de pressão e associa com uma variação de

vazão através de uma equação matemática. Este valor de vazão é convertido em um sinal

elétrico para transmissão da informação.

O controlador recebe o sinal do transmissor e o compara com um valor desejado de vazão. A

diferença desta comparação (erro) gera um sinal de saída elétrico de acordo com um

algoritmo de controle. O sinal de controle é convertido em sinal pneumático que irá para o

atuador da válvula (elemento final de controle). O atuador irá manipular a abertura ou

fechamento da válvula para modificar a vazão da tubulação de maneira a reduzir o erro.

Figura 1: Exemplo de malha de controle

Fonte: Elaborada pelo autor

Os instrumentos também podem ser classificados de acordo com sua instalação em campo ou

em painel como pode ser visto na figura 2. A instrumentação de campo está relacionada com

15

os instrumentos que medem as variáveis de processo ou executam ação de controle no

processo. Os equipamentos instalados em painel geralmente recebem os dados do campo,

processam as informações e enviam comandos de volta ao campo para os elementos finais de

controle.

Os instrumentos utilizam algum princípio físico ou químico para realizar as medições das

variáveis do processo. Na figura 2 está detalhando alguns princípios de medição utilizados

pelos instrumentos para medir variáveis como: pressão, nível, temperatura, vazão e etc. Com

relação aos instrumentos que são elementos finais de controle podemos destacar as válvulas,

dumpers e inversores de frequência que atuam controlando bombas.

Figura 2: Tipos de Instrumentos

Fonte: Elaborado pelo autor

Na figura 3 podemos observar algumas imagens de instrumentos.

PRESSÃO

Manômetro Tipo U

Manômetro Bourdon

Pressostato

Transmissor de pressão

Transmissor de pressão diferencial

TEMPERATURA

Termômetros haste de vidro

Termômetro Bimetalico

Termopar

Termostato

Termistor

Termoresistência

VAZÃO

Medidores Pressão diferencial

Medidores Magnéticos

Medidores de área variável

Medidores ultrassônicos

Medidores Coriolis

Medidores Vortex

Medidores Tipo Turbina

Fluxostato

NÍVEL

Visores de Nível

Chave de Nível

Tipo pressão diferencial

Tipo flutuador

Tipo deslocador

Tipo Ultrasônico

Tipo Radar

Tipo Capacitivo

ANALÍTICA

Analisadores de Gases

Analisadores de pH

Analisadores de Condutividade

Cromatógrafo

Desnsidade

Viscosidade

Espectômetros de massa

Registradores

Controladores

Conversores

Anunciadores de Alarme

Sistema digital de controle distribuido (SDCD)

Interface Homem Máquina (IHM)

Controlador lógico programável (CLP)

ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE

Válvulas de Controle

Válvula On-Off

Inversores de Frequência

Atuadores Elétricos

DUMPER

CAMPO

PAINEL

CAMPO

16

Figura 3: Imagens de instrumentos


2.1.2. CONTROLE DE PROCESSO

Segundo Koon (1996, p. 5, tradução nossa), “controle de processo refere-se a alcançar a

execução de ações de controle necessárias para eliminar causas especiais de variações do

processo e atingir valores desejados ou set-points para as variáveis controladas deste

processo”.

Bega et al (2006, p. 435) descreve quais são os principais objetivos do controle do processo:

Manter os processos em seus pontos operacionais mais eficientes e econômicos;

Prevenir condições instáveis no processo que podem pôr em risco pessoas e/ou

equipamentos; Exibir dados sobre o processo aos operadores da planta, para que se

possa conservar o ritmo seguro e eficiente.

O controle está relacionado com o tipo de processo que se deseja controlar. Na indústria são

encontrados três tipos de processos:

Continuo: Segundo Ribeiro (2005, p. 28), “[...] a matéria prima entra num lado do sistema e

o produto final sai do outro lado continuamente. Nesta aplicação o termo continuamente

significa um período de tempo relativamente longo, medido em horas, em dias e até em

meses, dependendo do processo".

17

Este tipo de processo requer um controle regulatório “onde o ponto de operação (setpoint) é

fixo e se deseja manter o processo o mais próximo possível deste valor, apesar das

perturbações. [...] O objetivo destes controles é rejeitar ou minimizar os efeitos das

perturbações.” (CAMPOS; TEIXEIRA, 2010, p. 8). Como exemplo de processo contínuo

pode-se citar: indústrias químicas, siderúrgicas, refinarias, fabricação de cimento e etc.

Batelada (Batch): Segundo Ribeiro (2005, p. 29),

[...] uma dada quantidade de material é processada através de passos unitários, cada

passo sendo completado antes de passar para o passo seguinte. A alimentação do

processo batelada é feita por quantidades discretas, de modo descontínuo. O

processo é alimentado, a operação é executada, o produto é descarregado e reinicia-

se outro ciclo.

Este tipo de processo requer controle sequencial baseado em eventos, onde um evento só

iniciará após o termino do evento anterior. Como exemplo de processo em batelada pode-se

citar: indústria alimentícia, indústria de bebidas, farmacêuticas, produtos de limpeza e etc.

Discreto: Segundo Ribeiro (2005, p 31), “[...] envolve muitas operações de liga-desliga. O

seu controle se baseia no mundo binário (digital), onde os estados de um equipamento ou

instrumento só podem assumir as condições de ligado ou desligado [...]. O processo discreto

requer controle lógico.” Como exemplo de processo discreto pode-se citar: montadoras de

automóveis, fabricas de autopeças, indústrias de eletroeletrônicos, indústria aeronáutica e etc.

No início da industrialização o controle de processo era executado nas plantas industriais de

modo manual pelos operadores, o que deixava o controle totalmente dependente dos sentidos

do operador humano. Era necessário que o operador observasse situações e valores de

variáveis para se decidir por uma ação.

Como exemplo pode-se observar a figura 4 que ilustra um processo continuo de aquecimento

de água até uma temperatura desejada. Neste exemplo é utilizado um trocador de calor do tipo

casco e tubo para que o calor do vapor que entra pelos tubos se transfira para a água no casco.

Em um controle manual um operador observa a medição de temperatura da água na saída

através de um termômetro (indicação local). O operador compara o valor medido com o valor

desejado e toma a decisão de como atuará na válvula de entrada de vapor para alterar a vazão

do vapor com o objetivo de ajustar a temperatura da água. Este tipo de controle depende da

velocidade de processamento de informações e tomadas de decisões adequadas por parte do

operador, ou seja, está sujeito ao erro humano.

18

Figura 4: Controle Manual

Fonte: Elaborado pelo autor com base em BEGA (2006)

Com o avanço da tecnologia, sistemas computacionais foram introduzidos no controle de

processos de maneira a automatizar as tomadas de decisão tornando-as mais precisas, seguras

e confiáveis. Atualmente os sistemas modernos de instrumentação e controle possibilitam a

operação tanto em modo manual como em modo automático.

Na figura 5 é utilizado o mesmo exemplo da figura4, porém o operador é substituído por um

controlador microprocessado o que traz uma maior capacidade para processamento de dados e

tomada de decisão conforme algoritmos de controle projetados especificamente para este

processo. No lugar do termômetro é utilizado um sensor de temperatura em conjunto com um

transmissor de temperatura microprocessado, o que também traz mais precisão com relação ao

valor medido. A atuação da válvula não será dada mais pela mão do operador e sim por um

conjunto posicionador/atuador que irá converter o sinal elétrico recebido pelo controlador em

uma ação de abertura e fechamento da válvula de maneira que a temperatura da água atinja e

se mantenha no valor desejado.

Água a ser

aquecida

Vapor

CondensadoÁgua aquecida

Termômetro

Válvula Manual

Operador

19

Figura 5: Controle Automático

Fonte: Elaborado pelo autor com base em BEGA (2006)

Este tipo de configuração ainda permite o controle manual pelo operador. Basta que no

controlador exista uma seleção de modo de controle automático ou manual. O operador possui

acesso às informações da planta através de uma rede de comunicação e as mesmas são

exibidas na tela de uma IHM ou uma tela de operação em uma sala de controle distante do

campo. Através destas telas o operador poderá modificar o modo de operação do controle

entre automático e manual. Caso seja selecionado o modo manual, o operador terá acesso ao

valor da temperatura e poderá escrever valores para abertura da válvula que serão enviados

para o campo.

A operação automática do processo é possível devido à implementação de um sistema de

automação que envolve a utilização de tecnologias de hardware, software e redes de

comunicação. No próximo item será detalhado este sistema que contribuiu para o avanço do

controle de processos.

2.1.3. SISTEMA DE AUTOMAÇÃO

Sistema de automação pode ser definido como: “[...] qualquer sistema, apoiado em

computadores, que substitua o trabalho humano e que vise soluções rápidas e econômicas

para atingir complexos objetivos das indústrias e dos serviços.” (MORAES; CASTRUCCI,

2001, p. 15).

Como visto na definição acima, a automação não se aplica apenas ao controle de processo e a

área industrial, mas sim a qualquer atividade que utilize a computação para substituir a ação

do homem ou aperfeiçoa-la. É importante ressaltar que a automação não exclui totalmente o

20

homem, pois é necessário que os sistemas computacionais sejam configurados e programados

para que as tarefas sejam realizadas conforme o desejado. Também é importante ressaltar a

importância do homem na monitoração do sistema para que seja analisado o seu

funcionamento e que sejam realizadas intervenções quando necessárias.

Neste trabalho será dado o foco em sistemas para realizar a automação do controle de

processo. Na figura 6 abaixo observa-se um sistema típico de controle baseado em um

processamento computacional. Basicamente este sistema trata-se de uma unidade de

processamento central (CPU) que possui interfaces com o meio externo através de sinais

elétricos provenientes dos dispositivos de campo e redes de comunicação. Como são

recebidos sinais de diferentes tipos, a função da interface é converter estes sinais em sinais

digitais que poderão ser entendidos pela CPU.

Figura 6: Sistema de controle típico

Fonte: Whitt (2006, p. 99)

A CPU é o cérebro do sistema e a responsável pelo processamento dos dados recebidos pelas

interfaces de acordo com uma determinada programação. Esta programação define instruções

que deverão ser realizadas de acordo com as entradas recebidas. Os resultados deste

processamento são enviados através de interfaces para que as ações requeridas sejam

realizadas. Nos sistemas de automação de processos geralmente o principal dispositivo de

processamento pode ser um CLP ou um SDCD. Estes controladores eletrônicos, conforme

Whitt (2006, p. 121, tradução nossa), “consistem de interfaces de entra/saída, uma CPU e um

grupo de interfaces de comunicação de dados chamados de drivers de comunicação”.

A interface com o operador pode ser uma IHM em um painel ou um computador na sala de

controle que serve de estação de supervisão com uma interface gráfica através de um conjunto

de softwares. Através desta interface, o operador irá monitorar as variáveis do processo e

enviará comandos para serem processados pela CPU. Geralmente a comunicação desta

interface com a CPU se da através de rede de comunicação ETHERNET.

21

A CPU também pode fazer interface de comunicação com outros computadores na rede

ETHERNET como, por exemplo, servidores de histórico, servidores de gerenciamento de

ativos, servidores de alarmes, sistemas de informação de gerenciamento da planta e outras

estações de trabalho existentes na sala de controle.

As interfaces de entrada e saída são as responsáveis pelo fluxo de informação dos

instrumentos e equipamentos do campo com a CPU. As entradas geralmente são sinais

elétricos proveniente dos equipamentos de campo como, por exemplo, uma medição de vazão,

um sinal indicando que um motor esta em falha, um sinal indicando que uma válvula está

aberta e etc. Estas interfaces são cartões de um CLP ou SDCD que possui a função de

converter o sinal elétrico para um sinal digital que possa ser processado pela CPU.

A interface de saída envia sinais elétricos que são comandos para os dispositivos de campo,

por exemplo, abrir um disjuntor, posicionar a abertura de uma válvula de controle em

determinado valor, partir uma bomba e etc. Estas interfaces são de cartões de um CLP ou

SDCD que recebem os comandos processados por estes e convertem em sinal elétrico que

será enviado para o campo.

Os SDCDs e CLPs modernos também possuem uma interface de comunicação com

instrumentos e dispositivos de campo inteligentes. Tais dispositivos se comunicam com a

CPU através de redes de comunicação industriais tais como os protocolos Foundation

Fieldbus, HART, MODBUS, PROFIBUS e etc. Estes dispositivos conseguem enviar

informações através da rede que vão além de medições de variáveis de processo ou execução

de ações de controle. Os dispositivos também enviam informações de diagnósticos e estados

de seu funcionamento o que facilita a manutenção dos mesmos. Além disso, os dispositivos

também podem executar processamentos e interagir uns com os outros para tomar decisões de

controle através da rede de comunicação.

Whitt (2006, p. 120) demostra uma generalização de estrutura básica do sistema de automação

para controle de processos relacionando com o processo de produção realizado em uma planta

industrial. Na Figura 7 abaixo visualiza-se esta estrutura básica:

22

Figura 7: Elementos de um sistema de automação de uma planta industrial


O sistema de automação também pode ser representado de maneira hierárquica abrangendo

uma estrutura que divide em níveis as funções realizadas em uma indústria. “Esta estrutura foi

inicialmente proposta nos anos 80 na Purdue University através da modelagem de uma

empresa manufatureira integrada por computadores” (BOYES, 2010, p. 36, tradução nossa).

Moraes e Castrucci (2001, p. 12) representam a hierarquia do sistema de automação através

de uma pirâmide. Goeking (2010) enriqueceu a figura proposta pelos referidos autores

incluindo os protocolos de comunicação aplicáveis a cada nível da pirâmide como pode ser

visto na figura 8 abaixo:

23

Figura 8: Pirâmide da automação

Fonte: Goeking (2010)

Os protocolos das redes de comunicação são responsáveis pela transferência de dados dentro

do mesmo nível (comunicação horizontal) e a transferência de dados com os níveis adjacentes

(comunicação vertical). Antes do desenvolvimento das redes de comunicação não havia esta

facilidade de troca de dados conforme relatado por Goeking (2010, p. 3):

A principal diferença entre a pirâmide atual e a utilizada nos anos 1980 é que os

níveis 1 e 2 não estavam integrados aos níveis 4 e 5 através do nível 3. Assim, as

informações técnicas sobre a produção obtidas nos níveis 1 e 2 precisavam ser

explanadas para os níveis administrativos por meio de relatórios. [...] Do mesmo

modo, os controladores do mesmo nível da pirâmide não trocavam qualquer tipo de

informação, o que limitava os benefícios da automação, pois os computadores só

existiam no nível 4 da tecnologia. [...] apenas os equipamentos de uma mesma marca

conseguiam se comunicar, pois cada fabricante tinha seu próprio sistema.

Estes problemas foram resolvidos com a padronização das linguagens de programação dos

controladores através da norma IEC 61131-3 e com o desenvolvimento da ISA-95 que é o

padrão para integração da empresa com o sistema de controle. Emerson et al (2007, p. 18,

tradução nossa) relata o seguinte sobre a ISA-95:

24

O padrão ISA-95 foi desenvolvido em consenso Standards & Pratices Commitee

Number 95 (SP95). O objetivo do comitê SP95 é desenvolver um padrão que reduza

o risco, custos e erros associados com a implementação de interfaces entre os

negócios, operações de manufatura e funções de controle. Isto permitirá que o

sistema da empresa e o sistema de controle sejam interoperáveis e facilmente

integrados.

Figura 9: Modelo hierárquico da ISA-95

Fonte: ANSI/ISA–95.00.01–2000 (2000, p.19).

Neste capitulo foram apresentados os principais conceitos para o entendimento do que é um

sistema de instrumentação e controle e como esse sistema é suportado pela automação.

Percebe-se que se trata de um sistema complexo e que o projeto do mesmo deve ser realizado

considerando vários fatores e observando-se os mínimos detalhes. No próximo capitulo o

projeto do sistema de instrumentação e controle será exposto.

2.2.PROJETO DO SISTEMA DE I&C

O Project Management Body of Knowledge (PMBOK) do Project Management Institute

(PMI) define projeto da seguinte forma: “Um projeto é um esforço temporário empreendido

para criar um produto, serviço ou resultado exclusivo. A sua natureza temporária indica um

início e término definidos” (PMBOK, 2008 p.5).

O Projeto de engenharia pode ser entendido da seguinte forma: “1. Atividades de engenharia

associadas com projeto e construção de instalações fabris ou de processo. 2. Atividades de

25

engenharia relacionadas com um objetivo específico como o de resolver um problema ou

desenvolver um produto” ISA COMPREHENSIVE DICTIONARY OF MEASUREMENT &

CONTROL2 (1995, apud Whitt, 2006, p. 5, tradução nossa).

Uma das primeiras informações que uma empresa prestadora de serviços de engenharia deve

conhecer antes de iniciar o projeto de uma planta industrial é se o mesmo trata-se da

construção de uma nova planta (greenfield) ou trata-se de uma reforma/modernização de uma

planta existente, ou seja, um retrofit. Esta informação será importante para definir como será a

abordagem inicial do projeto. Também é necessário o conhecimento do ciclo de vida do

projeto, os principais entregáveis e como gerenciar o mesmo. Nos próximos subitens estes

assuntos serão mostrados do ponto de vista do projeto de instrumentação e controle.

2.2.1. CICLO DE VIDA DO PROJETO

“O ciclo de vida de um projeto consiste nas fases do mesmo que geralmente são sequenciais e

que às vezes se sobrepõem, cujo nome e número são determinados pelas necessidades de

gerenciamento e controle das organizações envolvidas, a natureza do projeto e sua aplicação”

(PMBOK, 2008, p.15).

Cada organização pode definir o seu ciclo de vida do projeto da maneira que for mais

conveniente para manter o entendimento de cada fase do projeto, atividades e seus

entregáveis. Contudo, o PMBOK (2008, p.16) relata que independente do tamanho e

complexidade do projeto o mesmo pode ser mapeado para seguinte estrutura de ciclo de vida:

Início do projeto, organização e preparação, execução do trabalho do projeto e encerramento

do projeto.

Para um bom entendimento do que se trata um projeto de sistemas instrumentação e controle é

importante compreender o ciclo de vida de uma planta industrial. A maioria destes projetos

possuem bastantes similaridades na sequência de etapas de execução. “Primeiramente deverá

haver uma etapa de investigação, seguido por um período de execução do projeto e depois

seguido por um período de construção” (WHITT 2006, p.10, tradução nossa). BERGEN3

(1986 apud Boydjian, 2007, p. 24) “cita o ciclo de vida dos projetos de desenvolvimento

2 ISA Comprehensive Dictionary of Measurement & Control, 3d ed. (Research Triangle Park, NC: ISA – The

Instrumentation, Systems, and Automation Society, 1995), p. 275.

3BERGEN, S. A. Project Management, An Introduction Issues in Industrial Research and Development, New

York, Basil Blackwell, 1986, p. 194.

26

industrial, caracterizando 8 fases: necessidades de mercado, definição de proposta, estudo de

viabilidade, planejamento estimado, experimento, desenvolvimento dos desenhos,

prototipação e testes e produção”.

Barros (2002) elaborou um desenho esquemático do ciclo de vida de um projeto de

automação. Pode-se verificar que apesar de se tratar de uma sequencia de eventos, algumas

etapas da fase de desenvolvimento podem ser executadas em paralelo desde que estejam de

acordo com regras básicas como, por exemplo, a de não comprar antes de uma especificação.

(BARROS, 2003, p. 29).

Figura 10: Ciclo de vida de um projeto de automação

Fonte: Barros4 (2002, apud Barros, 2003, p. 29).

Whitt (2006, p. 31) elaborou um fluxo típico de um projeto industrial mostrando as atividades

realizadas pelos principais atores deste projeto que são o proprietário, a empresa de

engenharia e o empreiteiro. Este fluxo pode ser verificado na figura 11 abaixo e o mesmo será

detalhado a seguir.

4 BARROS, Ruy C. Curso de Gerenciamento de Projetos de Automação. 1 a . ed – Salvador: Ufba, Escola de

Administração, 2002.

27

Figura 11: Fluxo típico de um projeto industrial


2.2.1.1.Fase Preliminar

Esta fase se inicia com o proprietário identificando uma necessidade da organização com

relação ao negócio ao qual faz parte. Geralmente esta identificação é realizada pelo grupo

responsável pela produção. Poderá ser uma necessidade de melhoria nos processos

produtivos, aumento da capacidade da produção ou passar a realizar a fabricação de um novo

produto.

Após esta identificação é realizado um trabalho para identificar possíveis soluções para a

necessidade apontada. Estas soluções podem ser apenas a ampliação ou modernização de uma

planta industrial existente ou até mesmo a construção de uma nova planta. É nesta etapa que a

empresa proprietária desenvolve um projeto de engenharia conceitual, faz uma estimativa

inicial de custos envolvidos e realiza um estudo de viabilidade do projeto.

“Frequentemente fornecedores podem dar uma grande ajuda neste esforço se tornando

disponíveis para avaliar a situação e recomendar soluções possíveis. Entretanto, tais sugestões

deverão ser utilizadas com cuidado já que nem sempre são objetivas” (WHITT, 2006, p. 12,

tradução nossa). Os problemas e a possível solução devem ser apresentados a alta

28

administração da empresa para conseguir o apoio de um “Sponsor” para o projeto e obtenção

fundos financeiros para iniciar um projeto básico de engenharia. É necessário que fique claro

para a alta administração que o projeto proposto estará alinhado com a estratégia

organizacional da empresa.

Uma vez aprovado os fundos para realização do projeto básico, será necessário contratar uma

empresa de engenharia caso a empresa proprietária verifique a necessidade de terceirizar este

serviço. Se este for o caso, será necessário solicitar propostas de serviços para empresas de

engenharia e selecionar quem será contratado. A empresa proprietária deverá fornecer os

seguintes documentos para que as empresas de engenharia elaborem suas propostas:

especificações técnicas, desenhos ou esboços existentes, especificação de desempenho de

equipamentos, lista de fornecedores (“Vendor list”) aprovados e informações de segurança.

A empresa de engenharia vencedora da licitação ficará responsável por realizar estudos

referentes ao projeto básico e elaboração de documentos e especificações preliminares. A

empresa proprietária também irá realizar o estudo da viabilidade econômica do projeto básico

e irá decidir pela realização do detalhamento do projeto e construção da planta industrial.

2.2.1.2.Fase Um (Projeto Básico)

Conforme relatado na fase anterior, o projeto básico pode ser realizado pela própria empresa

proprietária ou por uma empresa de engenharia contratada. A empresa de engenharia

geralmente é o principal ator desta fase já que geralmente as empresas proprietárias não

possuem conhecimento técnico suficiente ou tempo hábil para desenvolver o projeto.

Se possível a empresa de engenharia deverá preparar de maneira preliminar um termo de

abertura de projeto, declaração de escopo, definir o escopo, identificar riscos e elaborar um

cronograma ainda durante a fase de elaboração da proposta mesmo com a documentação do

proprietário apresentando muitas incertezas sobre o projeto. Muitas vezes não há tempo hábil

para realizar todo este estudo durante a fase de proposta devido a pressão do proprietário para

apresentação das propostas em um prazo determinado.

Especificamente para um projeto de automação industrial, Moraes e Castrucci (2001, p. 254)

destacam as seguintes atividades que deverão ser realizadas nesta etapa de pré-venda:

Apresentação de soluções técnicas para atender aos objetivos do cliente ou

de seus integradores participantes.

Escolha e dimensionamento dos equipamentos, hardware e software dos

sistemas a serem utilizados.

29

Análise das possíveis topologias a serem aplicadas para as redes, interfaces

e controladores programáveis.

Quantificação dos recursos humanos de engenharia e de administração a

serem alocados.

Elaboração da proposta técnica e comercial.

Uma vez que a empresa de engenharia é selecionada iniciam-se as atividades relativas ao

projeto básico. Segundo Whitt (2006, p. 14, tradução nossa) a empresa de engenharia deverá

abordar esta fase da seguinte maneira:

O proposito principal da fase um não é a produção de documentos, embora alguma

documentação seja elaborada, esta fase do projeto é dedicada a uma investigação

que irá revelar os números de itens que serão gerenciados, quantidade de tempo para

produção dos pacotes do projeto, o custo dos recursos humanos e o custo total de

instalação do projeto. Tabulações, narrativas e esboços são os mais frequentes

entregáveis desta fase. Muitos documentos são iniciados nesta fase e completados na

fase dois.

Uma maneira de reduzir as incertezas do projeto e iniciar a investigação é realizar uma visita

ao local onde será construída a planta industrial, ou seja, deverá ser realizada uma avaliação in

loco. “Esta atividade permitirá que a equipe de projeto se familiarize com o local, interaja

com as equipes de manutenção e operação do proprietário e obtenha informações visuais e

táteis que geralmente não estão disponíveis em outros meios” (Whitt, 2006, p.14, tradução

nossa). Este tipo de avaliação faz mais sentido em projetos de reforma ou expansão de uma

planta industrial. Para uma construção nova a necessidade de realizar este tipo de avaliação é

mínima. Ao finalizar esta atividade muitas das incertezas podem ter sido esclarecidas e uma

melhor definição do escopo, estimativa de custos e programação do cronograma podem ser

realizados.

Os documentos referentes aos grupos de processo de iniciação e planejamento do projeto que

foram iniciados durante a fase de propostas podem ser revisados baseados nas informações

que foram adquiridas durante a visita no local e especificações gerais fornecidas pelo

proprietário. A empresa de engenharia possuirá mais tempo e informações para se dedicar as

estas atividades.

Estes documentos continuarão sendo considerados preliminares já que esta ainda é uma fase

de projeto básico. Porém já será possível estabelecer um plano de execução do projeto e uma

linha de base para o mesmo. Feito isto, alguns documentos de engenharia já podem ser

elaborados. Whitt (2006, p.15, tradução nossa) cita alguns documentos preliminares que são

30

gerados no projeto básico que estão relacionados com a disciplina de instrumentação e

controle:

Balanços de material e energia.

Fluxogramas de processo.

Diagramas de instrumentação e tubulação / Piping and instrumentation diagram

(P&ID).

Topologia de comunicação de redes

Lista de materiais preliminares

Estudos de distribuição de energia, capacidade de ar de instrumento e serviços de

processo.

Lista de instrumentos e lista de entradas/saídas dos controladores.

Outro estudo que também deve ser feito durante esta fase é o de operabilidade e perigo que é

uma tradução do inglês para Hazard and Operability (HazOp). Este estudo deverá ser feito

em conjunto entre a equipe de projeto da empresa de engenharia e as equipes de operação e de

segurança do proprietário e/ou demais equipes que sejam diretamente afetadas pelo projeto.

Geralmente este estudo se dá por meio de um processo de brainstorming com a participação

de um mediador/facilitador e onde todas as sugestões são ouvidas e registradas. O produto

final deverá ser uma lista de verificação onde serão registradas as possíveis situações do

processo industrial e ações de operação e segurança que deverão ser tomadas em caso de

ocorrência de cada uma delas. É importante que todas as sugestões aprovadas sejam

incorporadas no projeto para que todo este esforço não seja desperdiçado.

Dependo do planejamento da empresa proprietária ou das condições do mercado, a empresa

que desenvolveu o projeto básico poderá ser ou não a mesma que desenvolverá o projeto de

detalhamento. Para os casos onde a mesma empresa participará das duas fases é importante

que já seja iniciada a aquisição de itens que possuem longo prazo de entrega para que estejam

disponíveis quando forem necessários.

Geralmente estes itens que possuem especificações complexas e requerem customização por

parte dos fornecedores. Como exemplo pode-se citar os analisadores de gases e líquidos.

2.2.1.3.Fase Dois (Projeto de Detalhamento)

Como relatado acima, existe a possibilidade da empresa de engenharia que desenvolverá o

projeto de detalhamento seja diferente da que desenvolveu o projeto básico. Caso seja este o

caso, a empresa proprietária deverá promover um novo processo de licitação e solicitar

31

propostas de serviços de engenharia no mercado. O projeto básico deverá ser o pacote a ser

entregue para as empresas que participarão da licitação. É importante que exista uma fase de

esclarecimentos onde cada um dos participantes possa tirar suas dúvidas. Todas as respostas

deverão ser divulgadas para todos os participantes.

O projeto de detalhamento é iniciado depois da definição da empresa de engenharia. As

primeiras atividades do projeto deverão estar relacionadas com estudos de toda a

documentação existente e disponibilizada pelo proprietário. Novas visitas ao local da planta

industrial podem ser realizadas para coletar mais informações. Após a realização destes

estudos existirão mais subsídios para realizar o planejamento do projeto com relação as nove

áreas do conhecimento definidas pelo PMBOK (2008): escopo, tempo, custo, qualidade,

recursos humanos, aquisições, comunicações, riscos e integração. O plano do projeto

elaborado durante o projeto básico pode ser apenas revisado caso a empresa de engenharia

responsável pelo detalhamento também tenha feito o projeto básico.

Depois da conclusão do plano poderá ser realizada a alocação da equipe do projeto e iniciar o

desenvolvimento do mesmo. Geralmente para o projeto de sistemas de instrumentação e

controle são executadas as seguintes atividades:

Elaborar documentos para especificação de equipamentos.

Elaborar documentos para montagem dos instrumentos

Elaborar documentos de arranjo mecânico e elétrico de painéis de controle.

Elaborar documentos para montagem de redes industriais

Realizar Aquisição de hardware, softwares e instrumentos.

Programar e desenvolver os aplicativos de automação (CLP, SDCD, IHM e sistemas

supervisórios).

Realizar testes de aceitação de fabrica (TAF) dos aplicativos desenvolvidos e dos

hardwares utilizados.

Elaborar manuais para os aplicativos.

Elaborar documentos para manutenção e treinamento

Enviar documentação elaborada para aprovação pelo cliente

Cada documentação gerada passa por um processo de aprovação pela empresa proprietária.

Em caso de aprovação a documentação será emitida para construção. Whitt (2006, p.18,

tradução nossa) relata o seguinte sobre este processo de emissão:

A atividade de engenharia final da fase dois é a emissão dos documentos para

construção. [..] A equipe do projeto deve sempre saber a revisão do desenho que foi

emitido para construção de maneira que seja possível dar um suporte durante a fase

32

três. É quase certo que as atividades da fase três irão forçar revisões no pacote de

documentos. Deve ser previsto tempo na programação da fase dois para acomodar

estas mudanças. Um controle adequado da documentação é essencial.

No caso dos aplicativos o cliente pode participar dos testes em fabrica para solicitar ajustes

necessários e/ou modificações e finalmente aprova-los. Diniz (2009, p. 3) cita o seguinte

sobre os testes de aceitação:

Atenção especial deve ser dada a esta fase. O controle do escopo e da qualidade

deve ser rigoroso. O Relatório de Testes deve evidenciar que os requisitos do

sistema foram verificados e testados. O sistema somente poderá ser liberado para

implantação após resolução de pendências. Todas as partes interessadas devem ser

comunicadas e se dedicarem para sanar quaisquer pendências.

2.2.1.4.Fase Três (Construção e Comissionamento)

Nesta fase o projeto é implantado através das atividades de construção e comissionamento da

planta industrial. As atividades principais desta fase serão executadas pela empresa

construtora, porém receberá o apoio da empresa de engenharia responsável pelo projeto de

detalhamento. A forma de apoio da empresa de engenharia dependerá do contrato que será

realizado com a mesma. Este apoio pode estar incluso no contrato entre a empresa de

engenharia e o proprietário ou a empresa construtora pode contratar a empresa de engenharia

durante esta fase.

O tipo de apoio da empresa de engenharia também pode variar, em alguns casos será apenas

uma consultoria e em outros casos pode participar efetivamente das atividades.

Principalmente nas atividades que envolvem os testes envolvendo o sistema de

instrumentação e controle projetado. As atividades da empresa construtora podem ser

agrupadas conforme indicado abaixo:

Recebimento, inspeção, preservação e armazenamento.

Geralmente todos os equipamentos que foram comprados pela empresa de engenharia são

entregues a construtora para realização da montagem dos mesmos em campo. Um termo de

transferência de custodia é assinado e a responsabilidade pelos equipamentos passa a ser da

empresa construtora. É necessário que cada equipamento seja inspecionado durante o

recebimento para verificar se os mesmos estão conforme o projeto de detalhamento.

Durante a fase de Engenharia deve-se avaliar a necessidade da preservação de

equipamentos e instrumentos até sua instalação e Comissionamento a fim de que a

33

integridade dos mesmos seja garantida. A especificação destes itens deve considerar

ações de preservação pelos fornecedores que permitam seu armazenamento e

conservação de forma apropriada. (JUNIOR, 2012, p.10).

Construção

Nesta fase são executadas as atividades referentes a montagem de equipamentos e a

construção civil, mecânica, elétrica da planta industrial. As atividades de construção já podem

ser iniciadas durante o projeto de detalhamento à medida que cada documento referente a uma

determinada disciplina seja liberado para construção.

Durante esta fase, as necessidades do construtor sobem de importância com relação

as necessidades do projeto. Paralização dos serviços devem ser evitados a qualquer

custo, até mesmo ao ponto de paralisar serviços restantes na fase dois para se

concentrar num problema da fase três (WHITT, 2006, p.18).

Verificação, comissionamento e Start-up

Após o termino da montagem dos equipamentos, marco conhecido como completação

mecânica conforme norma IEC623375 (2006, apud JUNIOR, 2012, p. 8), se inicia uma fase

de verificação da montagem e realização de testes de aceitação de campo (TAC). A instalação

mecânica, elétrica e de suporte deverá ser verificada para todos os instrumentos com relação

aos desenhos de montagem elaborados no projeto. Todo o hardware de automação, painéis e

equipamentos de redes também deverão ser verificados com relação a montagem e realização

de testes funcionais. Durante esta fase de verificação são gerados relatórios baseados em listas

de verificação, onde itens que deverão estar pré-definidos no plano de qualidade deverão ser

verificados durante as atividades.

A verificação deverá testar cada item para demostrar sua operação adequada. Se o

item é controlado através de um CLP ou SDCD, então as ações deverão ser iniciadas

nos controladores, e os retornos esperados da instrumentação de campo deverão ser

verificados através de animações na interface do operador. Alarmes deverão ser

atuados, e sequencias de segurança deverão ser avaliadas para uma operação

adequada (WHITT, 2006, p.19, tradução nossa).

5 Norma IEC 62337. Commissioning of electrical, instrumentation and control systems in the process industry –

Specific phases and milestones – First edition. The International Electrotechnical Commission: Geneva, Suiça:

2006

34

Conforme a IEC 623375 (2006, apud JUNIOR, 2012, p. 8) esta fase de verificação é definida

como uma fase de pré-comissionamento. Para a IEC 623375 (2006 apud JUNIOR, 2012, p. 8)

o comissionamento se define como:

[..] fase durante a qual as atividades associadas com o teste e a operação de

equipamentos e/ou sistemas de uma planta industrial são executadas, com a

“energização” e utilização de um fluído de teste ou fluído de processo, antes do

início da produção de fato, a fim de avaliar o desemprenho destes equipamentos e/ou

sistemas.

A próxima etapa será a realização da partida (Start-up) da planta industrial. A partida deverá

ser executada numa sequencia organizada de atividades e de preferência deverá ser seguido

um procedimento formal. Cada um dos sistemas e unidades da planta industrial deverão ser

postos em funcionamento numa sequencia lógica de maneira que se inicie a produção, mesmo

que inicialmente não atingindo todas as especificações do projeto. Geralmente durante um

período de operação assistida, ocorre a verificação do atingimento das especificações do

projeto para aceitação do cliente.

Finalização da documentação

É normal que durante toda a fase três ocorram modificações que surgiram devido a

necessidade de adaptação do projeto as situações encontradas durante as fases de construção,

montagem, verificação, comissionamento e partida. Todos os documentos deverão ser

comentados indicando as modificações que deverão ser realizadas e na sequencia deverão ser

enviados para empresa de engenharia. Isto pode refletir numa grande quantidade de trabalho

para a empresa de engenharia que deverá reemitir os documentos como uma revisão As-Built

(conforme construído). Estas modificações serão importantes para o cliente final, pois

facilitará a manutenção. Tais modificações também serão úteis para a equipe de projeto da

empresa de engenharia, pois servirão de base de dados de lições aprendidas para os próximos

projetos.

2.2.2. Entregáveis do projeto

Whitt (2006) detalhou o fluxo apresentado na figura 10 do ponto de vista dos entregáveis do

projeto de sistemas de instrumentação e controle conforme pode ser visto na figura 12 abaixo:

35

Figura 12: Fluxo do projeto de instrumentação e controle


Através do fluxo acima é possível observar que para elaborar os documentos do projeto de

instrumentação e controle é necessário o recebimento dos documentos elaborados por outras

equipes de engenharia responsáveis pelos projetos civil, mecânico, tubulação e elétrico.

Destacam-se as especificações elétrica e mecânica das bombas, especificações dos

equipamentos mecânicos, o arranjo civil e mecânico dos equipamentos e os desenhos

ortogonais das tubulações. Este fato traz algumas implicações para o projeto de

instrumentação já que quaisquer alterações no projeto das demais disciplinas de engenharia

podem causar retrabalho e causar impactos em escopo, custo tempo e etc. Neste fluxo também

pode se observar que um retrabalho em uma determinada atividade pode causar um retrabalho

em grande quantidade de atividades devido ao alto grau de interdependência entre as mesmas.

36

2.2.3. GERENCIAMENTO DO PROJETO DE SISTEMAS DE I&C

O gerenciamento do projeto de instrumentação e controle poderá ser realizado de maneira

semelhante à de qualquer outro projeto de natureza diferente, ou seja, poderá ser escolhida

uma metodologia como, por exemplo, as melhores práticas em gerenciamento de projetos

sugeridas no PMBOK do PMI.

O PMBOK (2008, p. 6) define gerenciamento de projetos como: “a aplicação de

conhecimento, habilidades, ferramentas e técnicas as atividades do projeto a fim de atender

aos seus requisitos”. Segundo o PMBOK (2008) o gerenciamento de projetos é realizado

através da aplicação integrada de 42 processos que podem ser reunidos em 5 grupos conforme

tabela 2 abaixo:

Grupos de Processo Descrição

Iniciação Processos responsáveis pela definição e autorização do início de um projeto ou fase;

Planejamento Processos realizados para definir o escopo, refinar objetivos e desenvolver o curso de

ação para alcançar os objetivos do projeto.

Execução Processos realizados para executar o trabalho definido no plano de gerenciamento do

projeto para satisfazer as especificações do mesmo.

Monitoramento e

Controle

Os processos necessários para acompanhar, revisar e regular o progresso e o

desempenho do projeto, identificar todas as áreas nas quais serão necessárias

mudanças no plano e iniciar as mudanças correspondentes;

Encerramento Os processos executados para finalizar todas as atividades de todos os grupos de

processos, visando encerrar formalmente o projeto ou a fase.

Tabela 2: Grupos de processos de Gerenciamento de projetos

Fonte: PMBOK (2008, P. 39)

O PMBOK (2008) também organiza as atividades de gerenciamento de projeto em nove áreas

do conhecimento que descrevem as práticas dos processos como pode ser verificado na figura

13 abaixo:

37

Figura 13: Mapeamento de grupos de processos de gerenciamento de projetos e áreas de conhecimento

Fonte: PMBOK (2008, p. 43)

Cada uma das fases do ciclo de vida do projeto do sistema de instrumentação e controle

descritas no item 2.2.1 podem ser gerenciadas conforme este modelo de gerenciamento de

projeto. Lembrando que cada organização envolvida no projeto (cliente, empresa de

engenharia e empresa construtora) possuirão as suas próprias particularidades. Diniz (2009, p.

2) elaborou uma tabela que relaciona as fases do projeto de automação, os principais

documentos gerenciais e os grupos de processo do PMBOK como podem ver abaixo:

38

Fase ou ciclo de vida Principal Documento Gerencial Grupos de processos do PMBOK

Definição do Escopo Termo de Abertura Iniciação

Especificação Funcional Plano do Projeto Planejamento

Desenvolvimento Controle de Mudança de Escopo Execução / Monitoramento e Controle

Testes Relatórios de Verificação do Escopo e

da Qualidade Monitoramento e Controle

Implantação Relatório de Desempenho e Validação

do Sistema Monitoramento e Controle

Entrega e Aceite Final Termo de Encerramento Encerramento

Tabela 3: Relação das fases do projeto, documentos e grupo de processos.

Fonte: DINIZ (2009, p. 2)

Os documentos gerenciais sugeridos por Diniz (2009) podem ser aplicáveis para a empresa de

engenharia e para construtora para as fases dois e três do projeto de instrumentação e controle

apresentadas no item 2.2.1 deste trabalho.

Diniz (2009, p.4) relata que “[..] em nível gerencial o projeto de automação se comporta com

qualquer outro, porém requer um maior esforço para controle do escopo e da qualidade,

devido ao risco inerente dos processos industriais, alteração de tecnologia, dentre outros”. De

fato, verificamos que principalmente para empresa de engenharia responsável pelo projeto de

sistemas de instrumentação e controle existe uma grande quantidade de interfaces com

stakeholders que podem em algum momento do projeto demandar modificações que podem

impactar no escopo contratado e na qualidade do projeto.

O projeto do sistema instrumentação e controle recebe produtos dos demais projetos da planta

industrial (civil, mecânica, tubulação e elétrica) que se forem elaborados por empresas de

engenharia diferentes faz a quantidade de interfaces aumentarem. Além disso, podem ser

citados mais alguns stakeholders: o cliente final, a empresa construtora, fornecedores de

equipamentos e etc.

O controle de mudanças de escopo e o plano de comunicação devem ser

suficientemente adequados e serem seguidos com rigor, para garantir a informação e

o entendimento das partes interessadas com relação aos impactos das mudanças. A

cada mudança o plano da qualidade deverá ser revisto, principalmente se for alterada

uma tecnologia ou algum item de segurança operacional da planta (DINIZ, 2009,p.

2).

Verifica-se que para este tipo de projeto é necessário um gerenciamento de informação muito

eficiente. Além disto, a informação deve ser acessada de maneira rápida e o tempo de procura

da mesma dentro do pacote de documentos do projeto deverá ser minimizado. Na figura 10 do

39

item 2.2.1 pode-se verificar um entregável chamado instrument database (base de dados de

instrumentação). Como pode ser visto trata-se de um dos primeiros entregáveis do projeto e

muitos documentos são realizados após a criação da mesma.

A base de dados pode ser um programa de computador que realiza operações de

armazenamento e recuperação de informações. Para projetos pequenos podem ser utilizadas

planilhas desenvolvidas, por exemplo, pelo Microsoft Excel®. Porém para projetos de grande

porte fica impraticável utiliza-las. Nestes casos as empresas deverão fazer um estudo de

“make or buy” para utilizar uma solução mais sofisticada.

Programas de bancos de dados como Microsoft Access®, Microsoft Visual Foxpro® e

Borland dBase® podem ser utilizados para um desenvolvimento interno da base de dados.

Conforme Whitt (2009, p. 237), a base de dados deverá ser alimentada de informações no

início do projeto e deverá ser mantida uma atualização continua durante todo o seu ciclo de

vida através de acesso multiusuário.

Whitt (2009, p. 237) também relata que “as principais informações que deverão ser

armazenadas são referentes ao controle da documentação e de todas as informações referentes

aos instrumentos e equipamentos do projeto”. A base de dados deverá possibilitar a entrada de

informações através de formulários e permitir que sejam gerados relatórios de maneira

customizada. Certamente a base de dados servirá de fonte de informações para os relatórios

técnicos e gerenciais e desta forma facilita tanto a execução do projeto como o seu

gerenciamento.

Atualmente, existem soluções disponíveis no mercado que englobam todas estas

funcionalidades e ainda permitem a elaboração de documentos a partir de outros e revisão e

verificação integrada de documentos relacionados. Como por exemplo, gerar listas de

instrumentos e listas de materiais a partir do PI&D. Exemplos destes programas são o

COMOS da SIEMENS®, AVEVA Instrumentation® e o INTERGRAPH® SmartPlant

Instrumentation.

Alguns fabricantes de sistemas de automação desenvolveram programas que além das funções

citadas acima também fazem interface com o sistema de automação, o que permite a coleta de

dados on-line da planta. Desta forma, o programa amplia o seu ciclo de vida além do projeto e

será utilizado durante a operação e manutenção da planta.

40

É bom ressaltar que nenhum software pode ser tratado como solução para todas as questões de

gerenciamento de projetos deste tipo e sim como uma ferramenta para auxilio. Conforme o

PMBOK (2008, p.13) o gerenciamento de projeto eficaz requer que o gerente de projetos

possua habilidades interpessoais, conhecimento em gerenciamento geral, conhecimentos em

gerenciamento de projetos e capacidade de trazer resultados aplicando estes conhecimentos,

ferramentas e técnicas reconhecidas como boas práticas.

2.3.CONTROLE DE MUDANÇAS NO PROJETO

No início de um projeto existem muitas incertezas referentes aos seus requisitos e é necessário

fazer algumas suposições para se iniciar o mesmo. Em projetos de engenharia, geralmente os

requisitos são fornecidos pelo cliente através de especificações e memoriais descritivos

anexos ao contrato estabelecido entre as partes. O projeto deverá ser planejado com todas as

informações disponíveis criando-se uma linha de base.

O projeto deverá ser executado conforme o planejado e deverá ser monitorado e controlado

fazendo-se uma comparação entre o planejado e o executado. É neste momento que diferenças

podem ser encontradas e ações serão necessárias para adequar o projeto. Geralmente é neste

ponto que as partes interessadas identificam as necessidades de mudanças no projeto. Tais

mudanças podem ser desde apenas uma correção do que foi executado para atender ao que foi

planejado ou até mesmo uma mudança do planejamento para readequar a execução do projeto

a uma situação não prevista inicialmente.

A influência das partes interessadas, os riscos e as incertezas [..] são maiores durante

o início do projeto. Estes fatores caem ao longo da vida do mesmo. A capacidade de

influenciar as características finais do produto do projeto, sem impacto significativo

sobre os custos, é mais alta no início e torna-se cada vez menor conforme o projeto

progride para o seu término. [..] os custos das mudanças e correções de erros

geralmente aumentam significativamente conforme o projeto se aproxima do

término (PMBOK, 2008, p. 17).

A figura 14 abaixo representa graficamente o impacto das variáveis citados acima com o

avanço do tempo do projeto.

41

Figura 14: Impacto da variável com base no tempo decorrido do projeto

Fonte: PMBOK, 2008, p. 17

“Todos os processos de monitoramento e controle, e vários processos de execução, produzem

solicitações de mudança como saída PMBOK (2008, p. 97)”. As solicitações de mudanças

podem incluir segundo o PMBOK (2008, p. 87):

Ação corretiva: Orientação documentada para que o trabalho do projeto

seja executado de modo que seu desempenho futuro esperado fique de

acordo com o plano de gerenciamento do projeto.

Ação preventiva: Uma orientação documentada para realização de uma

atividade que pode reduzir a probabilidade de consequências negativas

associadas aos riscos do projeto

Reparo de defeito: A identificação formalmente documentada de um

defeito em um componente do projeto com a recomendação para reparar o

defeito ou substituir completamente o componente.

Atualizações: Mudanças em documentações formalmente controladas,

planos, etc., para refletir ideias ou conteúdos modificados ou adicionais.

Sun et al (2004, p. 8) classificou as causas e efeitos de mudanças em projetos de construção

conforme a tabela 4 abaixo:

Mudanças

Causas Efeitos

Externas Internas Projeto Diretos Indiretos

Questões

tecnológicas

Mudanças na

politica de

gerenciamento

Melhorias do projeto Adição de trabalho Necessidade de

comunicar a mudança

para todos os membros

do projeto.

Mudanças de

expectativas do

cliente

Mudanças nos

objetivos da

organização

Conhecimento e

habilidades

inadequadas da equipe

de projeto

Redução de trabalho Disputa e culpa entre

parceiros do projeto

Questões

econômicas

Mudanças na

estratégia da

organização

Mudanças tardias de

informações do cliente

Demolição do trabalho

já realizado

Perda de produtividade

e de ritmo devido à

reprogramação.

Questões

mercadológicas

Mudanças da maneira

de pensar do projetista

Retrabalho Mudanças no fluxo de

caixa, custos

42

financeiros e no lucro.

Mudanças de

governo e

políticas

Erros de projeto Mudança de

especificação

Aumento de riscos de

falhas e erros de

coordenação.

Questões

regulatórias

Conhecimento

inadequado das

condições do local da

obra

Tempo perdido

parando e reiniciando

tarefas correntes para

realizar a mudança.

Baixa moral da força

de trabalho.

Revisões dos

parâmetros do projeto

Revisão dos relatórios

e documentos do

projeto

Aumenta sensibilidade

para mais atrasos.

Mudanças originadas

do campo.

Reorganização da

programação e

métodos de trabalho

para compensar o

tempo perdido

Disputas contratuais

Ambiguidade nos

objetivos do projeto,

escopo e recursos.

Tabela 4: Causa e Efeito de mudanças

Fonte: Sun et al (2004, p.8, tradução nossa).

“Como as mudanças no projeto são comuns, é crítico entender que os gerentes devem

confrontar, abraçar, adaptar e utilizar as mudanças para impactar positivamente as situações

encontradas e reconhecer as mudanças como crescimento” (HUNTOON6, 1998, apud IBBS et

al, 2001, p. 159, tradução nossa). “O gerente de projeto deverá deixar claro os perigos e

potenciais custos das mudanças, porém, deverá encorajar igualmente as mudanças que trarão

benefícios para o projeto” (WALLACE, 2014, p. 4). Um gerenciamento de mudanças

adequado é necessário para atingir estes objetivos.

“O gerenciamento de mudanças deve ser encarado como uma balança entre as novas

expectativas dos stakeholders e os objetivos pré-estabelecidos do projeto” (FONSECA, 2010,

p. 27). Deverá ser estabelecido um sistema de controle de mudanças que conforme PMBOK

(2008, p. 443) trata-se de “um conjunto de procedimentos formais e documentados que define

como as entregas e a documentação do projeto serão controladas, alteradas e aprovadas”.

“O foco principal desse controle é a integração do projeto, pois uma alteração em uma

determinada área de conhecimento pode alterar as demais áreas envolvidas. Por isso o nome

6 Huntoon, C. Managing change. Proj. Mgmt. J. EUA, 1998. Pag. 5–6

43

do processo que possui tal responsabilidade é controle integrado de mudanças” (FONSECA,

2010, p.14).

O escopo é área que mais requer atenção, pois é a mais afetada com as constantes

solicitações de mudança. Por mais que seja feito todo tipo de esforço no

levantamento de requisitos, sempre surgirão novos requisitos ao longo do projeto. E

novos requisitos significam alterações no cronograma, no orçamento e

provavelmente nas demais áreas de conhecimento, pois o escopo é a base do plano

do projeto. (FONSECA, 2010, p. 21).

Também é importante deixar claro que o controle das mudanças depende do tipo de contrato

estabelecido entre as partes, já que algumas mudanças poderão alterar requisitos contratuais e

deverão ser aprovadas pelo cliente final. Nos próximos subitens serão detalhados o controle

de mudança de escopo devido a maior atenção necessária no mesmo, o controle integrado de

mudanças e as modalidades de contratação dos projetos.

2.3.1. MUDANÇAS DE ESCOPO

Mudanças de escopo estão relacionadas com a necessidade de modificar, incluir ou excluir

estregáveis do projeto de maneira que poderão gerar diferenças quando comparados com a

linha de base de escopo planejada anteriormente. O gerenciamento do escopo deverá dar

suporte para identificar quando estas mudanças serão necessárias.

“O gerenciamento do escopo do projeto está relacionado com a definição e controle do que

está e do que não está incluso no projeto” (PMBOK, 2008, p. 103). Os processos que fazem

parte deste gerenciamento estão descritos na tabela 5 abaixo:

Processo Descrição

5.1 Coletar os requisitos Realiza a definição e documentação das necessidades das partes interessadas para

alcançar os objetivos do projeto.

5.2 Definir o escopo Realiza o desenvolvimento de uma descrição detalhada do projeto e do produto.

5.3 Criar a EAP Realiza a subdivisão das entregas e do trabalho do projeto em componentes menores e

mais facilmente gerenciáveis

5.4 Verificar o escopo Realiza a formalização da aceitação das entregas terminadas do projeto

5.5 Controlar o escopo Realiza o monitoramento do progresso do escopo do projeto e escopo do produto e

gerenciamento das mudanças feitas na linha de base do escopo.

Tabela 5: Gerenciamento de escopo


44

Os processos de planejamento de escopo (5.1, 5.2 e 5.3) são os responsáveis por estabelecer

as linhas de base do escopo que são a declaração de escopo, a estrutura analítica do projeto

(EAP) e o dicionário da EAP. Como os demais processos de monitoramento e controle, a

verificação do escopo e o controle de escopo irão gerar como saídas solicitações de mudanças.

“A verificação do escopo é um processo que pode ser realizado após ou em paralelo com

processo de verificação da qualidade” (PMBOK, 2008, p. 123). Na figura 15 abaixo verifica-

se as entradas, ferramentas e técnicas, saídas e o diagrama de fluxo deste processo.

Figura 15: Verificar o escopo: entrada, ferramentas e técnicas, saídas e diagrama de fluxo.


“Este processo utiliza como ferramenta de verificação a realização de inspeções que inclui

atividades tais como medição, exame e verificação para determinar se o trabalho e as entregas

atendem aos requisitos e aos critérios de aceitação do produto” (PMBOK, 2008, p. 124). No

projeto de engenharia têm-se os seguintes exemplos de verificação de escopo: aprovação de

desenhos, inspeção de equipamentos adquiridos, testes de aceitação de sistemas e etc. “As

entregas finalizadas que não foram formalmente aceitas são documentas, juntamente com as

razões para sua rejeição. Essas podem exigir uma solicitação de mudança visando o reparo de

defeitos” (PMBOK, 2008, p. 125).

“O controle do escopo, como toda atividade de controle, necessita de informações que se

refiram ao planejado e de informações que demonstrem o que foi realizado no projeto”

(SOTILLE et al, 2010, p.126). As informações do trabalho realizado são obtidas a partir de

relatórios de desempenho e as informações de planejamento estão na linha de base do escopo.

45

“Este processo utiliza como ferramenta a análise de variação para identificar Gaps entre estas

informações e determinar causa e grau de divergência e a decisão se ações corretivas ou

preventivas são necessárias” (PMBOK, 2008, p. 127). Esta análise poderá gerar solicitações

de mudanças que podem implicar tanto em mudanças na linha de base, mudanças do trabalho

realizado ou em ambos. Na figura 16 abaixo se verifica as entradas, ferramentas e técnicas,

saídas e o diagrama de fluxo do processo controlar o escopo.

Figura 16: Controlar o escopo: entrada, ferramentas e técnicas, saídas e diagrama de fluxo.


As solicitações de mudança geradas nos processos de verificar escopo e controlar escopo

certamente terão impactos em outras áreas do conhecimento como tempo, custo e qualidade

por exemplo. Também é necessário evitar que ocorreram mudanças não registradas que são

conhecidas como scope creep. Por isso é necessário que estas solicitações de mudanças sejam

formalizadas e encaminhadas para o processo de controle integrado de mudanças que será

discutido no próximo item.

2.3.2. CONTROLE INTEGRADO DE MUDANÇAS

“Realizar o controle integrado de mudanças é o processo de revisão de todas as solicitações,

aprovação e gerenciamento de mudanças em entregas, ativos de processos organizacionais,

documentos de projeto e plano de gerenciamento do projeto” (PMBOK, 2008, p. 93).

O controle integrado de mudanças abrange todos os controles das áreas de

conhecimento do gerenciamento. E o processo responsável por manter a integridade

46

das linhas básicas de desempenho do plano do empreendimento, e pela garantia da

conformidade do escopo obtido com as definições no plano do escopo, coordenando

todas as alterações nas outras áreas de conhecimento do empreendimento, como a

gerência da comunicação, qualidade e riscos. Isto inclui verificações do plano do

empreendimento e ações corretivas, análise de riscos e a administração de contratos

(VALERIANO7, 2001; VARGAS

8, 2000, apud BRUEL, 2003, p.63).

Na figura 17 abaixo verifica-se as entradas, ferramentas e técnicas, saídas e o diagrama de

fluxo do processo Realizar o controle integrado de mudanças.

Figura 17: Realizar o controle integrado de mudanças: entrada, ferramentas, saídas e diagrama de fluxo.


7 VALERIANO, D. L. Gerência em Projetos - Pesquisa, Desenvolvimento e Engenharia. São Paulo:

Makron Books, 1998.

8 VARGAS, R. V. Gerenciamento de projetos - Estabelecendo Diferenciais Competitivos, Rio de Janeiro:

Brasport, 2000.

47

Conforme Bruel (2003, p.63), “o controle de mudanças tem como objetivo principal a

garantia da realização do empreendimento conforme o plano elaborado, e a garantia de que

eventuais mudanças sejam benéficas para o todo do empreendimento”. Segundo Ibbs (2001,

p. 164, tradução nossa) “a ideia central de qualquer sistema de gerenciamento de mudanças é

antecipar, reconhecer, avaliar, resolver, documentar e aprender com os conflitos de maneira a

suportar a viabilidade do projeto”.

O sistema de controle de mudanças está relacionado com o sistema de gerenciamento de

configuração. Segundo o PMBOK (2008, p. 443), na maior parte das áreas de aplicação, o

sistema de controle de mudanças é um subconjunto do sistema de gerenciamento de

configuração. “O controle de mudanças é focado na identificação, documentação e controle

de mudanças e as linhas de base do produto” (PMBOK, 2008, p. 94).

“A configuração é a soma das características físicas e funcionais de um produto, determinadas

na documentação técnica e obtidas no produto. É identificada nos documentos técnicos de

empreendimento e de produção: desenhos, especificações e listas diversas” (VALERIANO7,

1998, apud BRUEL, p. 66). “O gerenciamento da configuração é o controle técnico e

administrativo das múltiplas versões ou edições de um entregável especifico” (WALLACE,

2014, p. 1).

2.3.2.1.Implantação, procedimento, ferramentas e técnicas de um sistema de controle de

mudanças.

Segundo o PMBOK (2008, p.64), a aplicação do sistema de gerenciamento em todo projeto,

incluindo processos de controle de mudanças, alcança três objetivos principais:

Estabelece um método evolutivo para consistentemente identificar e

solicitar mudanças nas linhas de base estabelecidas e avaliar o valor e

efetividade dessas mudanças;

Proporciona oportunidades de validar e aprimorar o projeto continuamente

considerando o impacto de cada mudança e

Fornece a equipe de gerenciamento do projeto o mecanismo para que se

comunique, consistentemente, todas as mudanças aprovadas e rejeitadas as

partes interessadas.

“O primeiro passo para implantar um sistema de controle de mudança é promover uma cultura

de mudança na equipe de projeto. Deverão ser apresentados os conceitos de mudanças

benéficas, que deverão ser encorajadas, e mudanças prejudiciais que deverão ser evitadas”

(IBBS et al, 2001, p. 161).

48

Este fato ajuda a quebrar a resistência das pessoas que tendem normalmente a se opor as

mudanças, já que possivelmente terão trabalho a mais do que previsto. Porém deverá ser

demostrado que algumas mudanças, entre outros benefícios, poderão até reduzir o grau de

dificuldade do trabalho. Ibbs et al (2001, p.162) também relata que:

[..] a equipe de projeto poderá analisar de maneira proativa no inicio do projeto

quais são os impactos de possíveis mudanças para já ir planejando possíveis reações.

Entretanto ressalta que a determinação se uma mudança é benéfica ou prejudicial

pode variar com o tempo do andamento do projeto.

Neste momento de promoção da cultura também é interessante deixar claro para os

stakeholders que as solicitações de mudança deverão ser registradas e tratadas conforme um

procedimento de controle de mudanças. Segundo Bruel (2003, p.81), “os sistemas de controle

geralmente possuem uma forma automática de aprovação de categorias específicas de

mudanças”. Wallace (2014, p.4) relata o seguinte sobre este assunto:

É necessário que exista um balanço entre flexibilidade e controle, pois se o processo

for muito oneroso poderá ocasionar perda de mudanças valiosas ou os participantes

irão ignorar as regras. Se o processo for muito simples, então muitas mudanças

podem ser realizadas sem uma análise adequada dos seus méritos e consequências.

Segundo a Collegiate Project Service (2008, p.1), os seguintes itens deverão estar inclusos no

processo de controle de mudanças: Proposito do plano de gerenciamento de mudanças,

procedimentos de controle, papéis e responsabilidades no gerenciamento, formulário de

solicitação de mudanças e formulário de registro de mudanças. Para Wallace (2014, p.4), o

processo deverá definir e acordar os seguintes itens:

Em que base as mudanças deverão ser aprovadas;

Quem faz o que;

Membros do comitê de controle de mudanças;

Protocolos para níveis de autoridade, por exemplo, que tipo de mudança

pode ser realizada sem precisar da aprovação do cliente final;

Link com outros procedimentos de gerenciamento, exemplos,

gerenciamento de questões e gerenciamento de configuração;

Quais ferramentas serão utilizadas para dar suporte ao processo de

gerenciamento;

Como comunicar e promover o processo e sua importância para todos os

participantes.

“Num sistema integrado de mudanças, as alterações devem ser documentadas, com um pedido

formalizado, através de um processo definido e preestabelecido” (VALERIANO7, 2001, apud

49

BRUEL, 2003, p. 63). Este processo deverá ser definido através de um procedimento que

inclui as seguintes atividades, porém não estando limitadas as mesmas:

Formalizar e registrar todas as mudanças solicitadas das diversas fontes;

Avaliar as mudanças encontrando os desvios para a linha de base;

Avaliar os impactos em todas as áreas do conhecimento causados pela mudança;

Dar suporte a decisão, negociar, aprovar e comunicar as mudanças com os

Stakeholders;

Atualizar a linha de base, efetuando replanejamentos e/ou planos interinos para

atender a execução da mudança caso a mesma seja aprovada;

Executar, monitorar e controlar a mudança;

Reavaliar mudanças mal sucedidas;

Registrar e divulgar as lições aprendidas com as mudanças;

Avaliar e efetuar mudanças no procedimento de controle de mudanças caso

necessário.

As atividades de avaliação dos desvios das mudanças e avaliação dos impactos muitas vezes

poderão necessitar que a equipe de gerenciamento do projeto receba o apoio de especialistas

de determinadas áreas técnicas do projeto. O PMBOK (2008, p. 98) cita que tal opinião

especializada pode ser provida por várias fontes, por exemplo:

Consultores;

Partes interessadas, inclusive clientes ou patrocinadores;

Associações profissionais e técnicas;

Setores econômicos;

Especialistas no assunto e

Escritório de projetos.

O procedimento de controle de mudanças também pode prever a utilização de um comitê de

controle de mudanças (CCM) para auxiliar nas avaliações necessárias e tomar a decisão de

aprovar ou rejeitar a mudança. Este comitê poderá realizar reuniões que servirão para

negociar com o cliente final principalmente para os casos onde as mudanças gerem aditivos

contratuais. Segundo o PMBOK (2008, P. 98), “todas as decisões do comitê de controle de

mudanças são documentadas e comunicadas às partes interessadas, a título de informação e

para ações de acompanhamento posterior”.

Este comitê pode ter representantes de vários segmentos: a) da equipe do

empreendimento, que detêm conhecimento da mudança e seu impacto; b) do cliente,

que vai aprovar as alterações dos custos e do cronograma e entender o modo como a

alteração afeta a utilidade do produto; c) de grupos com produtos relacionados para

observar aspectos pertinentes à integração; d) da gerência funcional para representar

50

a política da empresa. Quanto maior for o empreendimento, mais categorias de

alterações e comitês de mudanças existirão. Isto aumenta a complexidade, mas trata-

se de uma estratégia indicada para controlar as decisões do empreendimento e impor

a autoridade sobre a tomada das decisões em todas as áreas possíveis (VERZUH9,

2000, apud BRUEL, 2003, p. 73).

Sun et al (2004, p. 13) sugeriu uma ferramenta de predição para que a equipe do projeto

analise de forma proativa as possíveis mudanças ou faça a análise de impactos de mudanças

que já foram solicitadas baseando-se na relação de interdependência entre as características do

projeto, causas da mudança e efeitos da mudança. Na figura 18 pode-se observar um diagrama

que representa a interdependência entre estas variáveis:

Figura 18: Diagrama de interdependência entre características do projeto, causas e efeitos de mudanças.

Fonte: Sun et al (2004, p. 13)

A abordagem de Sun et al se aproxima muito da técnica de diagramas de causa e efeito de

Ishikawa utilizada no processo para identificar as causas dos riscos. De fato, quando um risco

vem a ocorrer ele pode se tornar uma causa para mudança , portando estas ferramentas podem

se complementar. Segundo o PMBOK (2008, p. 312), “o processo de monitorar e controlar os

riscos pode gerar como saída uma solicitação de mudança devido a planos de contingência ou

soluções de contorno”.

2.3.2.2.Desafios e problemas enfrentados na utilização de sistemas de controle de

mudanças

Um dos principais problemas do gerenciamento de mudanças é a realização de mudanças sem

o registro das mesmas ou sem a aprovação do cliente final. Isto pode ocorrer muitas vezes

pela falta de conhecimento do procedimento de controle de mudanças por todos os

9 VERZUH, E. Gestão de Projetos. MBA Compacto. 5. ed. Rio de Janeiro: Campus, 2000.

51

stakeholders envolvidos ou devido a pressões que a equipe do projeto poderá receber para

executar alguma alteração sem aguardar as demais etapas do processo como: analise de

impactos, negociação e aprovação.

Para os casos onde a mudança impacta em custos financeiros devido a alterações contratuais o

problema é ainda maior porque a empresa prestadora de serviço ficará totalmente a mercê se o

cliente irá acatar ou não o pagamento pelas mudanças já realizadas. Além de promover a

cultura de gerenciamento de mudanças para todos os stakeholders, o gerente de projetos

também deverá blindar a equipe para que pressões externas não afetem o andamento do

projeto conforme o planejamento.

Geralmente as pressões ocorrem devido a prazos apertados para dar alguma solução para um

problema. A equipe de gerenciamento de projeto pode reduzir esta pressão através da

antecipação de analises de impactos para possíveis mudanças fazendo que a resposta seja mais

rápida quando as mudanças forem necessárias. Wideman (2001, p. 8) sugere “monitorar o

cronograma e se o cliente ou seus representantes causarem atrasos, notificá-los

imediatamente, de forma educada, mas firme e por escrito”. Fonseca (2010, p.22) sugere

utilizar um índice de atraso causado por mudanças, pois pode definir qual o real impacto que

o cronograma está sofrendo.

O ideal nas reivindicações é ter o cliente ao lado da empresa e assumindo suas

causas, mas como isto raramente acontece, algumas regras devem ser observadas:

[..] cobrar as mudanças na ocasião do pedido por parte do cliente. As reivindicações

postergadas para o final da obra, jamais são pagas, documentadas ou não; destacar

uma pessoa capacitada para acompanhar o contrato e uma pessoa capacitada para

negociar com o cliente; [..] ser técnico antes que político, detectar o serviço que

realmente justifique a reivindicação (SILVA,2002 , p. 1).

Fonseca (2010, p. 23) destaca que “a rigidez no processo, problemas de análise da mudança e

principalmente a falta de integração são fatores que colaboram com o fracasso do plano

integrado de mudanças”. A rigidez do processo como já mencionado neste trabalho, fará com

que mudanças importantes tenham dificuldades de serem realizadas. Os problemas de analise

ocorrem devido a considerar apenas o impacto nas áreas do conhecimento sem realizar uma

priorização devido ao momento atual de cada área. A falha de integração ocasiona

inconsistências no plano quando, por exemplo, uma nova entrega é inclusa, porém o

cronograma ou o orçamento não são atualizados.

52

“O plano de controle de mudanças deverá ser revisado caso as mudanças: não sejam aplicadas

a tempo, não sejam processadas suficientemente, sejam mal sucedidas, afetem a

disponibilidade do sistema e nem todas sejam cobertas pelo plano” (KERN-LIFE, 2009, p. 2).

Para se obter um controle integrado de mudanças bem sucedido não basta apenas

montar um bom plano, pois a montagem é a apenas a primeira etapa. A grande

maioria dos controles de mudança utiliza os pesos para classificarem o grau de

impacto da mudança, porém os pesos são definidos uma única vez, na fase

formulação do plano de mudanças. As necessidades irão mudar ao longo do projeto

e plano de mudanças deve ser capaz de se adaptar a essas mudanças. Essa

flexibilidade é o verdadeiro desafio no gerenciamento de mudanças em projetos

(FONSECA, 2010, p. 24).

2.3.3. MODALIDADES DE CONTRATAÇÃO DO PROJETO

De acordo com Ferrari (2011, p. 69), “Modalidade de contratação é o mecanismo que

estabelece a integração entre a abrangência do fornecimento, a divisão dos riscos e a forma de

remuneração num compromisso de aquisição e fornecimento de bens e serviços”.

Em seu trabalho Ferrari (2011) mostrou que entre as diferentes referências sobre o assunto,

existem muitos desalinhamentos na terminologia utilizada para as modalidades de contratação

de projetos devido a diferentes áreas de aplicação, variações etimológicas entre os países da

Europa e América do Norte e diferentes legislações entre os países.

O PMBOK (2008, p 423-424) cita os seguintes tipos de modalidades de contratação:

Contrato de custo mais remuneração de incentivo (CMRI)/Cost-Plus-

Incentive-Fee (CPIF) Contract.

Contrato de custo mais remuneração fixa (CMRF) / Cost-plus-Fixed-Fee

CPFF Contract,

Contrato de custos reembolsáveis / Cost-Reimbursable Contract.

Contrato de preço fixo com remuneração de incentivo (PFRI) / Fixed-

Price-Incentive-Fee (FPIF) Contract.

Contrato de preço fixo garantido (PFG) / Firm-Fixed-Price (FFP)

Contract.

Contrato por tempo e material / Time and Material (T&M) Contract.

Em seu trabalho Whitt (2006) passa uma visão geral das modalidades de contratos mais

comumente utilizadas entre as empresas de engenharia e os proprietários do negócio. Whitt

(2006, p.7, tradução nossa) relata que “alguns anos atrás os contratos do tipo Cost-plus eram

os mais comuns. Neste formato, a empresa de engenharia assume um risco financeiro mínimo.

Caso seja necessário algum retrabalho o cliente é obrigado a pagar uma taxa por hora de

53

retrabalho”. Com relação ao exposto acima, observa-se que o tipo de contrato Cost-plus

beneficia mais a empresa de engenharia, portanto é necessário que o cliente tenha um maior

monitoramento e controle do projeto para avaliar quais retrabalhos e mudanças são realmente

necessários para implementação.

Whitt (2006, p.8, tradução nossa) também cita que “com o passar do tempo, a competição das

empresas para ganhar os projetos de engenharia, deu maior poder para o cliente. Outras

estruturas que eram menos vantajosas para a empresa de engenharia surgiram como fixed-

cost, turney key e Engineering Procurement and Construction (EPC)”.

Custo fixo (Fixed-Cost): “É um tipo de contrato no qual o cliente concorda em pagar uma

quantia fixa para um determinado conjunto de produtos e serviços” (Whitt 2006, p. 9).

Geralmente neste tipo de projeto ocorrem licitações e será declarada vencedora a empresa de

engenharia que apresentar o menor preço com a melhor solução técnica para o projeto

proposto. Para isso é necessário que o cliente disponibilize um pacote com especificações

técnicas, desenhos e informações necessárias para que a empresa de engenharia faça um

estudo e monte sua proposta.

Com este tipo de processo, o cliente é beneficiado por já possuir os custos pré-

definidos facilitando o seu planejamento financeiro. [..] Por outro lado, o cliente terá

o seu poder de controlar o projeto reduzido durante a execução, uma vez que, na

composição do preço do projeto, a empresa de engenharia já define os seus métodos

e entregáveis que melhor atenderiam ao escopo informado pelo cliente na fase de

licitação” (Whitt, 2006, p. 9, tradução nossa).

Nota-se também que o cliente ainda corre o risco de entregar um pacote de informações

técnicas que ainda possuam incertezas e que as mesmas não sejam cobertas pelo escopo da

proposta da empresa de engenharia vencedora. Neste caso durante a execução do projeto pode

aparecer necessidade de mudanças no projeto, conforme Whitt (2006, p.9) as mesmas deverão

ser tratadas da seguinte maneira:

“Uma vez que o cliente aceita a proposta, a empresa de engenharia não tem a

obrigação de ajustar os seus entregáveis e métodos caso seja capaz de demostrar que

se fizer isto irá afetar negativamente a obtenção de lucro. Caso o cliente faça uma

requisição que esteja fora da declaração de escopo, a empresa de engenharia possui

o direito de negar a requisição até que o cliente aprove uma ordem de mudança de

engenharia”.

Empreitada Integral Chave na Mão (Turn Key):

54

“modalidade em que o contratante remunera a contratada pelo fornecimento de uma

solução completa, podendo envolver bens, produtos e serviços, cuja concepção fica

a cargo do contratado, a ser provida num prazo definido, com preço total pré-

estabelecido e com a garantia do funcionamento, segundo especificações

previamente definidas” (FERRARI, 2011, p. 113).

Whitt (2006, p. 10, tradução nossa) acrescenta que um projeto turn key é muito similar a um

projeto Fixed-Cost com exceção que o cliente não tem poder de questionar como o projeto é

realizado.

EPC – Projeto, fornecimento e construção (Engineering Procurement and

Construction):

Modalidade em que o contratante remunera o contratado pelo fornecimento de uma

solução, podendo envolver bens, produtos e serviços, cuja concepção já foi feita,

mas todo o detalhamento (engineering), aquisição de componentes, conjuntos e

sistemas (procurement), construção, fabricação, integração, montagem e instalação

(construction) ficam a cargo do contratado, num prazo definido, a um preço total

pré-estabelecido (FERRARI, 2011, p. 113).

Tanto Whitt (2006) como Ferrari (2011) relatam em seus trabalhos que podem haver modelos

de contratação híbridos que possuam características de mais de um dos modelos apresentados.

De acordo com a experiência e observação do autor deste trabalho, verificou-se que na

maioria dos casos os contratos das empresas de engenharia de instrumentação e controle

industrial são da modalidade de Fixed-Cost. Já para as empresas empreiteiras, que podem

incluir o projeto de instrumentação e controle nos seus serviços, foi observada a presença dos

modelos de contrato Turn-key, EPC ou uma combinação destes dois.

3. GERENCIAMENTO DE MUDANÇAS EM PROJETOS DE SISTEMAS DE I&C.

Neste capitulo os conceitos apresentados no referencial teórico serão utilizados para elaborar

um plano de controle de mudanças em projetos de instrumentação e controle. Para que isto

seja possível será apresentado um cenário genérico para empresa de engenharia responsável

pelo projeto. Também serão exemplificadas mudanças típicas para o projeto de sistemas de

instrumentação e controle e uma análise de impactos de mudança.

55

3.1.CENÁRIO DA EMPRESA DE ENGENHARIA

Para este estudo será considerado uma empresa de engenharia responsável apenas pelo projeto

de instrumentação e controle. Os demais subprojetos da planta industrial serão realizados por

outras empresas. A empresa de engenharia terá um contrato da modalidade Fixed-Cost com o

cliente final que é o proprietário da planta industrial em questão.

O projeto será a construção de uma nova planta (greenfield). A empresa de engenharia

participará das fases dois (projeto de detalhamento) e dará apoio com informações e

realização de testes no sistema projetado na fase três (construção e comissionamento). Nos

itens abaixo serão complementadas as seguintes informações da empresa: organograma,

fatores ambientais, ativos de processos organizacionais e EAP.

3.1.1. Organograma

A empresa de engenharia possuirá uma estrutura organizacional matriz forte e será divida em

departamentos com um deles sendo especifico para o gerenciamento de projetos. O gerente de

projetos terá autoridade moderada e terá que competir pelos recursos com os demais projetos

e com os gerentes funcionais. O departamento de gerenciamento de projetos possuirá uma

equipe especifica para gerenciar as mudanças do projeto. Na figura 19 abaixo está exibido o

organograma da empresa de engenharia.

Figura 19: Organograma da empresa de engenharia de Instrumentação e Controle.

Fonte: Elaborada pelo autor

56

No organograma estão representadas apenas as funções dos recursos e não a quantidade de

cada recurso. Também estão representados apenas os departamentos da empresa que terão

seus recursos utilizados pelo projeto. É importante lembrar haverá necessidade de utilizar

especialistas técnicos para participar das analises de mudanças e reuniões do comitê de

controle de mudanças. Este especialista já pode estar incorporado na equipe de gerenciamento

de mudanças na figura de um consultor ou poderá ser um dos membros dos outros

departamentos que deverá ser compartilhado quando houver necessidade.

3.1.2. Estrutura Analítica do Projeto

A EAP do projeto do sistema de instrumentação e controle pode ser verificada no apêndice I

deste trabalho.

3.1.3. Fatores Ambientais

Entre os fatores ambientais possíveis, o sistema de informações do gerenciamento de projetos

(SIGP) será considerado o mais importante para o processo de controle integrado de

mudanças. Será considerada a existência:

Software para elaboração de cronograma

Sistema de gerenciamento de configuração

Base de dados de informações do projeto de instrumentação e controle compartilhada

na rede coorporativa possibilitando o acesso, atualização e emissão de relatórios pela

equipe do projeto. Como pode ser visto na EAP a base de dados é um dos entregáveis

do projeto.

3.1.4. Ativos de processos organizacionais

Entre os ativos de processos organizacionais serão considerados os seguintes como mais

importante para o processo de controle integrado de mudanças:

Rede coorporativa acessível à equipe do projeto para armazenamento e recuperação de

documentos, formulários, procedimentos, instruções e base de conhecimentos da

organização com informações históricas do projeto.

Sistema de armazenamento e atualização de lições aprendidas

Sistemas de coleta e disponibilização de dados de medição de processos. Como por

exemplo, um sistema integrado de gestão empresarial SAP/R3.

57

3.2.MUDANÇAS TÍPICAS NO PROJETO DE I&C

Na tabela 7 abaixo estão representados alguns exemplos de mudanças típicas e suas causas

para o projeto de sistemas de instrumentação e controle. Esta lista pode ser elaborada durante

o planejamento do projeto e servir de apoio para identificação e analise de impactos de

mudanças.

ITEM DESCRIÇÃO DA MUDANÇA POSSÍVEIS CAUSAS

1 Aumento ou diminuição da quantidade de

instrumentos.

Modificações no projeto mecânico/processo

2

Mudança de tecnologia de medição dos

instrumentos inicialmente prevista para

atender a aplicação.

1) Fornecedor sugere tecnologia que atende

melhor a aplicação.

2) Verificação de ineficiente de medição da

tecnologia atual depois da instalação do

instrumento.

3

Mudança protocolo de comunicação do

instrumento.

1) Não disponibilidade do mercado para o

protocolo solicitado.

2) Modificação do projeto de encaminhamento

elétrico.

4 Melhoria, correção ou substituição dos

instrumentos e seus acessórios.

1) Defeitos encontrados na inspeção.

2) Defeitos encontrados na montagem.

3) Defeitos encontrados durante testes e operação.

4) alteração das condições de processo (vazão,

temperatura, pressão e etc.) inicialmente previstas

no projeto do processo.

5) Melhorias solicitadas pelo cliente.

6) Modificações dos projetos de outras disciplinas

de engenharia.

5

Modificação da conexão ao processo do

instrumento.

1) Modificação no projeto mecânico da conexão

da tubulação ou do equipamento que instrumento

fará a conexão.

6 Modificação da alimentação elétrica do

instrumento.

1) Modificação do projeto elétrico

7 Revisão da planta de alocação de

instrumentos.

1) Modificação dos arranjos das tubulações e

equipamentos no projeto mecânico.

8 Revisão de desenhos, listas, especificações

e demais documentação do projeto.

1) Atender comentários devido a não

conformidades encontradas no processo de

verificação dos documentos.


de engenharia.

3) Modificações realizadas durante a construção e

comissionamento.

4) Atender sugestões de melhorias do projeto.

9 Revisão dos padrões de programação e

padrões de testes.

1) Atender comentários devido a não

conformidades encontradas no processo de

verificação dos documentos.

2) Adequação dos padrões as necessidades

encontradas na execução do projeto.

58

10 Aumento ou diminuição da quantidade de

pontos de entradas e saídas.

1) Aumento ou diminuição na quantidade de

instrumentos inicialmente previstos.

2) Inclusão ou exclusão de equipamentos

monitorados/controlados inicialmente previstos.

3) Inclusão ou exclusão de sistemas ou

subsistemas da planta industrial.


de engenharia.

11 Modificação na programação dos

aplicativos (SDCD, CLP, IHM).

1) Inconsistências ou defeitos encontrados durante

as seguintes atividades: validação do projeto,

realização do TAF, realização do TAC e operação.

2) Melhorias solicitadas pelo cliente durante as

seguintes atividades: validação do projeto,


12

Inclusão ou exclusão de automatismos e/ou

lógicas de controle não previstas

inicialmente

1) Aumento ou diminuição da quantidade de

pontos de entradas e saídas.


de engenharia.

13 Inclusão de cartões de módulos de

comunicações no Hardware do SDCD ou

CLP.

1) Inclusão ou exclusão de redes de comunicação

não previstas inicialmente.

2) Modificação de protocolos de comunicação de

instrumentos ou equipamentos.

14

Inclusão de conversores de meio físicos.

1) Instrumento ou equipamento não possui o

protocolo de comunicação ou meio físico

inicialmente previsto.

15 Necessidade de modificações na arquitetura

de redes.

1) Melhorar o desempenho das redes

2) Mudanças de tecnologia

3) Inclusão ou exclusão de equipamentos de rede.

16 Modificação nos painéis de automação.

1) Inconsistências ou defeitos encontrados durante

as seguintes atividades: validação do projeto,


2) Melhorias solicitadas pelo cliente durante as

seguintes atividades: validação do projeto,


3) Aumento ou diminuição da quantidade de

pontos de entradas e saídas que ultrapassem as

reservas dos cartões.

4) Inclusão de cartões de módulos de

comunicações no Hardware do SDCD ou CLP.

5) Inclusão de conversores de meio físicos.

17 Acréscimo de HH (homens-hora) para os

serviços de apoio ao comissionamento.

1) Solicitação do cliente devido a horas de

paralisação ocasionadas por terceiros.

18 Alterações de custos e prazos para compra

de equipamentos comparados com os

custos e prazos previstos no planejamento

1) Erros na estimativa dos preços e prazos

considerados no planejamento.

2) Modificações nas especificações dos

equipamentos conforme o item 9.

Tabela 6: Exemplos de mudanças e suas causas em projetos de I&C.


59

3.3.PLANO DE GERENCIAMENTO DE MUDANÇAS DO PROJETO DE I&C

3.3.1. Proposito

O plano de gerenciamento de mudanças tem como proposito estabelecer um processo

padronizado para controle integrado de mudanças no projeto de sistemas I&C garantindo o

registro, análise, controle, comunicação e tratamento adequado aos diferentes tipos de

mudanças originadas das diversas interfaces existentes do projeto.

3.3.2. Objetivos

Os objetivos principais do plano de gerenciamento de mudança são os seguintes:

Formalizar as solicitações de mudanças, registros de mudanças, avaliação de impactos

e relatórios através do preenchimento adequado de formulários.

Garantir a análise dos impactos das mudanças nos aspectos técnicos de engenharia e

nos aspectos das áreas de conhecimento de gerenciamento de projetos.

Garantir flexibilidade para execução de mudanças classificadas como urgentes pelo

cliente.

Gerenciar e controlar a execução do projeto conforme a linha de base.

Dar tratativa adequada para desvios e correções de erros do projeto.

Modificar a linha de base caso seja necessário e benéfico para o projeto.

Garantir que mudanças que alterem itens contratuais sejam tratadas adequadamente

com o cliente.

Comunicar e divulgar o processo de controle de mudanças para os stakeholders.

3.3.3. Documentos de referência

Contrato com o cliente do projeto.

Plano de gerenciamento do projeto.

Plano de gerenciamento de configuração.

3.3.4. Papéis e responsabilidades

Equipe de gerenciamento do projeto: Composta pelo gerente de projetos, planejadores,

project contollers e a equipe de gerenciamento de mudanças. Esta equipe é responsável por

solicitar mudanças, receber e registrar as solicitações de mudanças das diferentes fontes,

monitorar e controlar as mudanças, atualizar a linha de base do projeto, realizar planos de

ação interinos para mudanças corretivas que não alteram a linha de base ou para mudanças

urgentes, solicitar autorização do cliente para execução de mudanças urgentes, comunicar de

maneira formalizada a aprovação e rejeição de mudanças para os stakeholders, registrar e

60

divulgar as lições aprendidas com as mudanças e avaliar a necessidade de modificações no

plano de gerenciamento de mudanças.

Equipe técnica do projeto: Composta pelos profissionais do departamento de I&C.

Responsável por identificar, solicitar e executar a mudança.

Comitê interno de controle de mudança: Composta por representantes da equipe de

gerenciamento de projeto, equipe técnica, suprimentos e qualidade. Este comitê é reunido

quando as mudanças alteram a linha de base. O objetivo deste comitê é avaliar os impactos

das mudanças em conjunto de maneira a integrar todos os departamentos envolvidos. A

equipe técnica analisará os impactos técnicos da mudança, a equipe de gerenciamento

analisará os impactos na linha de base, o representante do suprimentos levantará custos

envolvidos caso a mudança demande alguma aquisição e a qualidade levantará impactos que

afetam seus padrões. Deverá ser preenchido um formulário único com a análise de impactos.

Também são responsabilidades deste comitê: verificar as mudanças que podem ser aprovadas

sem a participação do cliente, verificar quais mudanças alteram itens contratuais e precisam

da participação do cliente, elaborar relatório comparativo entre o contrato e a mudança,

submeter o relatório e os impactos para o cliente, realizar reunião de acompanhamento e

avaliação de mudanças, avaliar impacto para mudanças já executadas com autorização do

cliente que as classificou como urgentes e foram executadas sem análise prévia.

Comitê externo de controle de mudanças: Composto pelos membros do comitê interno de

controle de mudanças mais os representantes técnicos e gerenciais do cliente. Este comitê

recebe a análise de impactos e relatório comparativo entre o contrato e a mudança com o

objetivo de realizar a reunião para verificação e análise destes documentos e negociação

técnica e comercial da mudança. Neste comitê também é negociado o preço para as mudanças

já executadas com autorização do cliente sem a análise prévia. O comitê não toma decisões,

apenas encaminha os resultados da reunião para aprovação da pessoa autorizada a tomar

decisões dentro da organização do cliente.

Cliente: Tem como responsabilidade tomar a decisão de aprovação ou não de mudanças,

autorizar a execução de mudanças urgentes sem analise prévia de impactos e posteriormente

aceitar ou não o preço negociado para estes casos.

61

3.3.5. Procedimento de controle de mudança

O procedimento de controle de mudança será conforme o fluxograma de processo exibido no

Apêndice II.

3.3.6. Documentos e formulários do procedimento de controle de mudanças

Os seguintes formulários deverão ser utilizados neste procedimento:

Formulário de solicitação de mudança – Apêndice III.

Formulário de registro de mudanças – Apêndice IV.

Formulário de avaliação de impactos da mudança – Apêndice V.

Formulário de relatório comparativo entre o contrato e a mudança – Anexo VI.

3.3.7. Ferramentas de suporte ao plano

As seguintes ferramentas darão suporte ao plano de controle de mudanças:

Base de dados de Instrumentação e Controle.

Sistema de configuração.

Sistema integrado de gestão empresarial.

Software de desenvolvimento de cronogramas.

3.3.8. Comunicação e divulgação do plano

O plano de controle de mudança será apresentado a todos os stakeholders no início do projeto.

Também serão realizadas auditorias mensais na empresa com objetivo de verificar a correta

aplicação do plano, divulgar o mesmo e receber sugestões de melhorias.

3.4.ANÁLISE DE IMPACTOS DE MUDANÇAS

O autor verificou que a melhor ferramenta para análise de impactos de mudanças nos projetos

de I&C é a realização de reuniões através de comitês de controle de mudanças conforme

indicado no plano de gerenciamento de mudanças mostrado no item anterior. Os impactos de

determinada mudança certamente atingem diversas disciplinas e será necessário o apoio de

diferentes especialistas para obter todas as informações e realizar uma analise completa.

Também foi verificado que a consulta de mudanças típicas e suas causas ajudam nesta análise.

Abaixo temos um exemplo do formulário de análise de impactos preenchido para uma

solicitação de mudança de inclusão de novos instrumentos no projeto.

62

Nº DA MUDANÇA 1

MUDANÇA SOLICITADA: Inclusão de mais 300 instrumentos no projeto.

CAUSA DA MUDANÇA:

Modificações no projeto do processo e no projeto mecânico incluindo novos pontos de medição e controle para

novos tanques e linhas de tubulações de uma determinada área da planta.

SITUAÇÃO ATUAL PARA ANÁLISE DA MUDANÇA:

Os cartões de entradas e saídas previstos no projeto para este área da planta não possuem pontos de reserva

suficientes para fazer a interligação de todos os novos instrumentos.

Os painéis de automação desta área da planta já se encontram construídos, porém ainda não em entregues e os

testes de aceitação de fabrica ainda não foram realizados.

A MUDANÇA ALTERA ALGUM ITEM

CONTRATUAL? SIM X NÃO

INFORMAR ITEM CONTRATUAL

ALTERADO:

O memorial descritivo anexo ao contrato não prévia estes novos

300 instrumentos.

AÇÕES NECESSÁRIAS PARA

REALIZAR A MUDANÇA: Impactos de custos

Valor

R$ Impacto em prazo

Prazo

(horas)

Especificar, comprar e inspecionar os novos

instrumentos.

Custo do HH de

engenharia.

10000 Adição de prazo da

tarefa.

160

Custo do HH do

comprador.


tarefa.

40

Custo do HH do

inspetor.


tarefa.

160

Custo dos

instrumentos

600000 Adição de prazo

para entrega dos

instrumentos

320

Comprar mais cartões de entradas e saídas

para garantir quantidade suficiente para

interligar os novos instrumentos e manter

uma quantidade de pontos de reserva.

Custo do HH do

comprador


para execução da

tarefa.

40

Custos dos cartões 25000 Adição de prazo

para entrega dos

equipamentos

120

Instalar os novos cartões nos painéis de

automação.

HH do montador de

painéis.


para executar as

tarefas

80

Modificar a programação dos aplicativos

(SDCD, CLP e IHM) para incluir as novas

medições e controles que foram inclusos.

HH de projetista de

automação.


para executar as

tarefas.

120

Modificação na linha de base do projeto para

considerar a mudança

HH de planejador 2000 Adição de prazo

para executar as

tarefas

40

TOTAL R$ 656500 TOTAL (horas) 1080

PRAZO CONSIDERANDO PARALELISMO DE ATIVIDADES (HORAS/DIAS) (680/85)

IMPACTOS NA LINHA DE BASE DO PROJETO

ESCOPO Inclusão quantitativa de instrumentos no escopo do projeto

Inclusão quantitativa de cartões no escopo do projeto

TEMPO Revisão do cronograma considerando os prazos de execução dos

serviços e prazos na entrega dos equipamentos

CUSTO Inclusão dos custos do HH e dos custos dos equipamentos no

orçamento

AQUISIÇÕES Planejar as aquisições dos instrumentos e dos cartões.

RISCOS Incluir os riscos associados as atividades e as aquisições que

serão realizadas.

QUALIDADE Incluir listas de verificação para inspeção dos novos

instrumentos e cartões.

63

RH Será necessário incluir mais um projetista de automação ao

projeto para absorver as atividades extras devido a mudança.

INTEGRAÇÃO Atualizar registro de solicitação de mudanças.

COMUNICAÇÕES Incluir os contatos dos fornecedores na matriz de comunicação

do projeto.

Tabela 7: Exemplo de análise de impactos de mudança


Um detalhe importante é que a análise de impactos deve levar em consideração a situação

atual do projeto, pois os impactos podem ser bem distintos caso uma determinada tarefa já

tenha sido realizada ou o projeto está em uma determinada condição. No exemplo da análise

acima os impactos seriam diferentes se: os cartões de entrada e saída possuíssem reservas

suficientes para incluir as interligações dos novos instrumentos, se os painéis de automação

não estivessem construídos ou os painéis já estivessem construídos e já entregues na planta

industrial.

4. CONCLUSÕES

Os estudos realizados neste trabalho foram fundamentais para se construir uma base para

realizar um plano adequado de gerenciamento integrado de mudanças em projetos de sistemas

de instrumentação e controle industrial. Foi necessário conhecer características bem

especificas de sistemas de I&C e de seu projeto com relação às fases, atores e gerenciamento.

Também foram importantes os estudos referentes às mudanças em projetos, como gerencia-

las de maneira integrada, como implantar um procedimento de controle de mudanças,

ferramentas e técnicas e como enfrentar os desafios e problemas que poderão ocorrer. Com

isto, um cenário foi criado possibilitando a elaboração de um plano de gerenciamento de

mudanças em questão.

O conhecimento dos diferentes stakeholders que fazem interface com o projeto de I&C foi

importante para determinar as possíveis mudanças típicas e suas causas. Este fato também

contribuiu bastante no formato proposto para o plano de controle de mudanças. Também foi

mostrado que a criação de uma tabela com mudanças e suas causas durante o planejamento do

projeto se tornará muito útil para auxiliar a análise dos impactos das mudanças. Isto porque

em muitos casos algumas mudanças se tornam causas para outras mudanças o que facilita

observar o impacto total da mudança solicitada.

64

Com relação à análise de impactos a ferramenta que melhor se adequou para esta tarefa foi a

realização de reunião de comitês de controle de mudanças onde é possível analisar todos os

impactos de maneira multidisciplinar contanto com o apoio dos especialistas de cada área

afetada pela mudança. Outro ponto observado foi que a situação atual do projeto deve ser

considerada na análise de impactos já que a variação da situação pode gerar impactos

diferentes o que dificulta a análise prévia de impactos já que se encontraria um cenário onde

se trabalharia com probabilidade de impactos se aproximando mais da análise de riscos, o que

não é o foco do plano de gerenciamento de mudanças. Porém o autor entende que estas duas

análises podem se complementar para realizar o planejamento do projeto.

O plano de gerenciamento de mudanças proposto se mostrou flexível para tratar diferentes

tipos de mudanças conforme WALLACE (2014) e FONSECA (2010) sugerem em seus

trabalhos. Também existiu a preocupação de evitar que as mudanças sejam realizadas sem o

devido registo (scope creep), já que todas as mudanças devem obedecer ao processo e as mais

simples sem impactos na linha de base são planejadas e executadas sem muita burocracia,

assim como as mudanças urgentes seguem seu próprio fluxo facilitando sua rápida execução.

O procedimento também se preocupou em promover a cultura de gerenciamento de mudanças

e de divulgação do mesmo durante todo o projeto conforme alertado na seção do trabalho que

fala dos desafios e problemas da implementação do sistema de gerenciamento de mudanças.

Para o sucesso do plano também é necessário destacar as ferramentas para auxiliar o processo

de controle de mudanças como, por exemplo, a base de dados de I&C para armazenamento e

recuperação de informações técnicas sobre o projeto, o sistema de integrado de gerenciamento

de empresarial para coletar informações de medições de processos do projeto e o sistema de

configuração para sempre consultar as ultimas versões das características físicas e funcionais

dos produtos do projeto, softwares de desenvolvimento de cronogramas para verificar

impactos de prazos para execução de mudanças e possíveis atrasos.O plano de gerenciamento

de mudanças apresentado é bastante especifico para o cenário apresentado, considerando

inclusive a modalidade de contração da empresa de engenharia. Mas é assim que deve ser um

plano de gerenciamento de mudança especifico para cada organização, para cada tipo de

projeto e realidade de contrato. Porém o plano de gerenciamento de mudanças deve estar

sempre constante avalição e aberto para possibilidades de revisão com o objetivo de se

adaptar as necessidades que surgem durante a execução do projeto.

65

5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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68

6. APÊNDICES

6.1.APÊNDICE I – EAP DO PROJETO DE INSTRUMENTAÇÃO E CONTROLE

69

6.2.APÊNDICE II – FLUXOGRAMA DO PROCESSO DE CONTROLE DE

MUDANÇAS

71

6.3.APÊNDICE III – FORMULÁRIO DE SOLICITAÇÃO DE MUDANÇAS

SOLICITAÇÃO DE MUDANÇAS

REVISÃO R0

DATA

ELABORADOR

APROVADOR

Nº DA SOLICITAÇÃO

NOME DO SOLICITANTE

TELEFONE E-MAIL:

MUDANÇA SOLICITADA:

JUSTIFICATIVA DA MUDANÇA:

O CLIENTE CLASSIFICA A

MUDANÇA COMO URGENTE? SIM NÃO

A MUDANÇA ALTERA A

LINHA DE BASE?

(PREENCHIDO PELA EQUIPE

DE GERENCIAMENTO DO

PROJETO)

SIM NÃO

A MUDANÇA É BENEFICA

PARA O PROJETO? SIM NÃO

1. Assinatura do Solicitante ______________________

Assinatura

Obs: Caso a solicitação tenha sido feita através de ata de reunião ou e-mail favor anexar a

evidência a este documento.

2. Aprovação do Cliente para mudanças classificadas como urgente Aprovação ( ) Rejeição ( ) Não aplicável

______________________

Assinatura

72

6.4.APÊNDICE IV – FORMULÁRIO DE REGISTRO DE MUDANÇAS

73

6.5.APÊNDICE V – FORMULÁRIO DE ANÁLISE DE IMPACTOS DA MUDANÇA

ANÁLISE DE IMPACTOS DE MUDANÇAS NO PROJETO

REVISÃO R0

DATA

ELABORADOR

APROVADOR

Nº DA MUDANÇA

MUDANÇA SOLICITADA:

CAUSA DA MUDANÇA:

SITUAÇÃO ATUAL PARA ANÁLISE DA MUDANÇA:

A MUDANÇA ALTERA ALGUM ITEM

CONTRATUAL? SIM NÃO

INFORMAR ITEM CONTRATUAL

ALTERADO:

AÇÕES NECESSÁRIAS PARA

REALIZAR A MUDANÇA:

IMPACTOS DE

CUSTOS

VALOR

R$

IMPACTO

EM PRAZO

PRAZO

(HORAS)

TOTAL R$

TOTAL

(horas)

PRAZO CONSIDERANDO PARALELISMO DE ATIVIDADES (HORAS/DIAS)

IMPACTOS NA LINHA DE BASE DO PROJETO

ESCOPO

TEMPO

CUSTO

AQUISIÇÕES

RISCOS

QUALIDADE

74

RH

INTEGRAÇÃO

COMUNICAÇÕES

Obs: O relatório comparativo entre o contrato e a mudança deverá ser anexado a este

documento caso algum item contratual seja impactado com a mudança.

3. Aprovação do Gerente de Projeto

Aprovação ( ) Rejeição ( )

______________________

Assinatura

4. Aprovação do Diretor Projeto

Aprovação ( ) Rejeição ( ) Não aplicável

______________________

Assinatura

5. Aprovação do Cliente do Projeto

Aprovação ( ) Rejeição ( ) Não aplicável

______________________

Assinatura

75

6.6.APÊNDICE VI – FORMULÁRIO DE RELATÓRIO COMPARATIVO ENTRE O

CONTRATO E A MUDANÇA

RELATÓRIO COMPARATIVO ENTRE O CONTRATO E A MUDANÇA

REVISÃO R0

DATA

ELABORADOR

APROVADOR

Nº DA SOLICITAÇÃO NOME DO

SOLICITANTE MUDANÇA

SOLICITADA

TIPO DE MUDANÇA QUANTITATIVA QUALITATIVA

ITEM CONTRATUAL

DESCREVER A MUDANÇA

DESCREVER O QUE ESTÁ PREVISTO NO CONTRATO

REALIZAR COMPARATIVO COM A MUDAÇA DESCREVENDO O QUE NÃO ESTAVA PREVISTO NO CONTRATO

CONSEGUÊNCIAS DE REALIZAR A MUDANÇA (DESCREVER MELHORIAS E/OU SOLUÇÕES OBTIDAS)

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Obs: Tabelas comparativas e desenhos ilustrativos podem ser anexados a este documento para

uma melhor compreensão.

CONSEGUÊNCIAS DE NÃO REALIZAR A MUDANÇA

gerenciamento de mudanças em projetos de sistemas de instrumentação e controle industrial

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