Por Que As Obras Atrasam?

Cronograma de Obra com Método de Monte Carlo

Veja por que as obras tendem a discordar do cronograma planejado

Introdução

Prazo é, sem dúvida, um assunto importantíssimo em gestão de obras. Dependendo da obra, pode ser o quesito mais importante, ficando acima mesmo do custo: “a obra tem que acabar em novembro para inaugurarmos antes do natal, mesmo que custe mais!”

Devido a essa importância, métodos, ferramentas e processos são empregados largamente para não deixar o prazo escapar (hoje existe um amplo arcabouço de opções e exemplos de aplicação, bem como diversas tecnologias e “APP’s” para ajudar).

Iremos investigar como o cronograma da obra é determinado e quais conceitos estão envolvidos. Falaremos sobre variações que ocorrem no dia-a-dia da execução da obra.

Veremos que realmente é preciso um grande esforço para tentar garantir que a obra termine no prazo: descobriremos que a probabilidade de a obra terminar na data mais provável estimada nem sempre é uma probabilidade alta. Investigaremos as probabilidades aplicando o Método de Monte Carlo para analisar um cronograma de uma obra hipotética muito simples, com apenas 12 atividades.

O resultado pode ser surpreendente.

Como se Determina o Prazo

Podemos definir o prazo da obra como o tempo necessário para que todas as atividades do empreendimento sejam concluídas.

Naturalmente, após realizamos a lista de todas as atividades necessárias para executar a obra, o prazo de término irá variar conforme as durações que vamos estimar para cada atividade e conforme a sequência de execução que vamos determinar (qual atividade precisa ser concluída antes de começar uma nova atividade).

Com a lista de atividades e as definições de duração das atividades (estimadas) e de sequenciamento das atividades, o cronograma revela a duração total da obra através de seu caminho-crítico.

Exemplo de Caminho-Crítico

Dada uma obra composta das atividades A, B, C, D e E, com durações estimadas, respectivamente, de 5, 3, 4, 6 e 2 dias úteis (d.u.) e sequenciamento determinado pela tabela 1, encontramos o caminho crítico A-D-E (figura 1).

Tabela 1 – Sequenciamento das atividades A, B, C, D e E.

Figura 1 – Exemplo de caminho-crítico (cronograma lançado no software Microsoft Project).

Em nosso exemplo, o cronograma da figura 1 é concluído no dia 20/05. Observe que essa data de término é determinada pelo caminho A-D-E e, caso alguma dessas atividades atrase, o prazo da obra também será atrasado. Por essa razão o caminho A-D-E é chamado de caminho-crítico.

Observe também que as atividades B e C precisam ser realizadas após a conclusão da atividade A, de modo que o caminho A-B-C constitui um caminho NÃO crítico, uma vez que o caminho A-B-C termina antes do dia 20/05 (termina no dia 19/05). Como consequência, se a atividade B (ou a atividade C) demorasse 1 dia a mais para ser concluída, a obra continuaria a ser concluída no dia 20/05, sem atraso de término.

Influência das Durações no Caminho-Crítico

O que aconteceria se aumentássemos a duração da atividade B para 4 d.u. e diminuíssemos a duração da atividade D para 5 d.u.? Veja o impacto na figura 2.

Figura 2 – Mudança de caminho-crítico – alterando durações.

A data de término da obra não mudou, continua sendo 20/05, mas o caminho A-D-E deixou de ser crítico, porque ele termina no dia 19/05. O caminho A-B-C se tornou o caminho-crítico do empreendimento.

Influência do Sequenciamento no Caminho-Crítico

O que aconteceria se alterássemos o sequenciamento das atividades B e D (tabela 2)? Veja na figura 3 o que acontece com o cronograma.

Tabela 2 – Alterando o sequenciamento das atividades B e D.

Figura 3 – Mudança de caminho-crítico – alterando o sequenciamento.

Nesse novo exemplo, a atividade A sozinha representa um caminho para o término, bem como os outros dois caminhos: B-C e D-E. Agora, os caminhos estão mais paralelizados e o prazo total da obra está mais curto (chamamos isso de paralelismo ou fast tracking).

Dessa forma, nossa obra agora possui 3 caminhos, dos quais, o maior caminho é o caminho D-E, o que, portanto, o define como caminho-crítico da obra.

Mais de um Caminho-Crítico

Normalmente dizemos “o caminho-crítico”, porém, como os empreendimentos possuem milhares de atividades, é comum haver mais de um caminho-crítico. Tomando como base nosso exemplo inicial, veja na figura 4 o que aconteceria se tivéssemos alterado apenas a duração da atividade B de 3 para 4 d.u.

Figura 4 – Dois caminhos-críticos.

No fim das contas, percebemos que as durações e o sequenciamento podem mudar os caminhos até a conclusão do empreendimento e um caminho NÃO crítico pode se tornar crítico, e vice-versa, alterando a data de término da obra.

OK, isso acontece. Mas, então, com que grau as variações que ocorrem nas atividades da obra no nosso dia-a-dia de execução influenciam a data de entrega final do empreendimento?

Variação nas Atividades da Obra

Mesmo um serviço (atividade) de obra bem conhecido pela equipe sofre variações. Normalmente utilizamos a Razão Unitária de Produção (RUP) para medir essas variações de produtividade de uma atividade. Observe na figura 5 a variação da RUP de um serviço medido em homem-hora por metro quadrado (quanto menor a RUP, melhor).

Figura 5 – Variação da RUP diária – adaptado da palestra “COMPOSIÇÕES UNITÁRIAS: Suporte para a previsão de custos e para a gestão dos empreendimentos“ (Prof. Dr. Ubiraci Espinelli Lemes de Souza).

Qualquer atividade, mesmo as altamente automatizadas, apresenta variação. Variações acontecem devido a pequenas mudanças nas inúmeras variáveis que influenciam no resultado do trabalho. Na construção civil, em que o arranjo físico da produção é o posicional, ou seja, o produto a ser transformado é fixo e os recursos necessários para produzi-lo vão até o produto fixado, variações são o status quo.

Podemos citar entre as variáveis que influenciam as durações das atividades: número de recortes existentes nos locais de aplicação (como recortes em paredes), tamanho das peças que serão aplicadas (como em peças cerâmicas), tecnologia de apoio (utilização ou não de equipamentos e ferramentas), fluxo de materiais para aplicação (abastecimento contínuo ou intermitente, estoque de segurança ou não), clima/tempo (chuvas e tempestades), cansaço físico (ritmo intenso por muitos dias), estado psicológico (como preocupações “extracampo”), experiência do funcionário, dosagem do ritmo de produção do funcionário durante o dia (“corre” num período e desacelera em outro), faltas de funcionários, etc.

Modelando com o Método de Monte Carlo

Vamos aplicar o método de Monte Carlo em uma obra de apenas 12 atividades e observar o que acontece com seu prazo final. Veja o cronograma da figura 6.

Figura 6 – Obra simples com 12 atividades com os caminhos-críticos A, B e C.

Nosso cronograma possui 3 caminhos para o término, os caminhos A (atividades 1, 2, 3, 4 e 12), B (atividades 1, 2, 5, 6, 7, 8 e 12) e C (atividades 1, 2, 9, 10, 11 e 12).

Nessa configuração, as durações estimadas são as “mais prováveis” de acontecerem e os três caminhos são críticos, totalizando de 22 semanas de obra. Perceba que uma variação para menos nas durações das atividades faz com que um caminho crítico deixe de ser crítico e que uma variação para mais nas durações faz com que um caminho fique maior que os outros e se isole como único caminho crítico da obra.

Aplicaremos o método de Monte Carlo, realizando o seguinte experimento:

1. vamos variar aleatoriamente a duração das atividades do cronograma (adotando a distribuição estatística triangular), considerando as estimativas de valores “super otimista”, “mais provável” e “super pessimista” (tabela 3);
2. vamos monitorar a soma das durações dos três caminhos e determinaremos a duração total da obra com base no caminho de maior duração (será o caminho-crítico da simulação);
3. vamos rodar uma simulação preliminar 200 vezes para calcular o tamanho da amostra necessário para termos representatividade adequada (tabela 4);
4. vamos rodar 20.000 simulações de execução dessa obra;
5. analisaremos o comportamento do prazo final de término dessas 20.000 “execuções de obra”.

Tabela 3 – Modelagem das durações para o método de Monte Carlo.

Tabela 4 – Cálculo do tamanho da amostra mínimo: 224 simulações.

Probabilidade de Terminar no Prazo (Resultado das Simulações)

Nossa simulação trouxe como resultado o histograma abaixo (figura 7).

Figura 7 – Histograma das 20.000 simulações.

Rapidamente, é possível perceber que a média da simulação (aproximadamente 23,5) é superior às 22 semanas que o cronograma previa como término mais provável da obra. Na verdade, conforme demostra a figura 8, a probabilidade de terminarmos essa obra dentro do prazo do cronograma, em até 22 semanas, é muito baixa: é de apenas 9,0%!

Figura 8 – Probabilidade de terminar em até 22 semanas: 9,0%.

Perceba na tabela 5 como as probabilidades de término variaram na simulação:

Tabela 5 – Probabilidades de término encontradas.

Como se Prevenir

Se realizarmos o empreendimento simulado por 20.000 vezes, o prazo de término iria variar entre 20,1 e 27,5 semanas. A duração super otimista nunca aconteceria, nem a duração super pessimista, porém o término que o cronograma determina tem baixa probabilidade de ocorrer (9,0%). Também seria fortemente recomendado à construtora empreitada que seu deadline contratual fosse de 25 semanas (probabilidade maior que 90%).

Nesse cenário de surpreendente, é admirável que algumas obras terminem conforme o cronograma planejado.

Podemos concluir que o planejamento de obra, por si só, não garante a entrega da obra dentro do prazo esperado. O “pulo do gato” é lançar mão de um sistema de monitoramento e controle constante e integrado, capaz de identificar gargalos da execução que aumentam a variabilidade das atividades da obra; este sistema, sim, deve ser pautado no planejamento.

Por fim, é o monitoramento e controle da execução, pautados num planejamento coerente, é o que garantirá o sucesso do empreendimento perante a seus clientes, sua organização e demais partes interessadas.

E o melhor: todo esse controle é mais barato do que você imagina.