Empresas e países buscam adotar o Sistema de Produção Enxuta (SPE) como forma de sobreviver à competição global. O termo “Produção Enxuta” (lean production ou lean manufacturing) ganhou conhecimento no meio acadêmico e profissional, principalmente após a publicação do livro de James P. Womack, Daniel T. Jones e Daniel Roos: “The machine that changed the world: the story of lean production” em 1990. Os autores definem a Produção Enxuta como sendo ‘enxuta’ por utilizar quantidades minimamente necessárias de recursos em comparação com a produção em massa, resultando, inclusive, em um número significativamente menor de defeitos (Womack, Jones, & Roos, 2004).

O termo lean thinking (mentalidade enxuta) é apresentado em 1996 por Womack e Jones, ampliando o conceito da Produção Enxuta para a empresa como um todo. Os alicerces desta mentalidade enxuta são cinco princípios expostos no Quadro 1.

Quadro 1
5 Princípios do Lean Thinking

Fonte: Elaborado a partir de Mariz e Picchi (2013).

Em uma tentativa de explicar o que seria o Pensamento Enxuto (lean thinking), Liker e Meier (2007) propõem os 4 Ps (Philosophy, Process, People and partners, Problem solving) que viriam a balizar os princípios da Produção Enxuta, os quais são descritos na sequência. Filosofia (Philosophy) é o alicerce para um pensamento de longo prazo é a filosofia enxuta, onde líderes concebem a empresa como um meio de agregar valor aos clientes, à sociedade, à comunidade e aos seus funcionários. Já o Processo (Process), trata da ideia é que processos corretos levam a resultados corretos. Pessoas e parceiros (People and partners): de acordo com esse princípio é essencial o desenvolvimento de longo prazo de pessoas e parceiros, para que se possa agregar valor aos clientes; uma ótima opção é desafiando e estimulando seus funcionários e parceiros a crescer. Por fim, a solução de problemas (Problem solving) em sua causa original (e não os seus efeitos apenas) conduz à aprendizagem organizacional e à melhoria contínua.

De acordo com Vivan e Paliari (2012) o lean também pode estar presente na elaboração do projeto, aplicando o chamado Lean Design, o qual leva em consideração as dimensões fluxo, valor e conversão para desenvolver o projeto de modo enxuto, levando em consideração o fluxo de informações, redução de desperdícios e levando sempre em conta o processo produtivo do produto.

O Sistema de Produção Enxuta está diretamente associado e muitas vezes confunde-se com o Sistema Toyota de Produção, também chamado de just-in-time (JIT) (Ohno, 1997). O just-in-time tem como fundamento a ideia de que nada deve ser produzido até que seja de fato necessário. O JIT surgiu na Toyota Motor Company of Japan, tendo sido concebido pelos engenheiros Eiigi Toyoda e Taiichi Ohno.

O Sistema Toyota de Produção objetiva a produção de diversos modelos de automóvel, em pequenas quantidades, porém de modo lucrativo e eficiente. O just-in-time é então composto pelo fluxo contínuo e em lotes pequenos de peças para atender o cliente no momento exato, no local e quantidade corretos. Para tal é necessário uma sincronia e equilíbrio entre processos, fornecedores e distribuidores. Para aperfeiçoar a relação entre os processos, foi criada uma ferramenta visual bastante simples denominada kanban (Shingo, 1996; Ohno, 1997). O kanban tem como especificidade o fato de, no curto prazo, “puxar” os lotes de peças dentro do processo produtivo (produção puxada), enquanto os tradicionais métodos de programação da produção “empurram” (produção empurrada) um conjunto de ordens de fabricação ou de compras (Tubino, Silva, & Poler, 2012).

Porém apesar do Sistema Toyota de Produção ser estudado e debatido desde a década de 50 do século passado, o conceito de lean ainda hoje não é algo cristalizado no meio acadêmico (Shah & Ward, 2007; Pettersen, 2009). Portanto, com a intenção de compreender melhor o que é realmente a filosofia lean, é preciso trazer algumas definições. Hopp e Spearman (2004) conceituam Produção Enxuta como um sistema integrado o qual desempenha a produção de produtos e serviços com quantidades mínimas de estoques e custos. Curiosamente, a filosofia lean possui uma trajetória similar com a da Gestão da Qualidade Total (TQM): ambos viajaram dos EUA para o Japão e então retornaram ao mundo ocidental (Dahlgaard-Park, Chen, Jang, & Dahlgaard, 2013).

Em termos sintéticos acerca da Produção Enxuta é interessante recorrer aos cinco princípios necessários a um sistema de produção enxuto proposto por Womack e Jones (1996). Os autores consideravam processos enxutos como sendo aqueles que apresentam um baixo número de perdas. Essas perdas estariam nas atividades do projeto, nas transformações físicas dos processos e na gestão da informação (Womack & Jones, 1996).

Os cinco princípios mencionados acima seriam: definir de maneira pormenorizada qual o valor de um produto parametrizando-se pelo cliente final, atendendo sempre às especificações esperadas, aos aspectos de suas capacidades ao seu preço e ao tempo de produção; identificar toda a cadeia de valor de cada produto ou família de produtos e como eliminar perdas nesse fluxo; originar um fluxo de valor tendo como referência a cadeia de valor obtida; configurar o sistema produtivo de modo que a cadeia de valor seja ativada (ou startada) a partir do pedido do cliente: puxar a programação; melhorar continuamente a cadeia de valor através da redução de perdas (Womack & Jones, 1996).

A importância e os benefícios da adoção da filosofia lean como forma de aperfeiçoar o desempenho das organizações em um cenário de intensa competição em escala global são bastante discutidas e estudadas. Tem sido aplicada em áreas diversas como a Saúde (Eiro & Torres, 2013), Agricultura (Shiraishi, 2013) ou Educação (Radnor & Bucci, 2011). Também é adotada na construção civil, chamada Construção Enxuta (Koskela, 1992), que será abordada a seguir.

A construção civil tem evoluído bastante em termos de métodos e técnicas gerenciais, em especial aquelas ligadas ao projeto do produto e planejamento e controle da produção (Salem, Solomon, Genaidy & Wankarah, 2006; Valente, Novaes, Mourão, & Barros, 2012). E, apesar de suas especificidades e características particulares, conceitos originalmente surgidos em ambientes fabris vêm sendo incorporados e adaptados para o universo da construção civil (Mariz & Picchi, 2013; Salem et al. 2006).

Uma das principais características que diferem entre ambientes fabris e construtivos, reside no tamanho das unidades produzidas, sendo que os produtos finais da primeira geralmente podem ser movidos e transportados, enquanto os da segunda – devido ao tamanho das unidades – usualmente não podem ser transportados (Salem et al. 2006).

Além disto, existem ainda três características da Construção que a diferem da indústria manufatureira: projetos feitos no local (não em fábricas cujo layout foi pensado e projetado para desenvolver produtos); projetos únicos, embora já exista uma tendência de pradronização; e complexidade (número de variáveis no projeto é muito maior) (Koskela 2000). Estas características da construção derivam de uma maneira mais geral, das características de projetos em contrapartida às da produção, a ideia de unicidade do produto final e de uma organização montada para desenvolvê-lo a qual só durará até a conclusão do projeto (Ballard, 2000). Porém, vale ressaltar que as diferenças entre essas características de produto e projeto estão se reduzindo dado o aumento das possibilidades de customização de um produto (o que aumenta as chances de unicidade) e fatores como o desmonte e deslocamento de plantas de fábricas (Ballard, 2000).

No ano de 1992, o finlandês Lauri Koskela publicou o trabalho Application of the New Production Philosophy to Construction pelo CIFE– Center for Integrated Facility Engineering, na Universidade de Stanford. O autor adaptou princípios do Sistema Toyota de Produção (just-in-time) para o universo da Construção Civil. O objetivo do trabalho era propor ao setor da construção civil um sistema de gestão de qualidade de sucesso como foi o Sistema Toyota de Produção para as linhas de produção da Toyota Motor Company.

Já em 2000 Koskela propõe que os processos da construção civil sejam compreendidos em dimensões Transformação-Fluxo-Valor (TFV). Koskela (2000) defende que explorando essas 3 dimensões (transformação, fluxo e valor) haveria um aumento da eficiência. Ele ainda utiliza conceitos da Produção Enxuta como a importância do valor percebido pelo cliente e que este determina o que produzir.

Se os princípios da Construção Enxuta apresentados por Koskela (1992) são similares aos da Produção Enxuta (Liker & Meier, 2007) as práticas nem tanto. A Produção Enxuta possui práticas padronizadas, como o sistema de produção puxada e o uso de kanbans. Na construção civil, por outro lado, ainda não há uma definição muito clara de quais seriam práticas típicas da Construção Enxuta. Apesar disto, muitas práticas e discussões já foram feitas sobre a Construção Enxuta (Aziz & Hafez, 2013; Badukale & Sabihuddin, 2014; Cabrera, Pulido & Díaz, 2015; Paez, Salem, Solomon & Genaidy 2005; Jørgensen & Emmitt, 2008; Koskela et al., 2016; Salem et al., 2006; Wu & Barnes, 2016). Jørgensen e Emmitt (2008) destacam que a implementação e aplicação são temas preponderantes das publicações recentes. No entanto, ainda não possui o mesmo volume de publicações e discussões mais amadurecidas como a Produção Enxuta. Jørgensen (2008) pontua também que na aplicação dos princípios lean do setor industrial para a construção ainda ocorrem desafios para se obter uma eficiência no segundo como a encontrada no primeiro. Aziz e Hafez (2013) pontuam que mesmo o uso de tecnologias mais modernas na construção civil como o CAD (Computer Aided Design) não garantiria por si uma evolução da gestão da construção, destacando a necessidade de uma filosofia de gestão como a Construção Enxuta.

Ballard (2000) propõe o sistema Last Planner como uma ferramenta de controle de processos produtivos para ser utilizado na construção civil. O sistema é um exemplo de aplicação da filosofia lean, utilizando princípios da Produção Enxuta e transpondo-os para a Construção Enxuta (Etges, 2012). O Last Planner demanda um maior esforço no planejamento de curto e médio prazo o que promove uma redução na variabilidade do processo, princípio este da filosofia lean (Locatelli, Mancini, Gastaldo & Mazza, 2013).

Com o passar dos anos o uso de ferramentas lean como o kanban foi estudado por diversos autores e profissionais (Koskela et al., 2016). Foram estudados também os resultados destas no universo da construção civil e propostas técnicas como o kanBIM voltadas mais especificamente para a Construção Enxuta (Koskela et al., 2016).

O kanban, palavra japonesa, pode ser traduzido como “cartão” (Hou & Hu, 2011). Ele é uma das técnicas utilizadas na gestão de um sistema enxuto (Arslankaya & Atay, 2015). É uma ferramenta de controle visual bastante utilizada em sistemas enxutos de produção, um sistema que permite programar e acompanhar a produção (Tubino, 2012). Ele “puxa” atividade ao autorizar a realização de determinadas atividades e processos (Narusawa & Shock, 2009). É usado como elemento de gestão visual de estoques, finalizados ou intermediários (Liker & Meier, 2007) e pode ser utilizado em diversas áreas como em projetos de desenvolvimento de software (Lei, Ganjeizadeh, Jayachandran, & Ozcan, 2017). Para ser implementado o kanban requer uma redução dos tempos de setup e uma produção nivelada ou harmonizada (Millstein & Martinich, 2014). Ciptomulyono e Hartini (2015) apontam o kanbam como uma ferramenta utilizada para garantir Sustentabilidade nos processos, servindo para adequar os processos aos padrões ISO.

Na produção industrial, o kanban já é amplamente difundido como uma forma de ordenação logística, passando da produção até a entrega do item ou conjunto de itens necessários à manufatura (Liker & Meier, 2007). Os cartões kanban puxam os materiais na construção e podem ser associados à programação do Last Planner (Paez et al., 2005). A Figura 3 exemplifica uma possibilidade de cartões kanban.

Figura 3
Exemplo de Cartões Kanban

Fonte: Os Autores. Adaptado de Turner e Lane (2013)

Na literatura são apresentados casos de uso do kanban na construção civil na etapa de alvenaria, em específico no controle de tijolos, cimento, areia, materiais de almoxarifado e na produção de argamassa (Arantes, 2008). Sua utilização em obras tem aumentado bastantes na década atual, sobretudo com a tentativa de conscientização e capacitação dos operários de obras (Barbosa, Andrade, Biotto, & Mota, 2013).

Ferramentas específicas da Construção Enxuta foram propostas desde sua criação, um exemplo seria o KanBIM (Koskela et al., 2016). A ferramenta KanBIM é uma aplicação do kanban combinado a características do BIM (Building Information Modeling) para se adequar melhor às peculiaridades da construção civil (Gurevich & Sacks, 2014).

O sistema kanban propícia à gestão do consumo de materiais na obra e do fluxo de atividades (Zhang & Chen, 2016). Esta gestão ajuda na redução de desperdícios na obra, aumento da produtividade e não extrapolação das restrições orçamentárias (Zhang & Chen, 2016).

4.2 Balanceamento de linha x Linha de balanço

Apesar da aparente semelhança entre os nomes, as peculiaridades entre os conceitos de Balanceamento de Linha e Linha de Balanço (Line of Balance) estão além da ordem de palavras. Ambas surgem no ambiente da produção fabril, porém a segunda passou a ser incorporada muito mais na Construção Civil (Mendes, 1999) e, além disso, é adotada no Brasil há consideravelmente menos tempo que a primeira. Vale ressaltar que a tradução mais apropriada para line of balance seria fila ou linha de balanceamento, mas como Linha de Balanço – apesar de ser uma tradução errônea – é mais utilizado em publicações ele será mantido seguindo a mesma utilização feita por Mendes (1999).

O Balanceamento de Linha é algo muito importante e comum da mentalidade lean e prática comum na Gestão da Produção (Nguyen & Do, 2016). Uma linha balanceada é aquela em que há a distribuição mais uniforme possível entre as atividades e os postos de trabalho evitando assim gargalos e perdas nos níveis de produtividade (Martins & Laugeni, 2001). O ato de balancear a linha de produção se caracteriza por definir o conjunto de atividades as quais virão a ser executadas de modo a garantir um tempo de processamento aproximadamente igual entre os postos de trabalho (Schafranski & Tubino, 2013). No intuito de minimizar a ocorrência de desperdícios, é necessário aprimorar a sincronia entre as exigências de produção e a capacidade da linha, nivelando a produção com a demanda (Lam, Toi, Tuyen, & Hien, 2016). Assim, na proporção em que a demanda aumenta, ou retrai, deve ser feito o ajuste do tempo de ciclo da linha e alterado o ritmo de produção, pela inclusão ou corte de recursos e (ou) redistribuição de atividades entre os operadores (Silva & Porto, 2008).

Realizar este processo de distribuição é o chamado balanceamento e para fazê-lo são empregados alguns métodos como a Teoria das Restrições, uma importante metodologia utilizada na gestão lean (Nguyen & Do, 2016). Nesta metodologia são empregados cálculos a fim de determinar as principais restrições de um sistema produtivo e atuar mais intensivamente nelas, o que ampliaria a eficácia destas ações (Goldratt, 2010; Kucukkok & Zhang, 2014; Susilawati, Tan, Bell, & Sarwar, 2015; Sternatz, 2015).

A técnica de Linha de Balanço foi concebida pela empresa estadunidense Goodyear na década de 40 do século passado para, em um segundo momento, ser desenvolvida pela Marinha estadunidense durante a Segunda Guerra Mundial, na programação e controle de projetos repetitivos e não repetitivos. As suas primeiras aplicações ocorreram na indústria de manufaturados na programação do fluxo de produção. A sua utilização na construção civil foi mais difundida na Europa, no período do Plano Marshall, em obras com serviços bastante repetitivos, como pontes e estradas (Ichihara, 1997). É a técnica mais adequada à programação de projetos repetitivos da Construção Civil. No entanto, sua utilização requer cuidados com algumas influências tayloristas, que podem vir a causar problemas com a mão-de-obra; é necessário um bom desempenho da gerência e do controle para evitar excessos relativos ao cumprimento das metas de produtividade e ritmo (Ichihara, 1997).

A programação de atividades na construção de edifícios altos é bastante simplificada com o uso da técnica de Linha de Balanço (LOB). Esta técnica faz uso da repetitividade das atividades ao longo do projeto, no caso dos edifícios, ao longo dos pavimentos, parte destes ou das fachadas (Sarraj 1990 apud Mendes & Heineck, 1997). O seu uso permite a simulação de várias alternativas de estratégia de obra e ritmos de produção dos diversos serviços (Badukale & Sabihuddin, 2014). O objetivo principal destas simulações geralmente será o atendimento ao prazo da obra ou ao cronograma financeiro estabelecido. O problema da programação da construção de edifícios com a LOB consiste primordialmente na alocação das equipes para uma determinada atividade nos sucessivos pavimentos resolvendo qualquer conflito de precedências com as atividades já programadas (Badukale & Sabihuddin, 2014). Os usos da LOB e seus ganhos têm sido estudados assim como tentativas de melhorias e otimizações da ferramenta utilizando técnicas como a simulação (Cabrera et al., 2015). A técnica pode ser compreendida nas Figuras 4 e 5.

Figura 4
Diagrama de Gantt x Linha de Balanço
Fonte: Mendes (1999)

Figura 5
Informações do Diagrama da Linha de Balanço
Fonte: Mendes (1999)

A figura 6 é um exemplo de uma aplicação da Linha de Balanço em estudo de caso em uma obra feita por Barbosa et al. (2013).

Figura 6:
Exemplo de Aplicação da Linha de Balanço
Fonte: Barbosa et al. (2013)

Vários trabalhos assinalam a o uso da Linha de Balanço apenas como uma ferramenta de planejamento na implantação da Construção Enxuta, mas há autores que exploraram a técnica como uma ferramenta que detém várias características lean (Moura & Heineck, 2014). Moura e Heineck (2014) citam como exemplos as seguintes características da construção enxuta que apresentariam os conceitos lean: visão do ciclo no tempo e no espaço, simplificação das operações pela externalização ou pela pacotização do trabalho, redução da variabilidade, visão do fluxo de execução, redução do lead time através do balanceamento das atividades ou pelo efeito aprendizagem, assim como integração de curto, médio e longo prazo. Estas características estão expostas e sintetizadas no Quadro 2.

Quadro 2
Características Lean na Construção Enxuta

Fonte: Elaborado a partir de Moura e Heineck (2014) e Womack (2013)