renan lucas ganassini
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
RENAN LUCAS GANASSINI
O GERENCIAMENTO DE PROJETOS SOB A ÓTICA DA DINÂMICA DE
SISTEMAS: O CASO DE UMA USINA SOLAR FOTOVOLTAICA.
Florianópolis, SC
2019
RENAN LUCAS GANASSINI
O GERENCIAMENTO DE PROJETOS SOB A ÓTICA DA DINÂMICA DE
SISTEMAS: O CASO DE UMA USINA SOLAR FOTOVOLTAICA.
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao curso de
Engenharia de Produção Elétrica, Centro Tecnológico da
Universidade Federal de Santa Catarina, como requisito parcial
para a Obtenção do grau de Bacharel em Engenharia de
Produção Elétrica.
Florianópolis, SC
2019
RENAN LUCAS GANASSINI
O GERENCIAMENTO DE PROJETOS SOB A ÓTICA DA DINÂMICA DE
SISTEMAS: O CASO DE UMA USINA SOLAR FOTOVOLTAICA.
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao curso de
Engenharia de Produção Elétrica, Centro Tecnológico da
Universidade Federal de Santa Catarina, como requisito parcial
para a Obtenção do grau de Bacharel em Engenharia de
Produção Elétrica.
Dedico este trabalho a minha mãe, dona Ieda
pelo apoio incondicional em todos os momentos que
foram necessários e que, mesmo estando longe,
nunca deixou de fazer parte dessa trajetória.
AGRADECIMENTOS
Agradeço a todos que fizeram parte dessa longa trajetória, em especial aos
amigos Maurício Nesello, Leonardo Darli e Leonardo Giacomini os quais tive o prazer
de dividir uma casa por alguns anos e que foram, junto comigo, os pais da Linda.
Também, dois caras com quem tive o prazer de dividir apartamento por alguns
meses e que me proporcionaram uma visão diferente do que é compartilhar as coisas,
do que é viver, ou tentar, viver em harmonia. Leonardo Costa e Guilherme Schowantz,
meus budas preferidos.
Y, por último, pero tan importante cuanto los otros, a mi principal colega del
intercambio, Giampaolo Solami, con lo cual tuve el placer de compartir momentos de
aprendizaje y discusiones sobre muchos temas tal cuales sistemas de energía,
energías renovables y también sobre los ensañamientos del Mr. Thenx.
“Quando a educação não é libertadora, o
sonho do oprimido é ser o opressor." (Paulo Freire)
RESUMO
Já há algum tempo a energia solar fotovoltaica vem se mostrando uma alternativa
completamente válida para a diversificação da matriz energética mundial. Somada a
constante evolução tecnológica, os sistemas de geração de energia através de painéis
fotovoltaicos, sejam eles distribuídos ou concentrado em plantas extensas, estão
mudando a forma como enfrentamos as mudanças climáticas e possibilitando a
construção de uma base sólida no que diz respeito a utilização de fontes renováveis
para geração de energia elétrica. Contudo, em grande projetos de plantas solares,
assim como em grandes projetos de construção em geral, são evidenciados
problemas de execução envolvendo a tríade custo, prazo e escopo. Tais variáveis,
fundamentais para a consolidação e execução com sucesso de um projeto devem ser
mensuradas e controladas durante toda a fase de execução do mesmo sendo assim
necessária a utilização de ferramentas que facilitem e, sempre que possível,
antecipem qualquer necessidade de alteração que venha a interferir nesses três
pilares. Assim, o objetivo deste trabalho é analisar os efeitos que possíveis
perturbações possam causar no andamento de um projeto específico: a construção
de uma planta solar fotovoltaica com 223MW de potência instalada. Para isto
construiu-se um modelo de simulação sob a ótica da dinâmica de sistemas que
possibilita emular o comportamento do projeto em questão desde a parte da
contratação de mão-de-obra até a execução de uma parte do total das atividades que
serão postas em prática. O modelo incorpora as decisões que precisam ser tomadas
pelo gestor no momento de uma contratação, introduz a transição, a nível de
produtividade na execução das tarefas, de empregados novos para empregados
experientes bem como a demissão destes após a conclusão das atividades e
consequente finalização do projeto. O modelo ainda simula os atrasos causados por
perturbações que geralmente são apresentadas como: problemas com entregas de
fornecedores fora do prazo, baixa produtividade e retrabalhos em geral.
Palavras-chave: Energia Solar Fotovoltaica, Gerenciamento de Projetos, Dinâmica de
Sistemas.
ABSTRACT
For some time, solar photovoltaic energy has been proving to be a completely valid
alternative for the diversification of the global energy matrix. Adding to the constant
technological evolution, photovoltaic power generation systems, whether distributed or
concentrated in large plants, are changing the way we deal with climate change and
making it possible to build a solid foundation for the use of renewable sources for
electricity generation. However, in large solar plant projects, as well as large
construction projects in general, implementation problems involving the triad cost, time
and scope are evidenced. These variables, which are fundamental for the successful
consolidation and execution of a project, must be measured and controlled throughout
the project execution phase, thus requiring the use of tools that facilitate and, whenever
possible, anticipate any need for changes that may interfere in these three pillars.
Thus, the objective of this paper is to analyze the effects that possible disturbances
may have on the progress of a specific project: the construction of a 223MW installed
solar photovoltaic plant. For this purpose, a simulation model was built from the
perspective of system dynamics that makes it possible to emulate the behavior of the
project from the part of hiring labor to the execution of a part of the total of the activities
that will be executed. The model incorporates the decisions that need to be made by
the manager at the time of hiring, introduces the transition, at the point of view of
productivity, from new employees to experienced employees as well as their dismissal
after the completion of activities and consequent completion of the job. The model also
simulates delays caused by disruptions that are often presented as: problems with late
delivery of suppliers, low productivity, and overall rework.
Keywords: Solar Energy, Project Management, System Dynamics.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Radiação solar global diária, média anual ............................................... 29
Figura 2 - Insolação diária, média anual.................................................................. 30
Figura 3 – Estrutura do trabalho .............................................................................. 35
Figura 4 - O sistema brasileiro de transmissão de energia elétrica em 2017 ........... 38
Figura 5 - Hierarquia da indústria de eletricidade no Brasil ..................................... 42
Figura 6 - As nove áreas de conhecimento dos processos gerenciais .................... 47
Figura 7 – Grupos de processos gerenciais ............................................................ 48
Figura 8 - Exemplo de seguimento de projeto através de um diagrama de Gantt ... 50
Figura 9 - Exemplo de seguimento de projeto através de EAP ............................... 51
Figura 10 - Problemas identificados com maior frequência na gestão de projetos .. 52
Figura 11 – O processo de modelagem e sua iteratividade ..................................... 55
Figura 12 – Os quatro elementos da DS ................................................................. 57
Figura 13 - Relação causal entre variáveis de uma população ............................... 58
Figura 14 - Exemplo de loop causal da população de uma determinada espécie ... 59
Figura 15 - Diagrama de estoques e fluxos ............................................................. 61
Figura 16 - Exemplo de feedback loop .................................................................... 63
Figura 17 - Diferentes fluxos de saída em relação à uma entrada........................... 65
Figura 18 - a. Crescimento exponencial. b. Decaimento exponencial ..................... 66
Figura 19 - Comportamento do crescimento populacional ...................................... 67
Figura 20 - a. Convergência para valor de referência aumentando a quantidade de
pessoal efetivo. b. Convergência para valor de referência diminuindo a quantidade de
pessoal efetivo ........................................................................................................ 68
Figura 21 - Oscilação em torno de um valor de referência ...................................... 69
Figura 22 - Visão do projeto pela Dinâmica de Sistemas ........................................ 71
Figura 24 - Criação de novos postos de trabalho .................................................... 82
Figura 25 - Contratação, transição e demissão de empregados ............................. 83
Figura 26 - Relação entre as produtividades de empregados novos e experientes . 84
Figura 27 - O Subsistema para o fluxo de atividades e o retrabalho ....................... 85
Figura 28 - Fator de carga para o retrabalho encontrado no decorrer do projeto .... 87
Figura 29 - Equipe total e alocação de mão de obra ............................................... 88
Figura 30 - Estoques de atividades originais e retrabalhos ..................................... 89
Figura 31 - Bloco responsável pelo acompanhamento real do andamento do projeto
................................................................................................................................ 90
Figura 32 - Atividades do caso 1 ............................................................................. 92
Figura 33 - Atividades do caso 2 ........................................................................... 102
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 1 - Evolução da capacidade instalada de energia solar fotovoltaica no mundo
................................................................................................................................ 26
Gráfico 2 - Evolução dos preços da energia solar fotovoltaica em USD/W.............. 26
Gráfico 3 - Consumo de energia por fontes no Brasil em 2016 ............................... 27
Gráfico 4 - Composição da atual matriz energética brasileira em 2018 ................... 28
Gráfico 5 - Cravação de hincas ............................................................................... 93
Gráfico 6 - Montagem de trackers ........................................................................... 94
Gráfico 7 - Montagem dos painéis fotovoltaicos ...................................................... 96
Gráfico 8 - Interligação elétrica do painéis solares fotovoltaicos ............................. 97
Gráfico 9 - Efetivo total empregado na atividade de cravação de hincas ................ 99
Gráfico 10 - Produtividade média - Cravação de hincas .......................................... 99
Gráfico 11 - Efetivo planejado x efetivo necessário ............................................... 100
Gráfico 12 - Instalação de cabos com secção transversal de 95mm2 ................... 103
Gráfico 13 - Abertura de valas e lançamento de cabos com secção transversal de
400mm2 ................................................................................................................ 104
Gráfico 14 - Instalação de String Combiner Box .................................................... 106
Gráfico 15 - Instalação das Power Station ............................................................ 108
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Característica fundamentais para a criação de um modelo gerencial usando
Dinâmica de Sistemas ............................................................................................ 72
Tabela 2 - Variáveis consideradas no modelo de gerenciamento de recursos humanos
................................................................................................................................ 80
Tabela 3 - Variáveis consideradas no subsistema de fluxo de atividades e retrabalho
................................................................................................................................ 86
Tabela 4 - Cravação de hincas ............................................................................... 92
Tabela 5 - Montagem dos trackers .......................................................................... 94
Tabela 6 - Montagem dos painéis fotovoltaicos ....................................................... 95
Tabela 7 - Interligação elétrica dos painéis fotovoltaicos ......................................... 97
Tabela 8 - Instalação de cabos com secção transversal de 95mm2 ...................... 103
Tabela 9 - Instalação de String Combiner Box ...................................................... 105
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
PVPS Photovoltaic Power System Programme
IEA International Energy Agency
IRENA International Renewable Energy Agency
Proálcool Programa Nacional do Álcool
BEN Boletim Energético Nacional
MME Ministério de Minas e Energia
EPE Empresa de Pesquisa Energética
CEPEL Centro de Pesquisas de Energia Elétrica
SIN Sistema Interligado Nacional
ONS Operador Nacional do Sistema
CCEE Câmara de Comercialização de Energia Elétrica
ACR Ambiente de Contratação Regulada
ACL Ambiente de Contratação Livre
CCEAR Contratos de Comercialização de Energia Elétrica no Ambiente
Regulado
ANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica
CMSE Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico
LEE Leilão de Energia Existente
LEN Leilão de Energia Nova
LER Leilão de Energia de Reserva
EER Encargo de Energia de Reserva
CCEAR-Q Contrato de Comercialização de Energia no Ambiente Regulado
por Quantidade
CCEAR-D Contrato de Comercialização de Energia no Ambiente Regulado
por Disponibilidade
MRE Mecanismo de Realocação de Energia
TUST Tarifa de Uso dos Sistemas de Transmissão
TUSD Tarifa de Uso dos Sistemas de Distribuição
CONFAZ Conselho Nacional de Política Fazendária
ICMS Imposto sobre Circulação de Mercadorias e Serviços
REIDI Regime Especial de Incentivos para o Desenvolvimento da
Infraestrutura
SUDENE Superintendência do Desenvolvimento do Nordeste
SUDAM Superintendência do Desenvolvimento da Amazônia
SUDECO Superintendência do Desenvolvimento do Centro-Oeste
BNDES Banco Nacional do Desenvolvimento
FNMC Fundo Nacional sobre Mudança do Clima
MMA Ministério de Meio Ambiente
CEF Recursos da Caixa Econômica Federal
CPM Critical Path Method
PERT Program Evaluation and Review Technique
EPC Energy Performance Contracting
EMC Energy Management Corporation
REPE Regime Especial de Geração de Energia Elétrica
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................... 25
1.1 DESCRIÇÃO DO PROBLEMA ............................................................... 30
1.2 DESCRIÇÃO DO CASO ......................................................................... 31
1.3 OBJETIVOS ........................................................................................... 32
1.4 JUSTIFICATIVA ..................................................................................... 33
1.5 ESTRUTURA DO TRABALHO ............................................................... 34
2 O SETOR ELÉTRICO BRASILEIRO ..................................................... 37
2.1 GERAÇÃO, TRANSMISSÃO, DISTRIBUIÇÃO E COMERCIALIZAÇÃO 37
2.2 LEILÕES E CONTRATOS DE ENERGIA ............................................... 42
2.3 PROGRAMAS DO GOVERNO ............................................................... 44
3 O GERENCIAMENTO DE PROJETOS .................................................. 47
4 DINÂMICA DE SISTEMAS .................................................................... 55
4.1 MODELO CONCEITUAL ........................................................................ 58
4.2 MODELO DE ESTOQUES E FLUXOS ................................................... 59
4.3 DESCRIÇÃO DOS COMPONENTES DO MODELO .............................. 62
4.4 A DINÂMICA DE SISTEMAS E O GERENCIAMENTO DE PROJETOS 69
5 METODOLOGIA .................................................................................... 73
5.1 PROCEDIMENTO METODOLÓGICO .................................................... 73
5.2 DEFINIÇÃO DA HIPÓTESE DINÂMICA ................................................. 73
5.3 TESTES DE CONFIABILIDADE E VALIDAÇÃO .................................... 74
5.4 AVALIAÇÃO DE POLÍTICAS .................................................................. 74
6 CONSTRUÇÃO DO MODELO DE SIMULAÇÃO ................................... 77
6.1 O GERENCIAMENTO DE RECURSOS HUMANOS .............................. 77
6.2 O FLUXO DE ATIVIDADES E O RETRABALHO.................................... 84
7 SIMULAÇÕES DOS CENÁRIOS E DISCUSSÃO .................................. 91
7.1 CASO 1 .................................................................................................. 91
7.2 CASO 2 ................................................................................................ 101
8 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES............................................... 111
REFERÊNCIAS .................................................................................................... 113
APÊNDICE ........................................................................................................... 117
APÊNDICE A – Equações do modelo .................................................. 117
25
1 INTRODUÇÃO
A década de 1970 ficou marcada pela crise da indústria petroleira e por
desencadear ideias de mudança que, do ponto de vista energético, contribuíram muito
para transformar a maneira como entendemos o mundo. Junto com a crise, as ideias
de um sistema produtivo mais sustentável e a utilização de fontes de energia
renováveis trouxeram uma nova visão sobre os sistemas de produção e o consumo
de energia.
Os conceitos de geração de energia por fontes renováveis já eram conhecidos
há tempos mas esbarravam nas limitações tecnológicas as quais impediam essas
novas fontes de serem utilizadas em grande escala. Também, os altos custos de
instalações e equipamentos tornavam inviável a competição com as fontes
convencionais. Tal inércia, natural, na adoção de novas formas de geração de energia,
foi gradativamente superada e hoje contamos com tecnologias maduras o suficiente
para mantermos uma matriz energética sustentável.
De acordo com o relatório PVPS (Photovoltaic Power System Programme) de
2017, da Agência Internacional de Energia (IEA – International Energy Agency), no
final de 2016, por exemplo, a capacidade total instalada em sistemas de energia
fotovoltaica no mundo era de aproximadamente 303 GWp. Capacidade essa que vem
crescendo exponencialmente desde 2003, como pode ser verificado no gráfico 1.
Anualmente, nesse período, identifica-se uma taxa de crescimento da potência
instalada de aproximadamente 41%.
26
Gráfico 1 - Evolução da capacidade instalada de energia solar fotovoltaica no mundo
Fonte: PVPS... (2017)
Uma das justificativas para o aumento expressivo na capacidade instalada de
sistemas solares fotovoltaicos é a diminuição considerável dos preços dos
equipamentos e a constante evolução da tecnologia culminando num maior
aproveitamento da energia solar por parte dos painéis. Segundo o relatório
Renewable Power Generation Costs de 2014 da Agência Internacional de Energia
Renovável (IRENA), os preços dos painéis fotovoltaicos caíram em aproximadamente
75% no período compreendido entre 2009 e 2014 chegando a 0,5 USD/W para
algumas tecnologias. O gráfico 2 apresenta as curvas dos preços para as tecnologias
de silício cristalino e filme fino nesse período.
Gráfico 2 - Evolução dos preços da energia solar fotovoltaica em USD/W
Fonte: RENEWABLE... (2015)
27
No caso brasileiro, de acordo com o Boletim Energético Nacional (BEN), em
2016 o consumo de energia de fontes renováveis representou pouco mais de 42% do
consumo total. No estudo feito pelo Ministério de Minas e Energia (MME) juntamente
com a Empresa de Pesquisa Energética (EPE), as fontes foram divididas em
renováveis: derivados de cana de açúcar, hidráulicas, lenha e carvão vegetal e outras
(eólica, solar e biogás); e não renováveis: gás natural, carvão mineral, petróleo e
urânio.
Gráfico 3 - Consumo de energia por fontes no Brasil em 2016
Fonte: Adaptado de MME - Balanço... (2017, p. 27)
Do ponto de vista de geração, a situação apresentada atualmente é
animadora, apesar da crise que o país atravessa neste momento. Investimentos estão
sendo feitos e os leilões para concessão de novas plantas solares voltaram a ser
realizados após quase dois anos de pausa. O leilão 001/2018 por exemplo da Agência
Nacional de Energia Elétrica ANEEL, permitiu a contração de 806,6 MW de fontes
fotovoltaicas, 114,4 MW de fontes eólicas, 61,8MW de bagaço de cana e 41,7MW de
fontes hidráulicas (ANEEL..., 2018, p. 1). Isso representa uma injeção de potência de
Der. Cana de açúcar15,4%
Hidráulica13,8%
Lenha e Carvão veg.9,1%
Outras4,1%
Gás natural11,5%
Carvão mineral5,4%
Petróleo39,2%
Urânio1,5%
Renováveis (42,4%) Não Renováveis (57,6%)
28
pouco mais de 1,02GW de fontes renováveis para entrada em operação comercial a
partir de janeiro de 2021.
O gráfico 4 apresenta a composição atual da matriz energética nacional. Como
se pode observar, a presença da fonte fotovoltaica na composição do cenário atual de
geração de energia elétrica, ainda é tímida. Com aproximadamente 1.27GW de
potência instalada, representa apenas 0,8% do total (ANEEL..., 2018). Muitos são os
fatores que justificam a falta de investimentos nessa área, dos quais podemos citar os
altos custos de equipamentos, uma vez que boa parte deles tem origem internacional
e o atraso do governo federal em fomentar políticas que incentivassem a utilização e
o desenvolvimento dessa tecnologia.
Gráfico 4 - Composição da atual matriz energética brasileira em 2018
Fonte: Adaptado de ANEEL... (2018)
Tal situação contrasta com o potencial de geração existente em nosso país. O
primeiro estudo sólido realizado para avaliar as condições e comportamento da
irradiação solar no território brasileiro foi o Atlas Solarimétrico do Brasil, publicado em
2000 sob responsabilidade do Centro de Pesquisas de Energia Elétrica –
CEPEL/ELETROBRÁS. Tal atlas teve por objetivo atualizar e aprimorar a base de
dados sobre o recurso solar de maneira a incentivar estudos e também nortear os
investimentos no setor. O Atlas Solarimétrico do Brasil consiste basicamente num
mapeamento da quantidade de irradiação por metro quadrado que incide na superfície
29
terrestre brasileira e também o número de horas de insolação diária verificada nessa
mesma área. Essas duas informações juntas são suficientes para dar uma ideia geral
do potencial de geração de uma determinada região. No caso brasileiro, como pode-
se verificar nas figuras 1 e 2 a seguir, as regiões com maior potencial de geração de
energia solar fotovoltaica, devido a uma maior incidência de raios solares e também
maior número de horas diárias com exposição solar, se encontram na parte Centro
Oeste e Nordeste do país (CEPEL/ELETROBRAS, 2000).
Figura 1 - Radiação solar global diária, média anual
Fonte: CEPEL/ELETROBRAS (2000)
30
Figura 2 - Insolação diária, média anual
Fonte: CEPEL/ELETROBRAS (2000)
1.1 DESCRIÇÃO DO PROBLEMA
De acordo com (RODRIGUES; BOWERS, 1996) o gerenciamento de projetos
feito através da modelagem tradicional possui forte fundamentação na divisão do
trabalho do projeto em elementos, ou seja, em atividades. Essa atividades, segundo
os mesmos autores, podem ser representadas individualmente quanto a duração,
custo ou recursos exigidos com base na prévia experiência do gerente do projeto.
Seguindo a lógica da modelagem tradicional, os projetos que são constituídos
por redes destes elementos, terão seus parâmetros estimados através do cálculo dos
parâmetros individuais de cada elemento que os constitui. É dizer que a análise
individual dos parâmetros das atividades que compõem um projeto irá determinar o
comportamento do projeto como um todo.
Ainda segundo (Rodrigues; Bowers, 1996), "embora a estimativa de cada
elemento constituinte de um projeto possa ser muito precisa individualmente, uma das
preocupações sobre a lógica da modelagem tradicional é a de que a reconstrução do
projeto por meio de seus elementos possa ignorar influências e relações de
31
interdependências importantes entre os elementos: o todo pode ser muito maior que
a soma das partes".
Tendo em vista as dificuldades apresentadas pela modelagem tradicional tais
como custos adicionais e atrasos no cronograma do projeto, (Sterman, 2000) sugere
a aplicação da Dinâmica de Sistemas no gerenciamento de projetos de modo a
complementar a abordagem tida pelas ferramentas tradicionais e classificando os
sistemas como dinâmicos e complexos considerando como fundamentais as análises
entre as interações e as atividades.
O emprego da Dinâmica de Sistemas junto ao Gerenciamento de projetos visa,
no presente trabalho, buscar uma maneira de mitigar ou até mesmo extinguir os
efeitos de problemas recorrentes em um projeto de construção, tais como atrasos em
entregas de materiais, baixa produtividade decorrente de má gestão de pessoal,
retrabalhos sabidos e retrabalhos ocultos ou ainda falhas na construção próprio
cronograma do projeto as quais poderão ser evidenciadas através das simulações do
modelo criado.
1.2 DESCRIÇÃO DO CASO
O projeto estudado é uma planta solar fotovoltaica com 223MW de potência
instalada composta por mais de 630 mil painéis solares fotovoltaicos e
aproximadamente 450 hectares de área construída, algo em torno de 450 campos de
futebol. Em sua concepção, em março de 2018, esta obra era a terceira maior planta
solar fotovoltaica a ser instalada em território brasileiro. Hoje esse feito já foi superado
por outros empreendimentos, o que não o exime das dificuldade técnicas e logísticas
de se construir algo tão grande em uma região de difícil acesso como é o sertão do
Piauí na região Nordeste do Brasil.
O período total entre o início e o fim do projeto está estimado em 2 anos,
estando agora, no momento em que este trabalho foi escrito, em sua fase final,
faltando somente algumas interligações elétricas e testes antes da energização
completa da planta e posterior conexão com a rede elétrica de transmissão que levará
a energia gerada até uma subestação do Governo Federal localizada distante 15 km
do empreendimento.
Com efetivo máximo registrado de 527 pessoas, entre engenheiros, técnicos,
eletricistas, pedreiros, marceneiros e demais profissionais relacionados, o projeto
movimenta a economia da cidade de São João do Piauí gerando emprego e renda
32
para a população local, já que essa é uma das premissas para a execução da obra:
que no mínimo 70% da mão de obra contratada seja da cidade ou arredores.
O empreendimento é do tipo EPC (Engeneering-Procurement-Construction)
"chave em mão" o qual foi vencido na modalidade leilão (Leilão de Energia Nova LEN
001/2018) pela empresa nacional Celeo Redes e que será construído pela
multinacional Elecnor do Brasil LTDA. Nesse tipo de projeto, o construtor é
responsável pelas etapas de engenharia, compras e construção sendo responsável
por entregar o projeto em mãos da empresa proprietária a qual fará a exploração da
planta bem como a manutenção e operação do empreendimento durante sua vida útil
que é estimada em 25 anos.
O projeto em si é constituido por três grandes áreas: civil, elétrica e estrutural.
Na parte civil está tudo o que diz respeito a terraplenagem, construção de estradas,
sistemas de captação de água das chuvas bem como a construção do próprio canteiro
de obras. A parte estrutural diz respeito a montagem de toda a estrutura que irá
suportar os painéis solares que é composta basicamente pelos seguidores solares,
ou trackers. Já a parte elétrica constitui o coração do projeto uma vez que tudo precisa
estar interconectado para que a energia gerada possa ser escoada até a subestação
de energia e em seguida levada à rede elétrica de transmissão.
Dentro deste universo ainda existe uma complicação maior: a logística de
fornecimento de material. Por se tratar de uma zona remota perdida no meio do sertão
nordestino, todo e qualquer fornecimento sofre com prazos alargados e altos custos
de transporte devido a distância dos grandes centros e dá situação precária das
rodovias que dão acesso à cidade de São João do Piauí.
1.3 OBJETIVOS
O objetivo geral deste trabalho é estudar, através da Dinâmica de Sistemas, o
comportamento de um projeto de construção de uma planta solar fotovoltaica frente a
possíveis problemas durante a sua execução que venham a acarretar em atrasos e
mudanças de cronograma.
Por se tratar de um projeto de construção que envolve diferentes variáveis não
só construtivas, mas organizacionais e de cunho pessoal e humano, este trabalho
também irá considerar as condições de contratações e tempos envolvidos neste
processo bem como as dificuldades inerentes a tal.
33
Com a finalidade de garantir o objetivo geral, foram construídos os seguintes
objetivos específicos:
a. Levantamento de informações referentes a execução de atividades dentro
do projeto (tempos de tarefas, produtividades reais, tipos de contratos dos
colaboradores, etc);
b. Construção de um modelo dinâmico que represente a execução de toda
parte da construção e montagem elétrica do projeto com foco na análise dos
prazos e possíveis atrasos decorrentes das mais variadas situações reais
encontradas;
c. Teste dos diferentes cenários relacionados à atrasos causados por
problemas com fornecimento de matérias primas, baixa produtividade na
execução das atividades, e retrabalhos.
d. Análise dos resultados obtidos pela execução do modelo de simulação.
1.4 JUSTIFICATIVA
A justificativa deste trabalho é proveniente da constatação de (Santos, 2006) de
que "algumas organizações ainda enfrentam dificuldades em lidar com problemas na
área de gerenciamento de projetos, apesar de todo o conhecimento científico já
desenvolvido da área desde a Segunda Grande Guerra". Os fatores majoritários que
sustentam essa afirmação são os recorrentes atrasos de cronograma e custos finais
dos projetos que, com alguma frequência, são maiores do que os valores estimados.
A recorrência de tais problemas é fruto de uma análise simples quando seria
necessário o emprego de uma análise mais estruturada, completa e com maior
entendimento das interações entre as variáveis do sistema (RODRIGUES; BOWERS,
1996).
Ainda, os mesmos autores afirmam que as relações de interdependência não
capturadas pela modelagem tradicional podem ser responsáveis pelos atrasos e
custos dos projetos acima das suas estimativas iniciais.
Para (Sterman, 2000), os projetos são sistemas complexos, que apresentam
múltiplas interdependências entre suas variáveis e que sua dinamicidade exige uma
nova abordagem que seja igualmente dinâmica e complexa como é a Dinâmica de
Sistemas.
No caso da usina solar fotovoltaica estudada, por se tratar de um projeto de
construção o qual possui início, meio e fim bem definidos, o mesmo sofre com os
34
problemas de gerenciamento de projetos supracitados da mesma forma que projetos
de construção civil em geral. Desta maneira, tendo em vista as inter-relações
existentes entre os elementos do projeto estudado e consequentemente, sua alta
complexidade, este trabalho está firmado sobre a justificativa econômica na tentativa
de aprimorar o gerenciamento de projetos, sua gestão de cronograma e custos
utilizando técnicas da Dinâmica de Sistemas em complemento à modelagem
tradicional.
1.5 ESTRUTURA DO TRABALHO
Este trabalho está organizado em oito capítulos.
No capítulo 1 é apresenta a introdução ao tema a ser desenvolvido neste
trabalho bem como o panorama mundial de geração e preços da energia solar, da
matriz energética brasileira e do potencial de geração de energia solar fotovoltaica
nacional. Também, são definidos os objetivos e a justificativa deste trabalho.
Já nos capítulos 2 (o Setor Elétrico Brasileiro), 3 (o Gerenciamento de Projetos)
e 4 (a Dinâmica de Sistemas) é construída a base teórica utilizada para
o desenvolvimento do modelo de simulação. São abordados temas como a estrutura
da indústria energética brasileira, os mecanismos de leilão utilizados pelo governo
federal bem como os programas de fomento à tecnologia. Ainda, são apresentadas
revisões bibliográficas sobre o gerenciamento de projetos fundamental para a
construção deste trabalho. Finalmente, são revisados os principais laços causais
empregados na Dinâmica de Sistemas os quais serão explorados no decorrer do
texto.
No capítulo 5 definiu-se a metodologia adotada para desenvolvimento deste
estudo bem como o detalhamento e a sequência de atividades necessárias a fim de
atingir os objetivos específicos, e com isso, atender ao objetivo geral.
No capítulo 6 (Construção do Modelo de Simulação) foram utilizados os
conhecimentos apresentados nos capítulos 2, 3 e 4 como base para realização do
que foi definido na Metodologia, portanto nesse capítulo foram construídos os
modelos de simulação que serão utilizados nos diferentes cenários posteriormente
estudados.
No capítulo 7 (Simulações de Cenários e Discussões) buscou-se verificar os
modelos criados com base na prospecção de diferentes cenários e consequente
observação dos resultados obtidos.
35
Por fim, no capítulo 8 são feitas as conclusão pertinentes extraídas da análise
dos resultados apresentados pelo modelo e sugestões para futuros trabalhos.
Figura 3 – Estrutura do trabalho
Fonte: O autor (2019)
36
37
2 O SETOR ELÉTRICO BRASILEIRO
2.1 GERAÇÃO, TRANSMISSÃO, DISTRIBUIÇÃO E COMERCIALIZAÇÃO
O Sistema Interligado Nacional (SIN) é um sistema de produção e transmissão
de energia elétrica definido como sendo hidro-termo-eólico, tendo grande
predominância de geração hidrelétrica com usinas distribuídas em dezesseis bacias
hidrográficas distribuídas pelo país. O SIN é composto por quatro subsistemas ou
submercados (Sul, Sudeste/Centro-Oeste, Nordeste e, recentemente, grande parte da
região Norte) interconectados por malhas de transmissão que proporciona a
transferência de energia entre eles (ONS..., 2018). A linha que divide cada
submercado é determinada por limites de intercâmbio presentes no sistema de
transmissão, ou seja, restrições elétricas no fluxo de energia entre as diversas regiões
do país.
O SIN sofreu algumas transformações nos últimos anos com a introdução de
sistemas eólicos de geração, principalmente nas regiões Sul e Nordeste. Tal
introdução reforçou a robustez do sistema dando maior segurança para o atendimento
da carga. Importante notar que as usinas geradoras com maior capacidade instalada,
sejam hidráulicas, eólicas ou solares, estão distantes dos grandes centros de
consumo, o que torna compulsória a existência de linhas de transmissão com grande
capacidade para transportar tamanhos blocos de energia. Diferentemente das usinas
maiores, as usinas térmicas estão normalmente situadas cerca dos grandes centros
consumidores, onde desempenham papel fundamental para a segurança do
suprimento de energia.
38
Figura 4 - O sistema brasileiro de transmissão de energia elétrica em 2017
Fonte: ONS... (2018)
O Sistema Interligado Nacional é coordenado e operado pelo Operador
Nacional do Sistema (ONS), entidade de direito privado sem fins lucrativos, o qual é
responsável pelo planejamento e programação da operação, despacho centralizado
da geração, com vistas à otimização do SIN, supervisão e coordenação dos centros
de operação de sistemas elétricos, supervisão e controle da operação do SIN e das
interligações internacionais, contratação e administração de serviços de transmissão
de energia elétrica e também pelo planejamento da operação dos sistemas isolados
do país (O que é o ONS..., 2018).
Como citado anteriormente, o Sistema Interligado Nacional engloba os
segmentos de geração e transmissão de energia elétrica no Brasil. Para definir
completamente a indústria energética brasileira faz-se necessário falar sobre mais
dois segmentos: a distribuição e a comercialização de energia.
O segmento de distribuição de energia é responsável por conectar fisicamente
o sistema de transmissão, ou mesmo unidades geradoras de médio e pequeno porte,
aos consumidores finais da energia elétrica. As redes de distribuição são compostas
por linhas de alta, média e baixa tensão. Apesar de algumas transmissoras também
possuírem linhas com tensão abaixo de 230 kV, grande parte das linhas de
39
transmissão com tensão entre 69 kV e 138 kV são de responsabilidade das empresas
de distribuição (ABRADEE,..., 2018).
As distribuidoras de energia são monopólios regionais e por isso têm a
obrigação de atender totalmente a demanda energética de seus consumidores, sob
risco de penalização caso apresentem níveis de serviço insatisfatórios. Dessa
maneira, as mesmas desenvolvem estudos para a projeção de sua demanda
energética os quais são repassados aos órgãos responsáveis pelas políticas de
expansão do sistema elétrico e também ao ONS. Tais previsões, além de servirem de
base para o planejamento da expansão do sistema elétrico, também norteiam os
leilões de energia.
Pode-se dizer que o sistema de distribuição brasileiro é um dos mais regulados
do setor elétrico. As distribuidoras, por exemplo, não podem definir seus próprios
preços de energia já que são concessionárias do serviço público de distribuição e
signatárias de contratos de concessão que preveem métodos regulatórios para o
estabelecimento de preços aos consumidores (ABRADEE,..., 2018).
Por fim, no segmento de comercialização de energia é onde ocorrem as
negociações de compra e venda de energia elétrica. Aqui atua a Câmara de
Comercialização de Energia Elétrica (CCEE). O papel da CCEE é fortalecer o
ambiente de comercialização, por meio de regras e mecanismos que promovam
relações comerciais sólidas e justas para todos os segmentos (geração, distribuição
e comercialização) (CCEE..., 2018).
Nesse segmento, as relações comerciais podem ser divididas em dois grandes
grupos: Ambiente de Contratação Regulada (ACR) e Ambiente de Contratação Livre
(ACL).
A compra e venda de energia no ambiente regulado é formalizada por meio de
contratos celebrados entre os geradores e os distribuidores, que participam dos leilões
de compra e venda de energia. Os contratos deste ambiente têm regulação específica
para aspectos como preço da energia, submercado de registro do contrato e vigência
de suprimento, não passíveis de alterações bilaterais pelos agentes (CCEE..., 2018).
Tais contratos são chamados de Contratos de Comercialização de Energia Elétrica no
Ambiente Regulado (CCEAR).
Já no ambiente livre, os geradores, comercializadores, importadores e
exportadores de energia e consumidores livres e especiais têm liberdade para
negociar e estabelecer em contratos os volumes de compra e venda de energia e seus
40
respectivos preços (CCEE..., 2018). Todos os contratos firmados nos ambientes livre
e regulado são registrados na CCEE. Essa forma de contratação foi adotada para
garantir a liberdade efetiva dos agentes que desejam negociar livremente entre si,
dando maior flexibilidade e proporcionando uma alternativa para as condições
contratuais dispostas no ambiente regulado.
No âmbito operacional, uma das principais atividades da CCEE é contabilizar
as operações de compra e venda de energia elétrica, apurando mensalmente as
diferenças entre os montantes contratados e os montantes efetivamente gerados ou
consumidos pelos agentes de mercado. Para tanto, registra os contratos firmados
entre compradores e vendedores, além de medir os montantes físicos de energia
movimentados pelos agentes (CCEE..., 2018). A CCEE também determina os débitos
e créditos desses agentes com base nas diferenças apuradas, realizando a liquidação
financeira das operações.
No que diz respeito ao consumo da energia gerada, transmitida, comercializada
e distribuída, divide-se os consumidores em duas esferas: os consumidores cativos e
os consumidores livres.
Consumidor cativo é aquele que utiliza a energia distribuída pela companhia de
distribuição de maneira compulsória. Tais consumidores, normalmente são
residenciais e estão sujeitos aos preços, tarifas e reajustes definidos pela
concessionária a qual está conectado. Já os consumidores livres são aqueles que
possuem liberdade para negociar, através de contratos bilaterais, a energia que
consomem. Tal configuração permite que sejam negociados contratos de energia em
todos os seus termos, ou seja, quantidades, preços, prazos e etc.
Para que todo esse conjunto de atores possa funcionar de maneira
sincronizada são necessários alguns mecanismos regulatórios. Para tanto, foi criada
a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), autarquia em regime especial
vinculada ao Ministério de Minas e Energia, foi criada para regular o setor elétrico
brasileiro, por meio da Lei nº 9.427/1996 e do Decreto nº 2.335/1997 (ANEEL..., 2018).
Dentre as atribuições da ANEEL, pode-se citar: Regular a geração, transmissão,
distribuição e comercialização de energia elétrica, fiscalizar, diretamente ou mediante
convênios com órgãos estaduais, as concessões, as permissões e os serviços de
energia elétrica e implementar as políticas e diretrizes do governo federal relativas à
exploração da energia elétrica e ao aproveitamento dos potenciais hidráulicos
(ANEEL..., 2018).
41
Um nível acima, estão os órgãos responsáveis pelas definições políticas e
estratégicas do setor:
○ EPE – Empresa de Pesquisa Energética: tem o objetivo de efetuar estudos,
pesquisas e projeções da matriz energética brasileira em subsídio ao
planejamento do setor energético;
○ CMSE – Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico: com a função de
acompanhar e avaliar permanentemente a continuidade e a segurança do
suprimento eletroenergético no País;
○ MME – Ministério de Minas e Energia: dividido em três secretarias de
interesse: Secretaria de Planejamento e Desenvolvimento Energético
(desenvolver ações de longo prazo para a implementação de políticas setoriais,
coordenar o sistema de informações energéticas, coordenar os estudos de
planejamento energético setorial, entre outras), Secretaria de Energia Elétrica
(monitorar a expansão dos sistemas elétricos para assegurar o equilíbrio entre
oferta e demanda, monitorar o desempenho dos sistemas de geração,
transmissão e distribuição de energia elétrica, considerando os aspectos de
continuidade e segurança, acompanhar as ações de integração elétrica com os
países vizinhos, nos termos dos acordos internacionais firmados, entre outras)
e Secretaria de Petróleo, Gás Natural e Combustíveis Renováveis (promover
estudos, propor planos e gerir o funcionamento de todas as atividades que
envolvem os setores de petróleo, gás natural e combustíveis renováveis).
A figura 5 apresenta de maneira simplificada a hierarquia previamente descrita.
42
Figura 5 - Hierarquia da indústria de eletricidade no Brasil
Fonte: O autor
2.2 LEILÕES E CONTRATOS DE ENERGIA
Da forma como estão estruturados hoje, os leilões de energia permitem que os
agentes, normalmente distribuidoras e permissionárias de energia, concorram entre si
de maneira a comprar energia com um preço competitivo para o consumidor final.
Seguindo o conceito de modicidade tarifária, introduzido pela última grande reforma
do sistema elétrico ocorrida em 2002, os leilões de energia estão divididos da seguinte
maneira:
○ LEE – Leilão de Energia Existente: são leilões destinados a atender as
distribuidoras de energia no ano subsequente a sua realização, denominados
A-1. Em tais leilões são negociadas quantidades de energia de produtores que
já possuem seus empreendimentos em operação cujos investimentos já
tenham sido amortizados, o que configura um custo mais baixo de produção;
○ LEN – Leilão de Energia Nova: leilões destinados a contratação de energia
de fontes que ainda não entraram em operação. O objetivo desse tipo de
contratação é atender ao aumento das demandas energéticas das
distribuidoras. Os leilões de energia nova são divididos em dois grupos: A-3,
quando o empreendimento entrará em operação comercial em até 3 anos e A-
5, para aqueles que necessitem até 5 anos para conclusão;
○ LER – Leilão de Energia de Reserva: entendido como uma forma de elevar
a segurança do suprimento total da carga do SIN, os leilões de energia de
reserva podem ser de fontes de energia existentes ou novas. Tal tipo de
43
contratação é contabilizada e liquidada no mercado de curto prazo operado
pela CCEE. Para que fosse possível operacionalizar esse tipo de contratação,
foi criado o encargo EER (Encargo de Energia de Reserva) o qual é rateado
entre todos os agentes que fazem uso desse tipo de energia (agentes de
distribuição, consumidores livres, consumidores especiais, agentes de geração
com perfil de consumo e agentes de exportação participantes da CCEE);
○ Leilão de Ajuste: destinados a ajustar a contratação de energia feita pelas
distribuidoras em situações onde houve desvios entre as previsões e a
demanda energética real identificada.
Sendo o leilão de energia um mecanismo que resulta na contratação de energia
por parte de uma distribuidora com respeito a um produtor, são gerados nesse
processo o que chamamos de contratos de energia. Tais contratos,
segundo (CCEE..., 2018), podem ser de dois tipos:
○ CCEAR-Q – Contrato de Comercialização de Energia no Ambiente Regulado
por Quantidade: essa tipologia de contrato, geralmente utilizada para
contratação de energia proveniente de fontes hidráulicas, preveem o
fornecimento de um montante fixo de energia a um determinado preço, também
pré-fixado. Nessa configuração, os agentes geradores estão sujeitados aos
riscos de sobras ou falta de energia. Tal risco é minimizado pelo Mecanismo de
Realocação de Energia (MRE) onde são re-alocadas as sobras/déficits de
energia das usinas participantes de forma a reduzir a exposição das mesmas.
○ CCEAR-D – Contrato de Comercialização de Energia no Ambiente Regulado
por Disponibilidade: na contratação de energia por disponibilidade, os riscos
associados à falta/sobra de energia ficam a cargo dos agentes compradores.
Os contratos por disponibilidade geralmente estão associados a usinas
termelétricas as quais recebem uma remuneração fixa para manter-se
disponíveis caso haja necessidade de utilização. Aqui, há a separação entre o
custo fixo de se manter uma usina disponível para utilização e também o custo
de combustível caso realmente ela seja utilizada. Quando há de fato o
despacho de usinas com esse tipo de contrato, fica a cargo das distribuidoras
pagar os custos variáveis associados, que posteriormente são repassados ao
consumidor final.
44
2.3 PROGRAMAS DO GOVERNO
Apesar da geração de energia solar fotovoltaica no Brasil ainda apresentar
resultados tímidos com relação ao resto do mundo, existem diversos incentivos
governamentais para o aproveitamento dessa fonte. São apresentados a seguir os
principais incentivos existentes, conforme (NASCIMENTO, 2017):
○ Desconto de 80% na Tarifa de Uso dos Sistemas de Transmissão (TUST) e
na Tarifa de Uso dos Sistemas de Distribuição (TUSD) para empreendimentos
cuja potência injetada nos sistemas de transmissão e distribuição seja menor
ou igual a 30.000 kW e que entraram em operação até 31 de dezembro de
2017. O desconto diminui para 50% a partir do décimo primeiro ano de
operação da usina e para os empreendimentos que iniciaram a operação a
partir de 01 de janeiro de 2018;
○ Venda Direta a Consumidores Especiais (carga entre 500 kW e 3.000 kW)
para geradores de energia de fonte solar e demais fontes renováveis, com
potência injetada inferior a 50.000 kW;
○ Sistema de Compensação de Energia Elétrica para a Micro e Minigeração
Distribuídas: instituído pela Resolução Normativa ANEEL nº 482, de 17 de abril
de 2012, permite que consumidores com geração de até 5 MW a partir de fonte
solar ou demais fontes renováveis compensam a energia elétrica injetada na
rede com a energia elétrica consumida (sistema net-metering);
○ Convênio nº 101, de 1997, do Conselho Nacional de Política Fazendária
(CONFAZ): isenta do Imposto sobre Circulação de Mercadorias e Serviços
(ICMS) as operações que envolvem vários equipamentos destinados à geração
de energia elétrica por células fotovoltaicas e por empreendimentos eólicos;
não abrange, no entanto, alguns equipamentos utilizados pela geração solar,
como inversores e medidores;
○ Regime Especial de Incentivos para o Desenvolvimento da Infraestrutura
(REIDI): instituído pela Lei nº 11.488, de 15 de junho de 2007, suspende, por
cinco anos após a habilitação do projeto, a contribuição para o PIS/PASEP e
Cofins, no caso de venda ou de importação de máquinas, aparelhos,
instrumentos e equipamentos novos, de materiais de construção e de serviços
45
utilizados e destinados a obras de infraestrutura, entre as quais as do setor de
energia;
○ Debêntures Incentivadas: instituído pela Lei nº 12.431, de 24 de junho de
2011, isenta rendimentos de pessoas físicas de Imposto de Renda sobre
rendimentos relacionados à emissão de debêntures, por sociedade de
propósito específico, e outros títulos voltados para a captação de recursos para
projetos de investimento em infraestrutura ou pesquisa e desenvolvimento,
entre os quais os destinados a geração de energia elétrica por fonte solar;
○ Redução de Imposto de Renda: projetos de setores prioritários (entre os
quais o de energia) implantados nas áreas de atuação da Superintendência do
Desenvolvimento do Nordeste (SUDENE), da Superintendência do
Desenvolvimento da Amazônia (SUDAM) e da Superintendência do
Desenvolvimento do Centro-Oeste (SUDECO) têm redução de imposto de
renda;
○ Condições Diferenciadas de Financiamento:
○ BNDES: financiamento para o setor de energia elétrica com taxas de juros
abaixo das praticadas pelo mercado (TJLP). Para a fonte solar, o BNDES
financia até 80% dos itens financiáveis, contra 70% para as demais fontes de
energia renováveis;
○ Fundo Nacional sobre Mudança do Clima (FNMC): vinculado ao Ministério
de Meio Ambiente (MMA), o Fundo visa a assegurar recursos para apoio a
projetos ou estudos e financiamento de empreendimentos que visem à
mitigação da mudança do clima e à adaptação à mudança do clima;
○ Inova Energia: uma iniciativa destinada à coordenação das ações de
fomento à inovação e ao aprimoramento da integração dos instrumentos de
apoio disponibilizados pela Finep, pelo BNDES, pela Agência Nacional de
Energia Elétrica (ANEEL), sendo uma de suas finalidades apoiar as empresas
brasileiras no desenvolvimento e domínio tecnológico das cadeias produtivas
das seguintes energias renováveis alternativas: solar fotovoltaica, termosolar e
eólica para geração de energia elétrica;
○ Recursos da Caixa Econômica Federal (CEF): a CEF disponibiliza linha de
crédito por meio do Construcard que permite compra de equipamentos de
energia solar fotovoltaica para uso residencial;
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○ Projetos de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D): fonte de recursos para
projetos realizados pelas empresas do setor elétrico e aprovados pela ANEEL
relacionados com desenvolvimento da geração de energia solar fotovoltaica no
Brasil;
Observa-se que são muitos e variados os incentivos proporcionados pelo
governo federal de maneira a fomentar o aumento da capacidade instalada da fonte
solar no país. Apesar do grande número de incentivos e dos animadores resultados
dos últimos anos, ainda há muito a ser feito para que a energia solar fotovoltaica se
consolide na matriz energética nacional.
47
3 O GERENCIAMENTO DE PROJETOS
Tendo como base o guia PMBOK (PMBOK, 2013), referência mundial no tema
de gerenciamento de projetos, definimos aqui um projeto como sendo um conjunto de
tarefas a serem planejadas, executadas, controladas e encerradas as quais
demandam algum tipo de recurso com o objetivo final de atingir alguma determinada
meta. Dentre todas as categorias as quais podemos classificar os distintos tipos de
projetos, podemos citar: obras civis, marketing, administração, pesquisa, etc. Ainda,
segundo (PMBOK, 2013) , os processos gerenciais estão divididos em nove áreas de
conhecimento: prazo, custo, qualidade, escopo, aquisição, comunicações, riscos,
recursos humanos, integração e as partes interessadas.
Figura 6 - As nove áreas de conhecimento dos processos gerenciais
Fonte: PMBOK (2013)
(PMBOK, 2013)) infere que Escopo, Tempo, Custo e Qualidade são os
principais processos gerenciais que determinam o objetivo de um projeto. Aquisições
e Recursos Humanos são inputs para produzir o trabalho demandado. Comunicações
e Riscos devem ser constantemente levados em consideração manter o rumo do
projeto e a Integração abrange todos os outros aspectos.
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O gerenciamento de um projeto consiste em executar os processos gerenciais
sobre as áreas de conhecimento supracitadas durante todo o seu ciclo de
vida. (PMBOK, 2013) divide os processos em cinco grupos: Iniciação, Planejamento,
Execução, Monitoramento/Controle e Encerramento. Tais grupos podem ser
entendidos como fases de um projeto as quais não são estanques e nem sucessivas,
mas que se superpõem em algum momento, no decorrer do projeto, havendo
mudanças de prioridades e/ou avanço em velocidades diferentes de determinadas
tarefas. A figura 6 dá uma ideia da dinâmica envolvida entre as diferentes fases.
Figura 7 – Grupos de processos gerenciais
Fonte: PMBOK (2013)
As categorias ou grupos, de acordo com o (PMBOK, 2013) são:
○ Grupo de processos de iniciação: Os processos executados para definir um
novo projeto ou uma nova fase de um projeto existente através da obtenção de
autorização para iniciar o projeto ou fase.
○ Grupo de processos de planejamento: Os processos necessários para definir
o escopo do projeto, refinar os objetivos e definir a linha de ação necessária
para alcançar os objetivos para os quais o projeto foi criado.
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○ Grupo de processos de execução: Os processos realizados para executar o
trabalho definido no plano de gerenciamento do projeto para satisfazer as
especificações do projeto.
○ Grupo de processos de monitoramento e controle: Os processos exigidos
para acompanhar, analisar e controlar o progresso e desempenho do projeto,
identificar quaisquer áreas nas quais serão necessárias mudanças no plano, e
iniciar as mudanças correspondentes;
○ Grupo de processos de encerramento: Os processos executados para
finalizar todas as atividades de todos os grupos de processos, visando encerrar
formalmente o projeto ou fase.
Todo projeto será composto por atividades que estejam relacionadas entre si,
diretamente ou não, que serão desenvolvidas sequencial ou simultaneamente.
Controlar a duração dessas atividades é crucial para o bom andamento e seguimento
do projeto e consiste num dos objetivos mais difíceis no que diz respeito ao
gerenciamento de projetos. Usualmente, se tratando de projetos pequenos em
quantidade de tarefas ou tempo, a utilização de gráficos de barras (diagrama de Gantt)
é bem aceita. O diagrama de Gantt funciona em função da duração estimada das
tarefas e é suficiente para realizar um bom acompanhamento do andamento das
atividades bem como o controle das operações e dos recursos.
Uma ferramenta importante dentro do escopo de ferramentas para o
gerenciamento de projetos é a Linha de Base ou Baseline. A Linha de Base, de acordo
com o (PMBOK, 2013) refere-se a uma versão aprovada de um modelo de
cronograma que pode ser mudada somente mediante procedimentos de controle
formais, e que é usada como uma base para a comparação com os resultados reais.
Tal referência tem por objetido gerar um “antes e depois” durante a execução das
atividades e proporcionar uma ideia de andamento do projeto facilitando assim o
seguimento do mesmo.
Na figura 8 pode-se ver como acontece o seguimento das tarefas pelo diagrama
de Gantt bem como a referência da Linha de Base.
50
Figura 8 - Exemplo de seguimento de projeto através de um diagrama de Gantt
Fonte: O autor (2019)
A partir do momento em que o volume de tarefas cresce, torna-se interessante
utilizar outras ferramentas para fazer o seguimento do projeto e manter um controle
mais efetivo sobre as tarefas ditas críticas. Para isso, (PMBOK, 2013) indica a
utilização de algumas ferramentas:
○ Método do Caminho Crítico (CPM - Critical Path Method): baseado em uma
sequência lógica das atividades já especificadas, com datas de início e fim, o
Método do Caminho Crítico busca identificar quais atividades possuem menor
flexibilidade para ajustes e assim determinar o que seria o caminho crítico do
projeto (valor mais provável), ou seja, quais grupos de atividades devem
receber maior atenção devido a sua criticidade;
○ Programa de Avaliação e Revisão Técnica (PERT - Program Evaluation and
Review Technique): também faz uso de sequência lógica de atividades para
determinar a duração total do projeto. Diferentemente no método CPM, o
método PERT faz uma estimativa por média ponderada (distribuição de média
e valor esperado) para calcular a duração do projeto.
Outra maneira de visualizar o projeto como um todo e que torna mais fácil a
identificação e o seguimento das atividades é através do uso de uma estrutura
analítica do projeto EAP que nada mais é do que um diagrama com classes
51
hierárquicas formado pelos pacotes de atividades que fazem parte do projeto
analisado.
A figura 9 apresenta um frame do EAP do projeto de construção da usina solar
fotovoltaica que foi estudada neste trabalho.
Figura 9 - Exemplo de seguimento de projeto através de EAP
Fonte: O autor (2019)
Assim mesmo, munido de ferramentas de seguimento de modo a controlar e
auxiliar a gestão integral de projetos, algumas pesquisas acabam mostrando que a
incidência de problemas nessa área ainda é grande e que muito precisa ser feito para
tentar mudar o panorama atual.
O “Estudo de Benchmarking em Gerenciamento de Projetos” de (Barcuí,
2012) identificou que as empresas pesquisadas focam seus esforços em três
principais áreas de conhecimento: prazo (98%), escopo (96%) e custos (85%). Apesar
dos esforços desprendidos pelos gestores de modo a mitigar os possíveis problemas
relacionados a esses grupos, o mesmo estudo de (Barcuí, 2012) expõem os principais
problemas evidenciados no gerenciamento de projetos. Na figura 10 são
apresentadas principais situações apontadas pelas organizações e suas respectivas
taxas de ocorrência.
52
Figura 10 - Problemas identificados com maior frequência na gestão de projetos
Fonte: Adaptado de Lopes (2014)
Outro estudo realizado por (LYNEIS; COOPER; ELS, 2001) resultou em que
menos da metade dos projetos de pesquisa e desenvolvimento atendiam os seus
objetivos em relação ao cronograma previsto e o custo planejado. No mesmo sentido,
uma pesquisa da KPMG de 2003 envolvendo 1450 projetos de TI de organizações
públicas e privadas indicou que mais de 61% dos projetos analisados apresentaram
problemas de cronograma e/ou custo.
Ainda, (WANG; YUAN, 2017) elencaram em seu estudo os principais riscos
que impactam no cronograma de uma obra de infraestrutura, já na fase construtiva,
dentre eles:
1. Solicitações de mudança de engenharia pelos clientes: tais solicitações
podem aumentar as tarefas do projeto, e consequentemente, a duração de
tempo de execução do projeto;
2. Pagamento do projeto atrasado: o pagamento atrasado ou inadequado dos
clientes aos contratados pode atrasar o fornecimento de materiais, afetando
diretamente o progresso das atividades de construção;
3. Pressão devido ao cronograma apertado de projeto: a medida mais provável
para mitigar este risco seria a adoção de horas extras, a qual tem como
resultantes a fadiga do trabalhador e o aumento do retrabalho de projeto,
impactando assim no tempo de execução das atividades;
53
4. Informações imprecisas sobre a investigação do local: informações sobre o
local interferem diretamente sobre as atividades reais de construção, portanto,
quaisquer informações novas poderão mudar as atividades, aumentando assim
a taxa de retrabalho do projeto;
5. Falta de mão-de-obra experiente: não encontrar mão-de-obra experiente
implicará na contratação de mão-de-obra sem experiência, e desta forma,
afetará diretamente a qualidade das tarefas, e diminuindo a taxa de aceitação
de trabalho concluído;
6. Má gestão dos contratados: existem várias causas para esta má gestão, mas
o fator mais importante considerado por (WANG; YUAN, 2017) é a
subestimação ou superestimação dos serviços ou produtos contratados, que
impactarão nas atividades remanescentes do projeto.
Fica claro aqui que a abordagem empregada na gestão de projetos ainda
possui algumas deficiências as quais carecem de melhorias para que o avanço seja
contínuo e a busca pela qualidade total não cesse.
54
55
4 DINÂMICA DE SISTEMAS
Publicado pelo engenheiro eletricista Jay W. Forrester (MIT – Massachusetts
Institute of Technology) entre as décadas de 1950 e 1960, o livro Industrial Dynamics
apresentou uma abordagem inovadora para o entendimento de sistemas complexos.
Através da análise e compreensão das partes que compõe um sistema, Forrester
desenvolveu uma metodologia interativa e de fácil assimilação onde a abordagem leva
em consideração o sistema como um todo buscando entender como todas as
variáveis presentes interagem entre si. O que a dinâmica de sistemas tenta fazer é
compreender a estrutura básica de funcionamento dos sistemas e antecipar o
comportamento do mesmo ao longo do tempo, comportamento esse justificado por
ações isoladas mas que produzem reações (causa e consequência) geralmente
distanciadas temporalmente, já que as variáveis estão interligadas por malhas de
retroalimentação (SERRA; RODRIGUES; PAQUETE, 2000). Isso permite testar os
vários tipos de comportamento que o sistema real pode experimentar, o que torna
viável a análise e identificação das potenciais melhorias.
Figura 11 – O processo de modelagem e sua iteratividade
Fonte: STERMAN (2000)
Ainda, segundo (SERRA; RODRIGUES; PAQUETE, 2000) , os sistemas são
formados por quatro propriedades características:
1. Agregação: pode-se agrupar os sistemas em categorias as quais podem ser
agrupadas em conjuntos de maior dimensão;
56
2. Não linearidade: o todo não é igual à soma das partes. Uma dada ação pode
resultar em possíveis soluções completamente desproporcionais relativas a
ação inicial;
3. Fluxos: as redes conectam os indivíduos como agentes de um sistema.
Pode-se originar dois fenômenos importantes advindos dos fluxos no interior
da rede: efeitos multiplicadores e efeitos de reciclagem;
4. Diversidade: cada agente ocupa um espaço no sistema que posteriormente
poderá ser ocupado por outro. Isso irá depender de sua interdependência em
relação aos outros agentes do sistema.
Para (ANDRADE, 1997), os sistemas podem ser representados em sua
estrutura por enlaces de feedback que interagem entre si. Para esse entendimento
são utilizados dois tipos de notação: Diagrama de Enlace Causal (modelagem soft) e
Diagrama de Estoque e Fluxo (modelagem hard). Tais notações, soft e hard, podem
ser associadas, na maioria dos casos, a ideias de qualitativo e quantitativo,
respectivamente. (BLOIS; SOUZA, 2008) afirma que apesar da grande importância
da modelagem soft (Diagramas Causais), tal método não é apto para simulações de
estruturas sistêmicas ao longo do tempo. Também argumenta que para esse tipo de
situação faz-se mais adequada a utilização de uma abordagem quantitativa, ou seja,
a modelagem baseada em Diagramas de Estoque e Fluxo. Ainda segundo
(ANDRADE, 1997), a abordagem quantitativa proporcionada pelos Diagramas de
Estoque e Fluxo permite que sejam equacionadas as relações de causa e efeito entre
os agentes do sistema.
Na ótica da dinâmica de sistemas, todo e qualquer modelo pode ser construído
através de relações entre quatro elementos:
a. Estoques ou níveis (stocks): representam a ação de acumular algum recurso;
b. Fluxos (flows): positivos ou negativos. Representa o movimento de materiais
ou informações dentro do sistema culminando no acréscimo ou decréscimo de
níveis de estoques;
c. Auxiliares (conversores e constantes): podem ser fontes externas ao sistema
ou ainda componentes utilizados para realizar operações algébricas.
d. Conectores: enlaces de informações que descrevem as relações entre
estoques, fluxos e auxiliares.
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Figura 12 – Os quatro elementos da DS
Fonte: O autor (2019)
Cabe ainda explorarmos aqui uma definição mais precisa dos termos Sistema
e Dinâmica, já que serão largamente utilizados ao longo desse trabalho. De acordo
com (BUENO, 2010), os sistemas geralmente são conjuntos de elementos
organizados intencionalmente pela ação humana ou que simplesmente se auto
organizam para cumprir propósitos específicos. Uma terceira possibilidade é um
sistema composto pelas duas condições anteriores, ou seja, pode envolver elementos
de intencionalidade e auto organização simultaneamente. Sobre a complexidade dos
sistemas, (BUENO, 2010) comenta que os três tipos de sistemas supracitados
apresentam graus distintos de complexidade, mas somente os sistemas que possuem
parte auto organizáveis irão apresentar graus variados de complexidade dinâmica.
A complexidade dinâmica é entendida aqui como uma propriedade inerente a
sistemas que respondem de forma não intencional a informações ou excitações
exógenas a si, confirmando assim sua capacidade de auto organização. Dessa
maneira, (BUENO, 2010) completa afirmando que sistemas com extrema
complexidade de detalhes podem ser dinamicamente simples uma vez que não
possuam agentes capazes de responder a novas informações, ao passo em que
sistemas relativamente simples em detalhes podem ser dinamicamente complexos
devido a sua propriedade de auto organização.
Em seu livro, (STERMAN, 2000) afirma que a complexidade dinâmica não só
desacelera o loop de aprendizagem como também reduz o ganho de conhecimento
em cada iteração.
Uma vez definidas tais relações, passar-se-á a discutir os elementos que
compõem a dinâmica de sistemas e como acontecem as interações entre eles.
58
4.1 MODELO CONCEITUAL
Partindo de um modelo simplificado do modelo final, é necessária a criação de
um modelo conceitual no qual são apresentadas as conexões entre as entidades do
sistema. Na construção do modelo conceitual são utilizados os diagramas de laços
causais ou CLD - Causal Loop Diagram. Por sua vez, os diagramas causais são
compostos pelas relações causais.
A relação causal, ou de causa e efeito, é representada pela conexão de duas
ou mais variáveis através de uma seta, de acordo com a figura 13.
Aqui podem ser identificadas três tipos de variáveis: variável causa, variável
afetada e também uma variável que é causa e afetada ao mesmo tempo. A seta indica
a direção de causalidade entre as variáveis, estando a variável causa no início da
flecha e a variável afetada na ponta dela.
Figura 13 - Relação causal entre variáveis de uma população
Fonte: Adaptado de SANTOS (2006)
No exemplo da figura 13 verifica-se que o total de morte influi na diminuição
da população de uma determinada espécie. Observa-se aqui a variável morte como
causa e a variável população como afetada negativamente (utiliza-se o sinal negativo
para identificar essa relação). Ao passo em que o total de indivíduos vivos dessa
mesma população, contribui diretamente para o aumento do número de nascimentos,
tendo aí uma relação causal positiva (sinal positivo). Nesse caso, a variável população
é a causa e a variável nascimentos é a afetada.
O próximo passo para a elaboração de modelos através da Dinâmica de
Sistemas é a construção de diagramas causais, ou causal loops, os quais,
segundo (SANTOS, 2006), representam as relações de interdependência entre as
variáveis do sistema.
Um exemplo de diagrama causal é o comportamento do crescimento da
população de uma determinada espécie. Partindo da relação causal entre mortes,
59
população e nascimentos, onde o número de mortes afeta negativamente a população
total e a população total por sua vez afeta positivamente o número de nascimentos.
Nessa situação pode-se ainda verificar o comportamento inverso, ou seja, a número
de nascimento contribui para o aumento da população bem como o aumento da
população faz crescer a quantidade de mortes. Caso tivéssemos somente o loop
população-nascimentos, por exemplo, a tendência seria o crescimento infinito dessa
população já que mais indivíduos geram mais nascimentos e assim por diante. Da
mesma forma que se houvesse somente o loop população-mortes, a tendência seria
a extinção dessa população de indivíduos.
A figura 14 mostra como estão relacionadas as variáveis supracitadas. A
variável população possui duas entradas, sendo influenciada positivamente pela
variável nascimentos e negativamente pela variável mortes. A mesma variável
população ainda possui duas saídas as quais afetam positivamente as variáveis
nascimentos e mortes.
Figura 14 - Exemplo de loop causal da população de uma determinada espécie
Fonte: Adaptado de SANTOS (2006)
Para saber se a população total irá aumentar ou não ao longo do tempo, faz-
se necessário saber qual das duas variáveis domina as relações causais: nascimentos
ou mortes, já que essas possuem diferentes polaridades.
4.2 MODELO DE ESTOQUES E FLUXOS
As variáveis de estoque, da maneira como serão utilizadas nas simulações,
representam acumulações de materiais ou de informações. Tais acúmulos podem
gerar atrasos devido às diferenças entre o fluxo de entrada e o fluxo de saída de um
determinado processo. De maneira mais visual, podemos entender as variáveis de
estoques como banheiras, onde o fluxo de informação/materiais que chega ao
60
processo é representado pela entrada de água nessa banheira e vazão de água na
saída representa o fluxo de saída dessas mesmas informações/materiais que estavam
armazenados. Assim pode-se entender que as diferenças de fluxo irão gerar ou não
acúmulos nesse processo.
As variáveis de fluxo, as quais alteram as variáveis de estoque representam
as mudanças ocorridas no sistema ocasionadas por ações externas ou mesmo
desencadeadas por outros processos. Não existirão variáveis de fluxo independentes,
ou seja, deverão sempre estar associadas a variáveis de estoque.
Segundo (STERMAN, 2000), uma maneira interessante de identificar quais
variáveis são de fluxo e quais são de estoque, seria fotografar o modelo e analisar
quais dessas variáveis podem ser medidas ou contadas. No caso da banheira, por
exemplo, pode-se identificar se a banheira está cheia ou vazia, mas não consegue-se
ter certeza se a mesma banheira está enchendo ou esvaziando.
Na figura 15 pode-se identificar a maneira como são representadas as variáveis
de estoque e fluxo. Os retângulos indicam quais variáveis possuem caráter cumulativo
enquanto as setas duplas com válvulas indicam os fluxos e suas respectivas direções.
Segundo (SANTOS, 2006) , na Dinâmica de Sistemas os fluxos físicos são
conservativos, ou seja, o nível de estoque só é alterado pela diferença de fluxos, sem
perdas (a quantidade que sai de um estoque é a mesma que entra em outro). Já nos
fluxos de informação não há a ideia de conservação, isto é, não sofrem alterações
devido a sua utilização (uma informação pode ser utilizada simultaneamente por
vários usuários). Ainda, as nuvens representam as variáveis de estoque que se
encontram fora da fronteira do sistema (são estoques que dão origem aos fluxos de
entrada e são destino dos fluxos de saída).
61
Figura 15 - Diagrama de estoques e fluxos
Fonte: Adaptado de SANTOS (2006)
No exemplo da figura 15, nascimentos e mortes representam as taxas com que
a população aumenta e/ou diminui, ou sejam, são as variáveis de fluxo que alteram a
variável de estoque.
Matematicamente, as relações de estoque e fluxo podem ser representadas
por duas funções conhecidas: integral e derivada. Se entendermos um estoque como
a soma de tudo o que entra em um determinado processo menos tudo o que sai desse
mesmo processo, encontramos na função integral a ferramenta ideal para esse
cálculo. De mesma maneira, entendendo as variáveis de fluxo como taxas de
variações, ou seja, a taxa com que um material/informação flui para dentro de um
estoque, podemos fazer uso da função derivada para quantificar tais valores.
Assim, temos:
Equação 1 - Estoque
Fonte: SANTOS (2006)
Onde o nível atual de estoque (tempo t) é função da somatório dos fluxos
líquidos (fluxos de entrada menos os fluxos de saída) do instante 0 até o instante t,
mais o estoque inicialmente armazenado em t0.
62
4.3 DESCRIÇÃO DOS COMPONENTES DO MODELO
Antes de iniciar o desenvolvimento do modelo de simulação, faz-se necessário
explicar alguns conceitos fundamentais de maneira a elucidar como as variáveis do
modelo irão interagir entre si. Como buscamos entender se o sistema é estável ou
instável, se oscila ou tende a algum equilíbrio ou ainda se cresce ou tende a declinar,
a busca por valores exatos não é exatamente o foco dessa análise, já que a Dinâmica
de Sistemas preocupa-se mais com tendências do que de fato com valores pontuais.
LAÇOS DE REALIMENTAÇÃO (FEEDBACK LOOPS)
Devido a maneira como estão relacionadas as variáveis do sistema, ações que
poderiam ser vistas como independentes podem desencadear uma série de outras
ações as quais irão provocar novas mudanças no estado do sistema.
Segundo (SANTOS, 2006) , essa busca pelo estado ideal do sistema é processada
por meio de realimentações (feedbacks) dos diagramas causais entre as variáveis do
mesmo. De maneira geral, a realimentação pode ser entendida como quando duas
variáveis afetam uma a outra: a variável X afeta a variável Y e Y, por sua vez, afeta a
variável X o que causa uma sequência circular de causa e efeito, o que na Dinâmica
de Sistema é representado através de um diagrama causal.
No ambiente de simulação da Dinâmica de Sistemas são aceitos somente dois
tipos de feedback loops: positivos e negativos. De acordo com (SANTOS, 2006) , um
laço de realimentação é positivo quando todas polaridades das variáveis relacionadas
são positivas ou quando o número de polaridades negativas das relações causais for
par. A realimentação positiva serve para reforçar o crescimento ou decrescimento de
um sistema, como o caso das populações citado
anteriormente. (SANTOS, 2006) afirma ainda que “sua tendência é amplificar
qualquer distúrbio do sistema”.
A figura 16 apresenta um exemplo de como dois laços de realimentação
distintos, positivos e negativos, podem afetar uma mesma variável. Do lado esquerdo
observa-se a interação entre as variáveis horas-extras, fadiga, qualidade e trabalho a
fazer. O acúmulo de trabalho a fazer justifica o aumento da quantidade de horas extras
trabalhadas pelos funcionários (relação positiva). Quanto mais horas-extras
trabalhadas, maior será a fadiga acumulada (relação positiva) e consequentemente
menor será a qualidade do trabalho realizado (relação negativa). Se a qualidade do
63
trabalho realizado é baixa, implica na possibilidade da existência de retrabalho e
finalmente no aumento de trabalho a fazer (relação negativa). Assim, o que seria uma
solução plausível (aumentar as horas-extras para reduzir o trabalho acumulado)
acaba se tornando uma relação de amplificação (horas-extras e trabalho a fazer) que
tende a crescer exponencialmente.
Figura 16 - Exemplo de feedback loop
Fonte: Adaptado de SANTOS (2006)
Por outro lado, o laço de realimentação negativa (parte a direita da figura 16)
representado pelas variáveis horas-extras, trabalho a fazer e trabalho realizado,
contribui para a redução do trabalho total ser feito, já que um aumento nas horas-
extras significa maior força de trabalho, ou seja, maior quantidade de trabalho
realizado (relação positiva) o que leva a diminuição do trabalho que deve ser feito
(relação negativa).
Dessa maneira, quando vistos de forma conjunta, os laços de feedback
negativo e positivo se compensam levando o sistema a uma situação de estabilidade,
mantendo um equilíbrio mesmo após a geração de algum distúrbio (aumento do
número de horas-extras, por exemplo). Entretanto, somente essas relações de
realimentação não são suficientes para realizar um estudo robusto e simulação de um
sistema real.
ATRASOS
Da mesma forma que analisou-se os estoques, (STERMAN, 2000) afirma que
na Dinâmica de Sistema os atrasos podem ser de informação ou de material. O atraso
de material tem uma conotação física, ou seja, fluxo físico de matéria e que se justifica
64
pelo acúmulo de material nos estoques, gerado pelas diferenças entre os fluxos de
entrada e saída. Já o atraso de informação representa o ajuste gradual de informações
no modelo (tempo entre a tomada da decisão até o efeito gerado por essa).
Quando tratamos de analisar os atrasos de materiais, devemos ter em conta o
que isso significa. Um atraso representa um processo em que a saída está defasada
em relação a entrada, como no caso de materiais em trânsito, por exemplo, os quais
constituem um estoque de materiais em movimento entre dois estados, ou seja, entre
o local de saída e o local de destino. Para a modelagem desse tipo de atraso, faz-se
necessária a determinação o tempo de atraso e a taxa de saída em relação a taxa de
entrada. A taxa de saída em relação a taxa de entrada pode ser representada de
diferentes maneiras, desde um modelo PEPS (primeiro que entra, primeiro que sai)
até atrasos de ordem n. Para atrasos de ordem n, (STERMAN, 2000) afirma que
pode-se sequenciar, de maneira aproximada, n atrasos de primeira ordem.
A figura 17 apresenta algumas distribuições de saída em relação ao tipo de
entrada no tempo 0. A saída A é chamada de atraso PEPS defasada por um tempo
de atraso K. Nas saídas B, C e D, os materiais não mantém a mesma ordem de
entrada, ou seja, o tempo de processamento não é o mesmo para todos (se vários
itens forem enviados simultaneamente, eles não chegarão juntos ao destino). A saída
B apresenta um atraso de primeira ordem (a ordem de um sistema é definida pelo
número de variáveis de estoque existentes no modelo), a saída C, um atraso de
segunda ordem e a saída D apresenta um atraso de terceira ordem. Percebe-se que
o aumento da ordem da taxa de saída implica no aumento da taxa com que os
materiais são movimentados.
65
Figura 17 - Diferentes fluxos de saída em relação à uma entrada
Fonte: STERMAN (2000)
De outro modo, quando analisamos o comportamento dos atrasos de
informações podemos observar algumas diferenças. De acordo com (Santos, 2006)
os atrasos de informação estão relacionados a percepção e previsões já que
normalmente as ações não são tomadas imediatamente após a chegada de novas
informações. Dessa maneira, o tempo entre a chegada da informação e efetiva
tomada de decisão dá origem ao atraso da informação.
MODOS FUNDAMENTAIS
Para (Santos, 2006), a Dinâmica de Sistemas está baseada em padrões de
comportamento sobre os quais os modelos são construídos. Dessa maneira, uma vez
identificado algum padrão, busca-se a estrutura que o origina e então passa-se a
trabalhar de maneira a ajustar a estrutura fundamental ao resultado desejado.
(Santos, 2006) ainda afirma que as estruturas ou modos de referência (fundamentais)
podem ser distribuídos em quatro grupos: crescimento exponencial, convergência
para um valor de referência (goal seeking), oscilação em torno de um valor de
referência e crescimento S. É fundamental que o gerente conheça tais modos de
referência para que possa descrever outros modelos, mais complexos, como a
combinação desses modos fundamentais.
66
CRESCIMENTO/DECAIMENTO EXPONENCIAL
Gerado por realimentação positiva, os crescimentos exponenciais são
representados por uma taxa percentual de crescimento fixa, ou seja, quanto maior a
quantidade, maior será o crescimento e maior a taxa líquida com que essa quantidade
cresce. Da mesma maneira acontece o decaimento exponencial.
A figura 18.a apresenta o comportamento da caderneta de poupança, onde
quanto maior for o saldo, maior serão os juros e consequentemente maior será o saldo
posterior, gerando assim um aumento exponencial. Já na figura 18.b observamos o
decaimento na quantidade de membros de uma equipe quando não são realizadas
novas contratações e a vida útil dos trabalhadores é de 10 anos.
Figura 18 - a. Crescimento exponencial. b. Decaimento exponencial
Fonte: SANTOS (2006)
CRESCIMENTO S
Esse tipo de comportamento ocorre quando alguma variável limita o
crescimento exponencial. O sistema cresce exponencialmente por um período de
tempo mas depois sua taxa de crescimento diminui gradativamente até alcançar o
equilíbrio. O crescimento S pode ser observado com clareza no exemplo do
67
crescimento populacional da figura 19. A população tende a crescer
exponencialmente no período inicial até que a capacidade de sustentação seja
atingida. Uma vez atingida essa capacidade, ou seja, o número máximo de indivíduos
que esse sistema pode suportar foi atingido, a taxa de crescimento começa a diminuir
até atingir o equilíbrio populacional.
Da figura 19, observa-se que uma vez atingido o limite sustentável, a taxa de
natalidade diminui e consequentemente diminuem-se os nascimentos, ocasionando
assim a estabilização do crescimento da população total.
Figura 19 - Comportamento do crescimento populacional
Fonte: SANTOS (2006)
Tal modo fundamental será largamente utilizado durante as simulações deste
trabalho uma vez que estas estarão baseadas justamente nos avanços das atividades
do projeto e que, por sua vez, é medido é medido através de curvas S. A curva S nada
mais é do que uma curva de valores acumulados (eixo y) compreendida em um
horizonte de tempo (eixo x) definido pela análise a qual normalmente representa o
avanço físico de um projeto em valores percentuais, monetários ou mesmo em
número de atividades (modo utilizado neste trabalho).
CONVERGÊNCIA PARA UM VALOR DE REFERÊNCIA
Uma estrutura de realimentação cujo objetivo é atingir uma marca pré
determinada. Tanto de maneira positiva como de maneira negativa, entende-se como
uma ação corretiva aplicada a um processo de crescimento/decaimento o qual faz
sucessivas comparações objetivando uma meta. Tais ações corretivas diminuem a
taxa com que o sistema tende ao seu objetivo, fazendo com que haja uma suavização
na curva de atingimento.
68
Na figura 20 pode-se identificar dois casos relacionados ao atingimento do
número ideal de funcionário na equipe. Na parte a, aumenta-se o contingente até o
total de 100 pessoas, já na parte b, reduz-se o efetivo em 100 trabalhadores.
Figura 20 - a. Convergência para valor de referência aumentando a quantidade de pessoal efetivo. b.
Convergência para valor de referência diminuindo a quantidade de pessoal efetivo
Fonte: SANTOS (2006)
OSCILAÇÃO EM TORNO DE UM VALOR DE REFERÊNCIA
Da mesma maneira que para a estrutura de convergência para um valor de
referência, o estado do sistema é comparado com o seu objetivo e ações corretivas
são tomadas de maneira a garantir tal equivalência. O que acontece nesse caso é que
tais ações sofrem com atrasos entre as relações causais o que provoca uma demora
na tomada efetiva dessas decisões, ou seja, o sistema continua sendo alterado
mesmo após atingir o seu objetivo e algum tempo depois as ações corretivas entram
em ação, levando assim a uma oscilação do comportamento em torno da sua meta.
Essas oscilações acontecem quando parte do sistema atinge o ponto de equilíbrio
antes de outra parte.
69
Ainda, no caso de sistemas complexos, as oscilações verificadas não são
regulares, isso se deve ao grande número de iterações que geram uma combinação
não linear a partir dos efeitos da dinâmica interna do sistema com os fatores exógenos.
A figura 21 ilustra o comportamento de um estoque quando busca-se ajustar a
quantidade total estocada. Aqui ocorre uma oscilação em torno do valor desejado até
que o sistema atinja o equilíbrio depois de quase 60 dias.
Figura 21 - Oscilação em torno de um valor de referência
Fonte: SANTOS (2006)
4.4 A DINÂMICA DE SISTEMAS E O GERENCIAMENTO DE PROJETOS
Tendo em vista a recorrência das situações previamente citadas,
(STERMAN, 2002) afirma que os fundamentos da teoria de dinâmica de sistemas são
pouco compreendidos apesar de serem intuitivos. (STERMAN, 2002) segue
justificando o uso dos diagramas de fluxo fazendo uma comparação com outros
métodos, como o método do caminho crítico. Para o mesmo autor, o método do
caminho crítico serve para identificar um aumento no tempo total do projeto uma vez
que tenha sido descoberto um retrabalho. Após a descoberta da falha, recalculam-se
os tempos das tarefas afetadas e também o tempo total do projeto. O que acontece
nessa situação é que não são considerados os efeitos colaterais sofridos pelas outras
atividades. Um retrabalho descoberto pode tornar obsoleta uma série de atividades
que já tenham sido iniciadas, cancelamentos e/ou congelamentos de compras de
materiais, possível contratação de mão de obra extra para compensar o tempo
perdido, etc. Assim, percebe-se que o método do caminho crítico deixa descoberta
algumas considerações importantes.
Cabe fazer algumas observações sobre as contribuições que a dinâmica de
sistemas apresenta em relação à modelagem tradicional:
70
○ A dinâmica de sistemas proporciona uma visão dinâmica dos processos de
trabalho do projeto já que apresenta um fluxo contínuo de trabalho e não
atividades distintas que se inter-relacionam;
○ Auxilia na identificação de premissas gerenciais implícitas e fatores humanos
proporcionado pela possibilidade de analisar fatores subjetivos ligados aos
processos que se realimentam, diferentemente de uma análise de fatores
puramente quantitativos;
○ Possibilita o estudo dos impactos e dos riscos causados por decisões
estratégicas.
Para (AMARAL, 2003), a abordagem pela Dinâmica de Sistemas representa “a
quebra de um paradigma muito presente na gestão em projetos hoje em dia, aquele
que representa o projeto como uma estrutura composta de áreas estancas e que basta
saber gerenciar bem estas áreas para que tudo se resolva”.
De maneira a representar a gestão de projetos em termos de dinâmica de
sistemas, (SANTOS, 2006) propõem a utilização de um modelo baseado em quatro
blocos de análise:
1. Gerenciamento de Recursos Humanos: Os processos de gerenciamento de
recursos humanos envolvem a análise de variáveis como o nível de experiência
da equipe, treinamento de membros novos, tempo de aprendizagem e perdas
de comunicação interna devido ao tamanho da equipe de trabalho (ABDEL-
HAMID, Tarek, MADNICK, Stuart. 1991). Tal processo determina a força de
trabalho disponível para realizar o projeto;
2. Processos de Execução: Os processos de execução das tarefas do projeto
analisam os problemas relacionados a geração de erros que não são visíveis
durante o progresso do projeto (erros ocultos). Aqui é possível determinar o
progresso percebido pela equipe e assim entender a relação entre isso e o
progresso real do projeto;
3. Processos de Controle: Foca no controle do andamento do projeto,
monitorando constantemente seu status. Com base nas tarefas já concluídas
gera-se uma estimativa da força de trabalho necessária remanescente, re-
planejamento dos prazos do projeto e também para uma possível alocação de
mão-de-obra adicional necessária;
71
4. Processos de Planejamento: Os processos de planejamento abordam a
decisão de ajustar o cronograma do projeto ou aumentar a força de trabalho de
modo a acelerar a produção.
A figura 22 mostra a relação entre os blocos citados anteriormente.
Figura 22 - Visão do projeto pela Dinâmica de Sistemas
Fonte: Adaptado de RODRIGUES (2000)
Segundo (RODRIGUES, 2000) , uma característica fundamental na
modelagem de projetos através da Dinâmica de sistemas é a incorporação de fatores
humanos e outros aspectos intangíveis e/ou difíceis de mensurar no status do projeto.
Fatores como: motivação da equipe, efeitos da pressão gerencial para o cumprimento
de prazos, tarefas com erros ocultos, influência do nível de experiência da equipe na
produtividade, etc. (RODRIGUES, 2000) ainda aponta que devem ser incluídos na
modelagem alguns fatores que não são controláveis. Tais fatores podem ser forças
externas como a escassez de mão-de-obra especializada ou internos como a queda
da produtividade da equipe devido a pressão exercida pelo gerente para o
cumprimento de prazos.
Ainda de acordo com (RODRIGUES, 2000) , existem mais dois fatores
importantes que devem ser considerados: a diferença de percepção entre o
andamento do projeto e o estado real do mesmo e o nível de detalhe da modelagem.
O primeiro, diz respeito ao progresso percebido e a influência disso na execução de
outras atividades. Aqui encontram-se os erros ocultos que por vezes são descobertos
somente no final do projeto mas que a existência dos mesmos deve ser levada em
consideração. O segundo, entra no mérito do detalhismo da análise, sendo de fato
72
interessante possuir uma grande gama de variáveis proporcionando uma maior
cobertura das possíveis restrições encontradas mas apresentando dificuldade na
coleta e validação das informação para um grande número de parâmetros. Ao passo
em que um modelo mais simples e mais fácil de trabalhar esbarra na baixa cobertura
dos possíveis cenários de análise.
A tabela a seguir, adaptada de (SANTOS, 2006) , apresenta um resumo das
principais características apontadas por (RODRIGUES, 2000) como fundamentais
para a criação de um modelo de Dinâmica de Sistemas:
Tabela 1 - Característica fundamentais para a criação de um modelo gerencial usando Dinâmica de
Sistemas
Características Aspectos abordados
Execução de tarefas
do projeto
Estrutura de desenvolvimento do trabalho, distribuição da força de trabalho nas
atividades do projeto (desenvolvimento, retrabalho, treinamento, etc).
Processos gerenciais Estrutura de controle do progresso do projeto, restrições da organização e
atividades de re-planejamento.
Percepção do status
real do projeto
Tempo de atraso da detecção de erros nas tarefas encerradas. Diferença entre
o progresso real do projeto e o progresso percebido.
Fatores intangíveis Fatores relevantes na determinação da produtividade da equipe do projeto
como: fadiga dos trabalhadores, pressão gerencial, nível de experiência da
equipe.
Fatores não
controláveis
Fatores externos como a escassez de mão-de-obra especializada. Fatores
internos como a queda na produtividade da equipe pela pressão gerencial
excessiva, ou por aumento do número de demissões, etc.
Fonte: Adaptado de SANTOS (2006)
73
5 METODOLOGIA
5.1 PROCEDIMENTO METODOLÓGICO
Nesta seção foram descritas as etapas necessárias para a construção do
trabalho. As pesquisas realizadas no meio acadêmico podem ser classificadas ou
divida de três maneiras: a primeira com base nos objetivos pretendidos, a segunda
com base na obtenção de informações e a terceira baseada nos procedimentos
utilizados pelo pesquisador.
Quanto aos objetivos pretendidos, esta pesquisa pode ser classificada como
descritiva pois trata da descrição das características de um fenômeno, ou seja, é
realizado o estudo, análise, registro e interpretação dos fatos do mundo físico sem a
interferência do pesquisador (BARROS; LEHFELD, 2000).
Já quanto a obtenção das informações a pesquisa pode ser classificada como
bibliográfica pois os dados foram obtidos por meio de fontes teóricas, ou seja, por
meio de material publicado em livros, revistas e artigos científicos
(GERHARDT; SILVEIRA, 2009).
Por fim, classifica-se a pesquisa quanto aos procedimentos utilizados. Desta
forma, a pesquisa desenvolvida se enquadra no tipo de pesquisa chamada
modelamento ou simulação. O modelamento ou modelagem compreende o uso de
técnicas matemáticas para descrever o funcionamento de um sistema ou parte de um
sistema produtivo. Uma complementação é o uso de simulação, que consiste no uso
de técnicas computacionais para simular a operação de sistemas produtivos, baseado
em um conjunto de variáveis em dado domínio, de forma a investigar a relação causal
e quantitativa entre essas variáveis (MIGUEL, 2007).
O software utilizado para construção do modelo de simulação foi o Stella em
sua versão 9.0.1. Tal software foi selecionado por possuir uma versão gratuita para
estudantes a qual atendia todas as necessidades do projeto. A seguir são
apresentadas as etapas necessárias para desenvolvimento do modelo de simulação
computacional.
5.2 DEFINIÇÃO DA HIPÓTESE DINÂMICA
A definição da hipótese dinâmica é a primeira e uma das etapas mais
importantes no desenvolvimento de modelo de simulação utilizando dinâmica de
74
sistemas, uma vez que é através dessa definição que o modelo é construído. Para a
definição da hipótese dinâmica foi estudado o cenário passado e atual do mercado de
energia brasileiro bem como a situação atual do cenário solar fotovoltaico nacional,
também foram levantados mapeamentos de riscos envolvendo projetos semelhantes
ao estudado neste trabalho.
Para isso, foram levados em consideração artigos sobre o tema, Normas
Reguladoras, os mecanismos de contratação empregados atualmente pelas
empresas, curvas de aprendizado de empregados bem como as nuances da relação
gerente-empregado a qual define como o processo de contratação/demissão
funciona.
De posse deste material foi possível esboçar o conceito inicial sobre o
funcionamento da gestão e do andamento de projetos dentro das companhias, as
principais variáveis que impactam no seu funcionamento e como elas estão
interligadas. Por fim, apresentou-se a hipótese dinâmica levada em consideração para
desenvolvimento do modelo.
5.3 TESTES DE CONFIABILIDADE E VALIDAÇÃO
Dentro desta seção, a primeira etapa compreende a realização de testes sob
condições extremas, que não necessariamente ocorreriam no mundo real, a fim de
verificar se o modelo apresenta o comportamento esperado. Além desta etapa, para
garantir que o modelo represente o comportamento aproximado ao real é realizada a
validação das saídas geradas pelo mesmo com os reais valores encontrados. Esta
forma de teste pode ser realizada pois o início do período de simulação é igual
ao início do projeto.
Para (Sterman, 2000) o processo de teste começa a partir da construção da
primeira equação e ele envolve comparar o comportamento simulado no modelo com
o comportamento real do sistema. Durante o processo de teste o modelo foi alterado
inúmeras vezes, porém para o âmbito deste trabalho serão apresentados o resultado
final e o seu comportamento.
5.4 AVALIAÇÃO DE POLÍTICAS
Uma vez que o modelo esteja construído e validado, parte-se para a avaliação
dos cenários que serão estudados neste trabalho. Para a avaliação dos cenários
75
serão utilizados indicadores baseados nos valores obtidos pelas variáveis contidas
no modelo, a fim de classificar quais cenários proporcionam o melhor resultado para
o objetivo definido nas seções iniciais deste projeto de pesquisa.
Além de testadas separadamente, também serão estudadas algumas
combinações de situações envolvendo diferentes restrições já que, de acordo com
(Sterman, 2000), a iteração entre diferentes políticas deve ser considerada pois
os sistemas reais são altamente não lineares, ou seja, a soma dos impactos não
necessariamente é igual a soma dos impactos individuais de cada política.
76
77
6 CONSTRUÇÃO DO MODELO DE SIMULAÇÃO
O modelo de simulação apresentado neste trabalho foi desenvolvido com base
em dois sub-modelos: o sub-modelo para o gerenciamento de recursos humanos e o
sub-modelo para o fluxo de atividades e o retrabalho. Tal divisão foi explicitada desta
maneira pois ambos os blocos possuem suas peculiaridades e variáveis próprias as
quais fazem mais sentido quando separadas desta forma. Além disto, a comunicação
entre os dois sub-modelos é feita através de algumas variáveis como a produtividade
média das equipes ou mesmo o número total de colaboradores destas mesmas
equipes. Desta forma, com estas e outras variáveis, é possível criar um vínculo entre
o bloco que analisa as contratações e formação das equipes e o bloco que acompanha
a execução das atividades feita por estas mesmas equipes.
O modelo foi criado de forma que seja possível escaloná-lo. Esta estrutura
citada se repete para todas as atividades das cadeias de atividades analisadas, ou
seja, caso a cadeia possua 4 atividades, o modelo completo terá 4 blocos para o fluxo
de atividades e retrabalho e 4 blocos para o gerenciamento de recursos humanos
porém, cada um desses blocos irá conter valores específicos para cada variável. Por
exemplo, o tamanho das equipes irá variar de uma atividade para a outra, bem como
a produtividade do pessoal envolvido na execução das mesmas.
Tendo a estrutura montada de acordo com a cadeia de atividades que se deseja
analisar, o modelo poderá trazer inúmeras saídas sendo as mais relevantes para este
trabalho a produtividade média das equipes envolvidas, a quantidade de pessoas
necessárias para que as atividades sejam realizadas dentro dos prazos especificados,
a velocidade com que as atividades serão executadas (medida essa apresentada em
curvas S) ou ainda o volume de atividades que foi executado de forma correta ou com
retrabalhos envolvidos. Estas saídas do modelo poderão ser apresentadas e
trabalhadas das mais diferentes formas de acordo com a necessidade de utilização.
A seguir será apresentada a estrutura genérica dos sub sistemas criados e suas
respectivas variáveis. Todas as equações estão disponíveis no Apêndice A.
6.1 O GERENCIAMENTO DE RECURSOS HUMANOS
O subsistema para o gerenciamento dos recursos humanos apresenta uma
visão detalhada dos processos envolvidos na contratação de novos funcionários que
vai desde a análise para criação de novas vagas até a contratação de fato. Também
78
são analisadas de forma separadas a produtividade real de empregados novos e
experientes e como essas contribuem de maneira distinta para o aumento da
produtividade total. A figura 23 apresenta a forma como o subsistema para o
gerenciamento de recursos humanos foi construído e que posteriormente será
analisada em mais detalhes.
O modelo para o gerenciamento de recursos humanos foi baseado no modelo
apresentado por (Sterman, 2000) “The labor supply chain”.
79
Figura 23 - Subsistema para o gerenciamento de recursos humanos
Fonte: O autor (2019)
80
Para tal foram consideradas as seguintes variáveis:
Tabela 2 - Variáveis consideradas no modelo de gerenciamento de recursos humanos
VARIÁVEL DESCRIÇÃO UNIDADE
Vagas Quantidade total de vagas abertas para a
contratação de novos funcionários
Pessoas
Vagas desejadas Total de funcionários que se deseja contratar Pessoas
Taxa de criação de
vagas
Velocidade com que as vagas para contratação
são abertas
Pessoas/Semana
Taxa desejada de
criação de vagas
Taxa com a qual deseja-se trabalhar. Entende-se
que existe uma diferença entre a taxa desejada e
a taxa real de criação de vagas
Pessoas/Semana
Taxa de
preenchimento de
vagas
Velocidade com a qual as vagas criadas são
preenchidas
Pessoas/Semana
Tempo esperado para
preencher vagas
Tempo desejado de espera desde a abertura da
vaga até o seu preenchimento
Semanas
Tempo médio para
preencher vagas
Tempo real que um posto de trabalho leva para
ser preenchido
Semanas
Razão de vagas
preenchidas
Quantidade de vagas preenchidas em relação a
quantidade de vagas abertas num determinado
intervalo de tempo
Pessoas/Semana
Tempo para ajuste de
vagas
Tempo necessário para que a vaga desejada
torne-se uma vaga real ou preenchida
Semanas
Novas contratações Volume de novas contratações Pessoas/Semana
Taxa de contratação
desejada
Taxa com a qual deseja efetuar as contratações Pessoas/Semana
Taxa de saída de
empregados novos
Taxa com que são desligados os empregados
novos
Pessoas/Semana
Taxa de saída de
empregados
experientes
Velocidade com que os funcionários experientes
são desligados do projeto
Pessoas/Semana
Taxa fracional de
assimilação
Tempo necessário para que um funcionário novo
seja considerado um funcionário experiente
Semanas
Taxa média de saída
de empregados novos
Taxa média de desligamento dos empregados
novos
Equipe nova Quantidade total de funcionários sem
experiência
Pessoas
Limite de equipe nova Quantidade de funcionários novos em relação a
funcionários experientes
Pessoas
81
VARIÁVEL DESCRIÇÃO UNIDADE
Taxa de assimilação Velocidade com que um funcionário deixa de ser
novo e passa a ser experiente
Pessoas/Semana
Quantidade de equipe
necessária
Total de equipe necessária para realizar uma
determinada atividade de acordo com uma
produtividade específica
Pessoas
Equipe experiente Quantidade total de funcionários com
experiência
Pessoas
Equipe total Equipe total do projeto Pessoas
Déficit de equipe Relaciona a equipe total com a equipe
necessária através do tempo de ajuste da força
de trabalho
Pessoas/Semana
Equipe necessária Equipe total necessária para a realização das
tarefas do projeto
Pessoas
Tempo de ajuste de
força de trabalho
Tempo necessário para ajustar a equipe total à
equipe necessária para a realização do projeto
Semanas
Produtividade média Diferenciada entre funcionários novos e
experientes. Funcionários experientes possuem
produtividade maior que funcionários novos
Atividades/Pessoas/Semana
Resultado potencial Resultado esperado de acordo com a
produtividade respectiva dos empregados novos
e experientes
Atividades/Semana
Produtividade
empregado novo
Produtividade relacionada aos empregados
recém contratados
Atividades/Pessoas/Semana
Produtividade
empregado experiente
Produtividade relacionada aos empregados com
mais tempo de empresa
Atividades/Pessoas/Semana
Produtividade
desejada
Produtividade com a qual se deseja trabalhar
(relacionada ao tipo de tarefa a ser
desenvolvida)
Atividades/Pessoas/Semana
Valor inicial de equipe
nova
Quantidade já contratada de funcionários novos
antes do início das atividades
Pessoas
Valor inicial equipe
experiente
Quantidade já contratada de funcionários
experientes antes do início das atividades
Pessoas
Fonte: O autor (2019)
Dentro do subsistema de recursos humanos, pode-se analisar o processo de
contratação de novos funcionários bem como a influência deste na produtividade total
da equipe. De maneira a simplificar a análise, divide-se o subsistema em três frentes
as quais estão interconectadas.
82
Em um primeiro momento, trata-se da criação de novos postos de trabalho:
Envolve todo o processo de contratação de um novo empregado. Com base no déficit
da equipe e na taxa com que novos desligamentos de pessoal vão acontecendo, é
gerada uma taxa de contratação desejada, ou seja, com que velocidade o gestor
desejaria repor os membros da equipe de projeto. A partir dessa velocidade de
reposição chega-se ao número de vagas desejadas e, desse número, descontando-
se o tempo necessário para a criação de novas vagas e também levando em
consideração que o número de postos de trabalho desejados será o número de postos
de trabalho criados, chega-se ao total de vagas abertas para contratação de novos
funcionários.
A figura 24 mostra as relações entre as variáveis supracitadas:
Figura 24 - Criação de novos postos de trabalho
Fonte: O autor (2019)
Segue-se com a assimilação de conhecimento e desligamento dos
empregados: é entendido que a contratação de novos funcionários representa a
incorporação de empregados com menor capacidade produtiva, ou seja, que por
83
algum tempo irão contribuir em menor quantidade com a produtividade total da equipe.
A medida que o tempo passa, a taxa de assimilação se encarrega da transição de
estado dos empregados, de funcionário novo para funcionário experiente. Juntamente
a isso, considera-se a velocidade com que os funcionários são desligados da equipe
do projeto, tanto funcionários novos como experientes, cada um com sua respectiva
taxa de desligamento. Dessa maneira acontece a compensação do sistema:
empregados são contratados, demitidos ou ainda trocam de status de novo para
experiente fazendo com que as contratações se mantenham em equilíbrio dentro do
esperado.
A figura 25 mostra a dinâmica de transição e desligamentos comentada no
parágrafo anterior. Cabe observar que as atividades começam com alguns
colaboradores já contratados ou mesmo que foram transferidos de outras atividades
não sendo necessária, num primeiro momento, a contratação de toda a equipe
necessária para a realização das tarefas.
Figura 25 - Contratação, transição e demissão de empregados
Fonte: O autor (2019)
É importante ter claro que os efeitos negativos da contratação (redução da
produtividade total, por exemplo), funcionam como compensadores dos efeitos
positivos dessas mesmas contratações, podendo inclusive reduzir a taxa de execução
do projeto num primeiro momento até que os empregados novos se transformem em
empregados experientes.
84
E finalmente a produtividade média e resultado potencial: é o resultado da
composição da equipe total. A produtividade média é função do percentual de
funcionários novos e experientes e suas respectivas produtividades as quais também
influem diretamente no resultado potencial da equipe. Por se tratar de um sistema
realimentado, as informações de produtividade e resultado potencial da equipe serão
usadas no subsistema de fluxo de atividades e retrabalho onde será analisada a forma
como as tarefas são desenvolvidas pela equipe. Cabe observar aqui que cada equipe
envolvida com suas respectivas tarefas possuirá produtividades diferentes, e
consequentemente, taxas de execução de tarefas também diferentes, já que o tempo
desejado para conclusão dos trabalhos e a complexidade dos mesmos variam.
Na figura 26 é possível identificar como está construído o cenário que conecta
os funcionários novos e experientes do ponto de vista da produtividade:
Figura 26 - Relação entre as produtividades de empregados novos e experientes
Fonte: O autor (2019)
6.2 O FLUXO DE ATIVIDADES E O RETRABALHO
O subsistema que se encarrega de simular o fluxo de atividades e o retrabalho
envolvido nelas é composto por 19 variáveis principais (e algumas outras variáveis de
suporte) as quais, interligadas entre si, representam como o retrabalho é originado a
partir das atividades originais ou ainda o retrabalho advindo de outras atividades
posteriores, criando assim uma espécie de cadeia onde erros em atividades
executadas no presente momento podem gerar a necessidade de retrabalhar
atividades que já haviam sido consideradas completas num momento anterior.
O modelo para o fluxo de atividades e o retrabalho foi baseado em (LYNEIS,
James, 2012).
85
A figura 27 mostra a estrutura do subsistema citado:
Figura 27 - O Subsistema para o fluxo de atividades e o retrabalho
Fonte: O autor (2019)
86
Para a construção de tal, foram consideradas as seguintes variáveis:
Tabela 3 - Variáveis consideradas no subsistema de fluxo de atividades e retrabalho
Variável Descrição Unidade
Equipe Total Total de empregados alocados em determinada
atividade
Pessoas
Staff on original work Total de empregados alocados para a realização
da atividade original
Pessoas
Staff on rework Total de empregados alocados para a realização
de retrabalhos
Pessoas
Fraction of staff to
rework
Fração de empregados destinada a execução de
retrabalhos
Produtividade média Produtividade média da equipe Atividades/Pessoa/Semana
Rework being
accomplished
Quantidade de retrabalho que está sendo
executado
Atividades/Semana
Original work being
accomplished
Quantidade de trabalho original que está sendo
executado
Atividades/Semana
Original work to do Total inicial de atividades que precisam ser
executadas
Atividades
Original work done
correctly
Total de atividades executadas corretamente Atividades/Semana
Rework generation on
original work
Total de retrabalho gerado a partir das atividades
originais
Atividades/Semana
Rework to do Total de retrabalho que necessita ser executado Atividades
Rework done correctly Total de retrabalho executado corretamente Atividades/Semana
Rework generation on
rework
Total de retrabalho que gera mais retrabalho Atividades/Semana
Undiscovered rework Total de retrabalho que ainda não foi descoberto Atividades
Rework discovery Retrabalho que está sendo descoberto após algum
tempo da conclusão da atividade
Atividades/semana
Work done Total de atividades que realmente é concluída com
sucesso e sem retrabalho
Atividades
Time to discover
rework
Tempo médio para o descobrimento de atividades
que precisam se retrabalhadas
Semanas
Work believed to be
done
Total de atividades que a equipe acredita ter
concluído
Atividades
Fraction of work really
completed
Fração das atividades que realmente foram
concluídas a qual muitas vezes é desconhecida
pela equipe
Atividades
Fonte: O autor (2019)
87
No primeiro momento, coube analisar onde serão alocados os empregados, se
na execução das atividades originais ou nas atividades que precisam ser
retrabalhadas. Essa alocação é um pouco subjetiva, uma vez que não se sabe
exatamente a quantidade de retrabalho que será encontrada em determinada
atividade. O que se sabe é que o total de atividades que precisam ser retrabalhadas
aumenta no decorrer do projeto e diminui com a finalização do mesmo, sendo assim
optou-se por considerar um percentual padrão de 10% (quando não conhecido o
percentual real da atividade) para o total de atividades que precisam ser retrabalhadas
bem como um fator de carga aplicado sobre esse percentual, conforme a figura 28.
Figura 28 - Fator de carga para o retrabalho encontrado no decorrer do projeto
Fonte: O autor (2019)
Ainda, a produtividade média irá determinar a execução das atividades tanto
originais quanto as que precisam ser retrabalhadas. A variável que indica a
produtividade média bem como a variável de equipe total são advindas do subsistema
de gerenciamento de recursos humanos apresentado no capítulo anterior. Na figura
29 pode-se identificar a inter-relação citada.
88
Figura 29 - Equipe total e alocação de mão de obra
Fonte: O autor (2019)
Tendo definido o contingente necessário em cada tipo de trabalho, cabe
observar como os estoque dos tipos de atividades se comportam e como os mesmos
influem uns sobre os outros.
Na figura 30 pode ser visto como o trabalho original (Original work to
do) flui (Original work done correctly) para o trabalho realmente concluído (Work
done) bem como para o estoque de atividades que são consideradas retrabalho mas
que ainda não foram descobertas (Undiscovered rework). Neste projeto considerou-
se que o tempo para que o retrabalho seja descoberto varia entre 0,25 e 4 semanas
uma vez que 0,25 semanas seria o tempo mínimo para algum tipo de inspeção de
qualidade e 4 semanas é o tempo considerado máximo para que as inspeções tenham
sido realizadas e a atividade dada como conforme. Além disso, a transição do
retrabalho que ainda não foi descoberto para o estoque de atividades que precisam
ser retrabalhadas (Rework to do) e ainda a conclusão correta das atividades que
sofreram retrabalho (Rework done correctly).
89
Figura 30 - Estoques de atividades originais e retrabalhos
Fonte: O autor (2019)
Finalmente, o subsistema apresenta um bloco de variáveis que normalmente é
negligenciada pelo gerente do projeto e que culmina na "90% syndrome" (ABDEL-
HAMID, Tarek, MADNICK, Stuart. 1981), termo esse utilizado para descrever porque
um projeto, aparentemente, parece estar perto de sua conclusão mas na prática isso
não acontece. Tal situação é completamente justificada pelo progresso percebido
frente ao progresso real do projeto. No modelo apresentado, tal cenário é levado em
consideração através das variáveis work believed to be done, fraction reported to be
completed e fraction of work really completed. Dessa forma é possível estimar, com
base no retrabalho total, a quantidade de trabalho que ainda resta para a conclusão
real do projeto.
A figura 31 mostra a relação entre as variáveis supracitadas.
90
Figura 31 - Bloco responsável pelo acompanhamento real do andamento do projeto
Fonte: O autor (2019)
Uma vez apresentado o modelo, seguir-se-a com as simulações dos cenários
e discussões.
91
7 SIMULAÇÕES DOS CENÁRIOS E DISCUSSÃO
Este capítulo apresenta os dados coletados do projeto de construção de um
parque solar fotovoltaico. São discutidas algumas dificuldades no levantamento das
informações e na coleta dos dados, a análise preliminar dos cenários estudados e as
hipóteses assumidas com base na vivência do autor durante as fases construtivas do
projeto. Também, serão apresentados os resultados obtidos através das simulações.
Por se tratar de um projeto de construção que envolve diferentes etapas e
tecnologias associadas, optou-se, para fins de simplificação, estudar algumas das
atividades com maior teor de criticidade para a finalização da obra. Tais atividades
foram eleitas pelo autor por possuírem um grande volume de sub-atividades
relacionadas as quais serão descritas a seguir.
7.1 CASO 1
O caso 1 é composto pela instalação completa das estruturas de suporte
(trackers) dos módulos solares fotovoltaicos, a montagem dos módulos solares
fotovoltaicos sobre esta estrutura e sua interligação elétrica. Trackers são seguidores
solares responsáveis por movimentar os painéis durante o dia tornando possível o
máximo aproveitamento da energia proveniente do sol. Tais trackers são compostos
basicamente por estacas, aqui chamadas de hincas, e seu eixo de rotação ou torque
tube com suportes para os painéis fotovoltaicos. Além disso, a montagem dos painéis
consiste na fixação dos mesmos, através de parafusos, nestes suportes e a conexão
elétrica nada mais é do que a interligação entre os painéis através de cabos elétricos
com secção transversal de 4mm2 e munidos de conectores tipo MC4 em suas
respectivas pontas.
92
Figura 32 - Atividades do caso 1
Fonte: O autor (2019)
O caso 1 foi selecionado pelo auto grau de dependência entre as atividades.
Por exemplo, é impossível montar um tracker sem que as hincas tenham sido
cravadas ou instalar os painéis fotovoltaicos sem que os trackers tenham sido
montados ou mesmo realizar a conexão elétrica dos painéis solares sem que estes
tenham sido devidamente fixados nas estruturas.
A seguir serão descritas com mais detalhes cada uma das atividades bem como
apresentados os tempos de execução e contingente de empregados envolvidos na
execução delas.
Tabela 4 - Cravação de hincas
CRAVAÇÃO DE HINCAS
Início Semana 5
Fim Semana 38
Retrabalho medido 2%
Número de tarefas 78.390 hincas cravadas
Empregados envolvidos 20 pessoas até a semana 25; 25 pessoas após
Produtividade média 123 tarefas/semana
Fonte: O autor (2019)
A cravação de hincas, atividade já finalizada no momento em que este trabalho
foi escrito, foi executada dentro dos padrões esperado no projeto não tendo qualquer
empecilho ou situações adversas. Atividades como essas serviram para validar o
modelo, conforme apresentado no gráfico 5. Neste gráfico é possível observar três
curvas: a execução esperada da atividade com base nas variáveis apresentadas na
93
tabela 4 (curva marrom), a execução real da atividade medida em campo (curva azul)
e a execução esperada de acordo com a simulação do modelo (curva cinza).
Gráfico 5 - Cravação de hincas
Fonte: O autor (2019)
A validação do modelo se dá através da comparação entre a curva esperada
com base nos dados informados da atividade e a curva gerada pelo software também
com base nas informações originais da atividade. O que pode ser retirado dessa
análise é que em campo, durante a execução das atividades, as equipes conseguiram
obter uma maior produtividade semanal em relação ao que estava planejado, o que é
evidenciado pela curva azul. É claro que durante o dia-a-dia do projeto a produtividade
diária irá variar por fatores de campo como por exemplo a disponibilidade de material
ou ferramentas para o trabalho, início atrasado em relação ao início previsto, dias de
chuva que reduzem as horas úteis aproveitadas e outros fatores que dificultam
qualquer análise via software.
A segunda atividade do caso 1, a montagem dos trackers, atividade com
percentual de conclusão maior que 94% no momento em que este trabalho foi escrito,
também ocorreu de acordo com o planejamento da gerência do projeto. A tabela 5
R2 = 0,997503
94
indica os detalhes da atividade em questão e o gráfico 6 mostra as três curvas:
execução esperada da atividade (curva marrom), a execução real da atividade medida
em campo (curva azul) e a execução esperada de acordo com a simulação do modelo
(curva cinza).
Tabela 5 - Montagem dos trackers
MONTAGEM DOS TRACKERS
Início Semana 10
Fim Semana 45
Retrabalho medido 1%
Número de tarefas 6354 trackers montados
Empregados envolvidos 50 até a semana 25; 60 após
Produtividade média 3,60 atividades/semana
Fonte: O autor (2019)
Gráfico 6 - Montagem de trackers
Fonte: O autor (2019)
R2 = 0,998963
95
Novamente, pode-se inferir sobre a precisão do modelo tendo em vista que a
curva simulada apresenta comportamento muito similar ao comportamento desejado
pela gerência do projeto e as mesmas considerações podem ser feitas sobre a curva
azul, a execução real das atividades durante o dia-a-dia do projeto.
A terceira e a quarta atividades do caso 1 apresentaram características
peculiares e foram objeto de análises mais aprofundadas durante as simulações.
A terceira atividade, montagem dos painéis fotovoltaicos, estava concebida
para ter início na semana 26 seguindo o cronograma de atividades planejado pela
gerência. Por conta de atrasos no fornecimento de materiais, essa atividade só pode
ser iniciada na semana 35. Além disso, durante a sua execução, por um erro logístico,
aproximadamente 22% dos painéis instalados foram fixados em zonas indevidas do
parque, isto é, zonas as quais não admitiam as características dos painéis instalados,
sendo assim necessária a remoção destes e reinstalação nas zonas corretas. Este
caso é crítico já que está sendo necessário lidar com o atraso do fornecimento e com
os erros de execução fazendo com que a mão de obra empregada seja maior do que
o efetivo total planejado para que a data de conclusão da atividade seja mantida.
Tabela 6 - Montagem dos painéis fotovoltaicos
MONTAGEM DOS PAINÉIS FOTOVOLTAICOS
Início previsto/real Semana 26/ Semana 35
Fim Semana 50
Retrabalho medido 22%
Número de tarefas 656.640 painéis
Empregados envolvidos previsto 100 até a semana 30; 110 após
Empregados envolvidos real 250
Produtividade média prevista 300 atividades/semana
Produtividade média real 278 atividades/semana
Fonte: O autor (2019)
Nesta situação, o modelo de simulação foi utilizado para projetar o efetivo total
necessário, considerando o retrabalho envolvido e o atraso no cronograma, de modo
a concluir a atividade dentro do prazo esperado (semana 50).
O resultado da simulação é apresentado no gráfico 7.
96
Gráfico 7 - Montagem dos painéis fotovoltaicos
Fonte: O autor (2019)
A curva S em azul é o resultado da simulação a qual apresenta um resultado
satisfatório, no que diz respeito ao cumprimento do prazo, para a execução da
atividade de instalação dos painéis fotovoltaicos tendo em vista as situações adversas
já citadas. O que ocorre é que o total de empregados deverá mais que dobrar durante
esse período (110 pessoas planejadas e 250 pessoas necessárias para a execução)
e a produtividade da equipe será reduzida (300 atividades/semana para 278
atividades/semana) devido as perdas inerentes ao fato de ter uma equipe tão grande,
pressão para execução do total de atividades num período de tempo menor e
desgastes físicos já que é uma atividade completamente manual.
Finalmente, a quarta atividade do caso 1, a interligação elétrica dos painéis
fotovoltaicos, também deslocada em relação a sua data de início (semana 30) por
conta no atraso de fornecimento dos painéis fotovoltaicos, teve seu comportamento
projetado através de simulações no modelo desenvolvido e apresentou os resultados
que podem ser vistos no gráfico 8.
R2 = 0,999833
R2 = 0,998392
97
Gráfico 8 - Interligação elétrica do painéis solares fotovoltaicos
Fonte: O autor (2019)
A simulação apresentou resultados satisfatórios do ponto de vista do prazo de
execução da atividade, porém, da mesma forma que na atividade anterior, será
necessário incrementar a mão de obra total empregada na execução da mesma.
A tabela apresenta as características da atividade:
Tabela 7 - Interligação elétrica dos painéis fotovoltaicos
INTERLIGAÇÃO ELÉTRICA DOS PAINÉIS FOTOVOLTAICOS
Início previsto / real Semana 30 / Semana 38
Fim Semana 51
Retrabalho medido 3%
Número de tarefas 420.000 metros de cabo
Empregados envolvidos previsto 9 pessoas até a semana 34; 10 após
Empregados envolvidos real 34 pessoas
Produtividade média prevista 2500 atividades/pessoa
Produtividade média real 2315 atividades/pessoa
Fonte: O autor (2019)
R2 = 0,999786
R2 = 0,996602
98
Como comentado anteriormente, do ponto de vista do cronograma, de acordo
com as simulações do modelo, seria possível sim executar todas as atividades
propostas dentro do prazo estipulado pela gerência, porém esta situação estaria
condicionada à necessidade de contratação de um efetivo maior do que o previsto
bem como arcar com as perdas de produtividade vinculadas à esse aumento de
pessoal.
A título de exemplo, no gráfico 9 pode-se verificar como o efetivo total
contratado variou no período compreendido para a execução da atividade de cravação
de hincas onde, a partir da semana 25 são incorporados mais 5 empregados fazendo
com que a equipe fique com um total de 25 colaboradores. Observa-se também a
transição que torna um funcionário novo em um funcionário dito experiente o qual é
capaz de aportar maior produtividade na execução das tarefas.
Para este caso, o tempo compreendido desde o início da contratação até o real
emprego do funcionário, foi estimado (com base na experiência do autor) em duas
semanas, portanto, por mais que seja criada uma necessidade imediata de
contratação, o modelo tarda algum tempo para processar tal solicitação, o que é
perfeitamente aceitável já que no caso real todo o trâmite de entrevistas, apresentação
e aprovação dos documentos, briefing de segurança e integração do funcionário giram
em torno desse período considerado.
99
Gráfico 9 - Efetivo total empregado na atividade de cravação de hincas
Fonte: O autor (2019)
O gráfico 10 mostra como se comporta a curva de produtividade média da
equipe vista no gráfico 9 e compara com a curva de produtividade esperada.
Gráfico 10 - Produtividade média - Cravação de hincas
Fonte: O autor (2019)
100
Mesmo sendo o exemplo de uma única atividade, o comportamento das curvas
é muito semelhante quando são analisados os outros casos. Isso se deve ao fato de
que, normalmente, são consideradas produtividades constantes ao longo do período
de execução das atividades o que, na prática, não funciona assim, levando o gerente
a acreditar que sua equipe está produzindo menos do que deveria o que na verdade
não é correto já que existe um tempo de ajustes por conta da adaptação dos novos
empregados que, no final das contas, acaba por representar uma fatia importante do
total que deveria haver sido produzido.
Finalmente, o gráfico 11 a seguir indica a diferença entre o efetivo planejado e
o efetivo real necessário para que as atividades do caso 1 sejam concluídas dentro
do prazo.
Gráfico 11 - Efetivo planejado x efetivo necessário
Fonte: O autor (2019)
Não fez parte do escopo deste trabalho a análise financeira do projeto porém
caso essa venha a ser feita, será de fundamental importância considerar estas
alterações no efetivo total a fim de entender e justificar se realmente é possível aceitar
o custo da contratação de mais pessoas frente a possibilidade de atrasar a entrega
das atividades em algumas semanas.
101
7.2 CASO 2
Da mesma forma que no caso 1, para o caso 2 foram escolhidas atividades que
possuem alto grau de dependência entre si e que também sofreram com algum tipo
de distúrbio, seja por atraso no fornecimento dos materiais ou pela existência de
retrabalhos maiores do que o previsto em projeto.
A cadeia de atividades é iniciada pela cravação de hincas e pela montagem
dos trackers, ambas atividades já estudadas no caso 1. Estas atividades são seguidas
pela instalação dos cabos com secção transversal de 95mm2 os quais possuem
longitude média de 160 metros por polo, positivo e negativo. Tal cabo é preso à
estrutura do tracker e percorre toda a sua extensão até chegar a String Combine Box
(SCB). Paralelamente à instalação deste cabo, está a abertura de valas no chão com
medida aproximada de 80x60 centímetros (profundidade x largura) e o posterior
lançamento de cabos de baixa tensão (são cabos mais robustos com secção
transversal de 400mm2). A finalização destas duas atividades que envolvem o
lançamento de cabos é fundamental para que se possa instalar as SCBs. As SCBs
por sua vez são caixas de conexão elétrica responsáveis por juntar vários circuitos
elétricos e direcionar o fluxo de energia gerado até as estações de transformação,
aqui chamadas de Power Stations (PS). Uma PS é composta por três ou quatro
inversores de frequência e por um transformador a qual tem por finalidade a conversão
da corrente contínua gerada pelos painéis fotovoltaicos em corrente alternada (60
Hertz) e posterior elevação da tensão de 1.500 Volts para 34.500 Volts.
A figura 33 mostra, em forma de fluxo, as dependências das atividades
supracitadas.
102
Figura 33 - Atividades do caso 2
Fonte: O autor (2019)
Uma vez que as atividades de cravação de hincas e montagem de trackers
tenham sido abordadas no caso 1, partir-se-á para a análise da atividade que
compreende a instalação de cabos com secção transversal de 95mm2. Tal atividade,
do ponto de vista de execução, é relativamente simples porém existiram duas
situações que comprometeram a sua correta execução: quase 15% dos cabos
lançados entre as semanas 30 e 38 tiveram problemas com seu isolamento ou, mais
precisamente, 15% dos mais de 175.000 metros de cabo lançado nesse período
sofreram com retrabalho pois foi necessário retirá-los de campo e lançar outra vez.
Além disso, a partir da semana 38 a atividade foi suspensa pela não conformidade do
isolamento do cabo já citado, ficando esta parada até que o total dos cabos em
estoque seja substituído por cabos novos e com isolamento conforme.
A tabela apresenta as características da atividade.
103
Tabela 8 - Instalação de cabos com secção transversal de 95mm2
INSTALAÇÃO DE CABOS COM SECÇÃO TRANSVERSAL DE 95mm2
Início previsto Semana 26
Fim Semana 47
Retrabalho medido 15%
Número de tarefas 694.000 metros de cabo
Empregados envolvidos real 10 pessoas
Empregados evolvidos simulado considerando retomada de atividades 32 pessoas
Fonte: O autor (2019)
No momento em que este trabalho foi escrito, a atividade em questão
continuava suspensa aguardando a substituição dos cabos. Partindo disso, optou-se
por simular qual seria a necessidade de mão-de-obra caso a atividade fosse retomada
agora e tivesse sua data de término mantida.
O gráfico 12 apresenta os resultados da simulação.
Gráfico 12 - Instalação de cabos com secção transversal de 95mm2
Fonte: O autor (2019)
Mais uma vez, a curva de cor cinza apresenta o resultado da simulação
considerando as condições normais de execução dos trabalhos a qual corrobora com
R2 = 0,999976
R2 = 0,997362
104
a curva de cor marrom (avanço esperado acumulado). A curva de cor azul indica o
andamento real da atividade e a curva de cor amarela simula o andamento dos
trabalhos caso os mesmos fossem retomados no presente momento. Novamente,
cabe observar que o intuito da simulação foi manter intacta a data de finalização das
atividades e que tal consideração irá supor um aumento no efetivo total empregado
para a execução dos trabalhos.
A segunda atividade analisada no caso 2 foi a abertura de valas e o lançamento
de cabos com secção trasversal de 400mm2. Este cabo é utilizado para conectar as
SCBs às PSs. Diferentemente das outras atividades já citadas neste trabalho, nesta
atividade são empregados meios mecânicos (escavadeiras e retroescavadeiras) e
dessa maneira a análise da produtividade média da equipe acaba sofrendo alguma
distorção uma vez que a abertura de valas possui uma velocidade de execução
enquanto o lançamento dos cabos possui outra. O que acontece é que uma atividade
não faz sentido sem a outra, por isso elas foram consideradas como uma só e o
resultado pode ser visto no gráfico 13 a seguir.
Gráfico 13 - Abertura de valas e lançamento de cabos com secção transversal de 400mm2
Fonte: O autor (2019)
R2 = 0,999691
R2 = 0,998057
105
As curvas reais e simuladas para esta situação estão em concordância
refletindo o que realmente aconteceu durante a execução dos trabalhos. Para este
caso em específico, a curva de cor azul, a qual apresenta o andamento real medido
das atividades, sofre algumas variações durante o período de execução justamente
pela presença das máquinas que em determinados dias sofreram algum tipo de avaria
e ficaram paradas para manutenção, fazendo com que a produtividade média
diminuísse. Outro detalhe que cabe ser mencionado é que o total de cabos lançados
nessa atividade é de duas vezes o total de metros escavados, uma vez que o circuíto
é composto por dois pólos, positivo e negativo, sendo assim foram escavados 16.720
metros de valas e lançados pouco mais de 33.000 metros de cabo.
Também, observa-se que o início das atividades foi postergado em quatro
semanas, isso porque existiram algumas dificuldades na regularização da
documentação das máquinas que seriam utilizadas para os trabalhos. Tais
dificuldades como por exemplo a falta de um plano de manutenção das máquinas
assinado por um engenheiro mecânico ou mesmo a não apresentação de um
certificado de capacitação para operação de máquinas por parte do operador é algo
um pouco comum e que ocorreu com alguma frequência em outras atividades na parte
civil da obra.
A terceira atividade analisada no caso 2 é a instalação das String Combiner
Box (SCB). A tabela 9 resume as características desta atividade.
Tabela 9 - Instalação de String Combiner Box
INSTALAÇÃO DE STRING COMBINER BOX
Início previsto Semana 36
Fim Semana 44
Retrabalho medido ~1%
Número de tarefas 928 caixas de conexão
Empregados envolvidos 6 pessoas
Fonte: O autor (2019)
Uma das atividades com menor índice de retrabalho medido, a instalação das
caixas de conexão está sofrendo com os problemas evidenciados na atividade de
instalação de cabos com secção transversal de 95mm2. Isso se deve ao fato de que
não é possível completar a instalação de uma caixa de conexão sem a presença do
cabo o que compromete o andamento dos trabalhos fazendo com que estes, no
momento em que este trabalho foi escrito, estivessem suspensos. O gráfico 14 mostra
106
a situação atual da atividade bem como uma projeção caso os trabalhos fossem
retomados imediatamente.
Gráfico 14 - Instalação de String Combiner Box
Fonte: O autor (2019)
O cenário simulado para esta situação é um tanto quanto difícil de ser
executado na prática e isso se deve ao fato de que, para que seja respeitada a data
final estipulada para a atividade, a equipe total empregada deverá ser dobrada já que
o total de atividades a serem executadas durante a última semana também será
dobrada, (90 atividades por semana, na média e 182 atividades a serem executadas
durante a última semana de trabalho) ou seja, precisar-se-ia contratar mais 6
empregados ou mesmo deslocar 6 empregados de outra atividade para esta. A
primeira das opções, a contratação de novos empregados esbarra no delay natural
desse processo (algo em torno de duas semanas) e portanto já não seria exequível.
A segunda opção, a transferência de empregados de outras frentes de trabalho
acarretaria na diminuição da quantidade produzida desta outra frente a qual, por sua
vez, poderia ocasionar algum atraso em sua respectiva cadeia de atividades. Além
disso, o tempo de adaptação destes empregados e sua curva de aprendizagem para
R2 = 0,998486
107
a nova atividade, fariam com que a mesma não pudesse ser executada dentro do
período esperado.
A partir do momento em que a data final da atividade é postergada, as duas
situações citadas anteriormente tornam-se viáveis e a segunda delas, a transferência
de empregados de outras frentes de trabalho é vista como a ação que poderia trazer
melhores resultados em menor espaço de tempo. Isso irá depender basicamente de
quais outras atividades tenham alguma folga e que possam sofrer algum tipo de atraso
sem maiores comprometimentos.
Finalmente, a última atividade do caso 2, a instalação das Power Stations, será
alvo de uma análise diferente uma vez que os dados levantados não foram suficientes
para realizar simulações concretas. Tal atividade sofreu com um alto índice de
retrabalho o qual beirou os 80% devido a problemas na descarga dos inversores. Esta
atividade consiste, de forma resumida, na descarga (através de um guindaste) e
posicionamento dos inversores, em bases de concreto espalhadas pela área do
parque, e posteriormente a interligação mecânica destes inversores aos
transformadores que também serão descarregados nestas mesmas bases. Devido a
uma falha no desenho da base e no procedimento de descarga, os inversores ficaram
desalinhados em relação aos transformadores fazendo com que quase 80% destes
(27 unidades de um total de 34) tivessem que ser movidos para que a conexão
mecânica pudesse ser executada.
Como a atividade completa é composta pela descarga (aproximadamente 40%
do tempo total da atividade) e pela montagem (60% do tempo), considerou-se que
32% do tempo total estimado para a realização de tal foi retrabalho, logo, a atividade
que deveria durar 8 semanas acabou tendo duração maior que 11 semanas no total.
O gráfico 15 mostra como se comportou o retrabalho da atividade e como isso
influenciou no tempo total de execução da mesma.
108
Gráfico 15 - Instalação das Power Station
Fonte: O autor (2019)
No gráfico 15 é possível identificar as curvas que mostram o que o retrabalho
gerado pela descarga incorreta dos inversores provocou no andamento geral da
atividade. A curva amarela, por exemplo, indica qual era o andamento esperado e a
curva azul mostra o andamento real da atividade. A curva marrom evidencia a
presença constante do retrabalho durante todo o período de execução dos trabalhos.
Já a curva cinza mostra o trabalho original que foi desenvolvido para que seja possível
criar um contraste entre a quantidade de trabalho originalmente planejada e a
quantidade de trabalho realmente realizada.
Nesta situação específica, o atraso na finalização da atividade representa um
sério problema uma vez que alguns testes estavam programados e não poderão ser
realizados em tempo já que as PSs não estão acabadas. A não realização destes
testes, como o teste VLF (very low frequency), por exemplo, implica em atrasar o que
seria o comissionamento total do parque e, possivelmente, atrasar também a
energização da planta. A não energização da planta dentro do prazo esperado abre
precedente para multas contratuais as quais seriam realmente um problema sério para
109
o projeto. Daí a necessidade de poder simular condições de atrasos e retrabalhos
antes mesmo que estes aconteçam, para que ações possam ser tomadas em tempo
real e os problemas sejam mitigados ou até extintos.
110
111
8 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
Conforme mencionado no capítulo 1, o objetivo geral deste trabalho é estudar,
através da Dinâmica de Sistemas, o comportamento de um projeto de construção de
uma planta solar fotovoltaica frente a possíveis problemas durante a sua execução
que venham a acarretar em atrasos e mudanças de cronograma.
Para o primeiro objetivo específico, foram levantadas as informações
necessárias para a concepção de um modelo de simulação. Tais informações foram
colhidas junto aos documentos gerados pelas partes do projeto bem como obtidas
junto aos profissionais responsáveis pelas atividades que foram analisadas. Também,
alguns dados de produtividade e capacidade de equipe foram baseados em
experiências anteriores dos mesmos profissionais responsáveis pelas atividades.
Tendo isso considerado, o modelo de simulação foi construído sob dois
subsistemas: o subsistema de gerenciamento de recursos humanos e o subsistema
de fluxo de atividades e retrabalho. O primeiro módulo trata sobre as contratações e
suas variáveis bem como os tempos necessários para que elas aconteçam. Também
trata da transição de empregados dentro da empresa, onde empregados novos
adquirem experiência a conseguem aportar maior produtividade durante a execução
das tarefas. E trata também das demissões, sejam no decorrer do projeto ou quando
alguma atividade é finalizada. O segundo módulo o qual trata do fluxo das atividades
e do retrabalho está montado de forma dinâmica onde vários módulos podem ser
acoplados de maneira a criar as cadeias de atividades que se deseja analisar. A
junção dos dois módulos forma o modelo de simulação que era o segundo objetivo
específico deste trabalho.
O terceiro objetivo deste trabalho foi testar os diferentes cenários relacionados
à atrasos causados por problemas com fornecimento de matérias primas, baixa
produtividade na execução das atividades e retrabalhos. O modelo de simulação foi
testado exaustivamente até que conseguiu-se validá-lo com o comportamento real das
situações estudadas. A partir do momento em que houve a validação do modelo,
passou-se ao quarto e último objetivo específico deste trabalho que era analisar os
resultados obtidos pelas simulações do modelo. Foram criados cenários onde os
atrasos e retrabalhos existiram a partir dos quais foi construído o estudo sobre as
projeções feitas pelo modelo para estes casos.
112
Dos resultados apresentados, pode-se destacar o quão danosa é a presença
dos retrabalhos para a conclusão correta das atividades dentro de um cronograma
especificado, mais até que os atrasos no fornecimentos de materiais, isso porque a
presença de atividades que precisam ser retrabalhadas implicam na necessidade de
se utilizar a mesma capacidade de mão de obra outra vez para executar a mesma
coisa, isso quer dizer que foi gasto o dobro de homem-hora ou ainda que a
produtividade total foi a metade do que seria a produtividade normal. Além disso, os
retrabalhos ocultos são responsáveis por danos ainda maiores já que os mesmos
podem demorar a ser descobertos e quando o são, criam necessidades novas as
quais, na grande maioria das vezes, já não possuem espaço no cronograma e podem
representar não só a necessidade de retrabalhar uma atividade como também a
necessidade de retrabalhar toda uma cadeia de atividades que depende desta.
Pela experiência do autor, vivida no dia-a-dia da obra, o modelo criado para
este trabalho foi importante não para prever números com casas decimais precisas,
mas sim para simular comportamentos e possibilitar a previsão de qual ação teria o
melhor efeito para a resolução dos problemas encontrados. Este trabalho retratou um
caso específico com atividades específicas as quais possuíam suas variáveis locais e
que representaram um cenário o qual dificilmente será repetido, porém, a estrutura do
modelo criado possibilita que, com pequenas alterações estruturais, o mesmo seja
utilizado nos mais diferentes projetos sendo necessário somente introduzir as
variáveis locais conforme a realidade de cada obra.
113
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APÊNDICE
APÊNDICE A – Equações do modelo
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