A Gestão do Projeto de uma Canoa de Ferrocimento

Universidade Federal de Pernambuco Centro de Tecnologia e Geociências Departamento de Engenharia Mecânica

Curso de Graduação em Engenharia de Mecânica

Monografia

A GESTÃO DO PROJETO DE UMA CANOA DE FERROCIMENTO

Igino Giordani da Silva Guerra

RECIFE 2015

Universidade Federal de Pernambuco Centro de Tecnologia e Geociências Departamento de Engenharia Mecânica

Curso de Graduação em Engenharia de Mecânica

Monografia apresentada ao Curso de Graduação em Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Pernambuco, UFPE, pelo aluno, Igino Giordani da Silva Guerra, sob a orientação do Professor D. Sc. Juraci Carlos de Castro Nóbrega, como requisito parcial para a obtenção do título de Bacharel em Engenharia Mecânica.

RECIFE 2015

TERMO DE RESPONSABILIDADE

Por este Termo, eu, abaixo assinado, assumo a inteira responsabilidade de autoria do conteúdo deste Trabalho de Conclusão de Curso, estando ciente das sanções legais previstas referentes ao plágio (art. 3 da Lei 9.610/98 e art. 184 do Código Penal Brasileiro). Portanto, ficam a instituição e o orientador isentos de qualquer ação negligente da minha parte, pela veracidade e originalidade desta obra.

Recife, Julho de 2015.

_____________________________________________________ Igino Giordani da Silva Guerra

FOLHA DE APROVAÇÃO

A Gestão do Projeto de uma Canoa de Ferrocimento.

Monografia apresentada ao Curso de Graduação em Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Pernambuco, UFPE, pelo aluno, Igino Giordani da Silva Guerra, sob a orientação do Professor D. Sc. Juraci Carlos de Castro Nóbrega, como requisito parcial para a obtenção do título de Bacharel em Engenharia Mecânica.

Data da aprovação:

03 / 07 /2015

Banca Examinadora:

__________________________________________________________ Juraci Carlos de Castro Nóbrega (D.Sc – UFPb, Brasil) – Orientador __________________________________________________________ Maurilio José dos Santos (D.Sc - UFSC, Brasil) – Examinador __________________________________________________________ Paula Suemy Arruda Michima (M.Sc - EPUSP, Brasil) – Examinadora

AGRADECIMENTOS

À família, amigos e professores. Pessoas que de alguma forma já expressaram carinho, admiração e fé por minha pessoa e minhas ações. À Petrobras, à Agência Nacional do Petróleo (ANP), à Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP) e ao Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT) que forneceram o suporte financeiro durante meu período acadêmico através do Programa Petrobras de Formação de Recursos Humanos para o Setor de Petróleo e Gás (PFRH-PB204).

“Homens avançam, quase sempre, por caminhos traçados por outros e dirigem seus atos com base na imitação, ainda que, sem poder trilhar a mesma via nem alcançar o mesmo mérito dos que lhe serviram de modelo. O homem prudente deverá constantemente seguir o itinerário percorrido pelos grandes e imitar aqueles que se mostrarem excepcionais, afim de que, caso o seu mérito ao deles não se iguale, possa ele ao menos recolher deste uma leve fragrância. Procederá, assim agindo, como um prudente arqueiro, que, sabedor da distância que a qualidade de seu arco permite-lhe atingir, e reconhecendo como demasiado longínquo o alvo escolhido, fixa a pontaria num ponto muito mais alto que o estipulado, esperando não que a sua flecha alcance tamanha altura, mas poder, ajudado pela mira mais alta, atingir o ponto visado.” O Príncipe, Nicolau Maquiavel

RESUMO

Este texto tem o objetivo de divulgar e consagrar uma linha de pesquisa alternativa para a construção naval. O projeto apresentado consiste na construção de uma embarcação com capacidade para transportar duas pessoas mais carga, que apresente baixo custo e tempo de fabricação reduzido, com objetivo de comercializá-la em comunidades carentes existentes na cidade de Recife e adjacências. Para isso um novo método de construção foi desenvolvido partindo de uma ideia simples: escolher como principal material de construção o concreto armado, que apresenta um baixo custo em relação aos materiais convencionais. Os pesquisadores do Grupo E_Naval/UFPE/CNPq liderados pelo professor Juraci Carlos de Castro Nóbrega, desenvolveram uma metodologia específica para realizar a fabricação deste produto utilizando este material, e conseguiram atingir resultados notáveis quanto à redução do tempo de fabricação e ao custo total por unidade produzida em relação aos processos convencionais. O casco tem 6,00 m de comprimento, 1,10 m de largura, e 0,45 m de calado. Considerando estas dimensões, o seu custo de fabricação em alumínio é de R$3.000,00, em madeira é de R$ 2.500,00 e utilizando o concreto armado o custo de fabricação é de R$ 600,00. Este trabalho de pesquisa foi realizado por estudantes dos cursos de Engenharia Mecânica, Naval e Civil da Universidade Federal de Pernambuco e da ENSTA Bretagne University com a orientação dos professores do departamento de engenharia naval da UFPE e faz parte do programa CAPES/BRAFITEC, onde a UFPE e ENSTA Bretagne University trabalharam juntos.

Palavras-chave: Construção Naval, Ferrocimento, Produtividade, Gestão de Projetos.

ABSTRACT

This text aims to disseminate and establish an alternative research line for shipbuilding. The presented project consists in building a vessel at low cost and short construction time for this product to be marketed in poor communities on the city of Recife and vicinity. As a proposed solution, a new method of construction has been developed starting from a simple idea: choose as the main building material the reinforced concrete which has low cost compared to conventional materials. Researchers at E_Naval Group / UFPE / CNPq led by Professor Juraci Carlos Castro Nóbrega, developed a specific methodology to carry out the manufacturing of this product using this material, and achieved remarkable results in reducing the manufacturing time and total cost per unit produced over conventional processes. The dimensions of this hull are: 6,00 m of length, 1,10 m of width and 0,45 m of draft. Considering these dimensions, the manufacturing cost of an aluminum canoe is approximately R$ 3,000.00. If wood is made the cost is approximately R$ 2,500.00. Using reinforced concrete the cost of manufacture was approximattely R$ 600.00. This research and development was carried out by students of Naval Engineering courses, Mechanical and Civil Federal University of Pernambuco and ENSTA Bretagne University under the guidance of naval engineering department teachers UFPE and is part of the CAPES program / BRAFITEC, where the UFPE and ENSTA Bretagne University worked together.

Keywords: Shipbuilding, Ferrocement, Productivity, Project Management.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Alunos da UFPE e ENSTA Bretagne no Lago do Cavouco ................................... 16 Figura 2 - Conceito Básico da Produtividade Output/Input ..................................................... 19 Figura 3 - Fábrica de Tecidos na época da Revolução Industrial. ............................................ 26 Figura 4 - Ambiente de Trabalho Proposto por Taylor, focado na Organização Científica..... 29 Figura 5 - Divisão de Trabalho para Realização de Montagem em Série................................30 Figura 6 – Fordismo, Produção em Larga Escala ................................................................ .....31 Figura 7 – Estrutura do Sistema Toyota de Produção. ............................................................. 32 Figura 8 - Evolução dos Sistemas de Produção. ....................................................................... 35 Figura 9 - Fluxograma da Execução de um Projeto. ................................................................ 38 Figura 10 - Esquema do Diagrama de Gantt. ........................................................................... 39 Figura 11 - Diagrama de Rede PERT/CPM de um Projeto. ..................................................... 40 Figura 12 - Projeto Piloto da Canoa de Ferrocimento – Plano de Metas ................................. 42 Figura 13 - Vistas do Projeto Piloto. ........................................................................................ 43 Figura 14 - Esqueleto Metálico. ............................................................................................... 44 Figura 15 - Ensaio de Compressão Axial em Tarugo de Cimento ........................................... 45 Figura 16 - Disposição das Longarinas e Balizas ..................................................................... 46 Figura 17 - Carregamentos e Condições de Contorno. ............................................................. 47 Figura 18 - Confecção dos Gabaritos. ...................................................................................... 55 Figura 19 - Fixação das Longarinas e Balizas..........................................................................55 Figura 20 - Retirada dos Gabaritos...........................................................................................56 Figura 21 - Esquelo Metálico Coberto com a Tela Galvanizada..............................................56 Figura 22 - Preparação da Argamassa.......................................................................................57 Figura 23 - Aplicação da Argamassa sobre o Esqueleto...........................................................57 Figura 24 - Aplicação da Argamassa Concluída.......................................................................58 Figura 25 - Cura Úmida............................................................................................................58 Figura 26 - Fase de Acabamento...............................................................................................59 Figura 27 - Transporte Para o Lago do Cavouco......................................................................59 Figura 28 - Correções Superficiais no Casco............................................................................60 Figura 29 - Casco Aprovado no Teste de Navegação...............................................................60 Figura 30 - Canoa de Ferrocimento..........................................................................................61 Figura 31 - Diagrama de Gantt: Metas do Projeto....................................................................61 Figura 32 - Diagrama de Gantt: Etapas do Projeto...................................................................62

Figura 33 - Diagrama de Gantt: Caminho Crítico. ......................................................... ..........63 Figura 34 – Diagrama de Rede PERT/CPM: Etapas da Construção........................................64 Figura 35 - Alguns dos Materiais e Ferramentas Usados.........................................................65 Figura 36 - Uso do Gabarito Para Iniciar a Montagem do Esqueleto.......................................66 Figura 37 - Elasticidade do Vergalhão Tornando o Trabalho Expendioso...............................67 Figura 38 - Mudança da Estratégia de Construção. . .................................................................68 Figura 39 – Configuração do Esqueleto Metálico....................................................................69 Figura 40 - Diagrama de Gantt (Preparação da Matéria-Prima)...............................................69 Figura 41 - Diagrama de Gantt (Construção do Esqueleto)......................................................70

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Dimensões do Projeto Piloto e Coeficientes Importantes. ...................................... 43 Tabela 2 - Massa Estimada da Embarcação ............................................................................. 46 Tabela 3 - Tensões Associadas às Posições das Longarinas e das Balizas. ............................. 48 Tabela 4 - Número de Longarinas por Tensão. ........................................................................ 48 Tabela 5 - Número de Balizas Por Tensão. .............................................................................. 48 Tabela 6 - Verificação da Estabilidade para Diferentes Angulações. ...................................... 49 Tabela 7 - Parâmetros Usados na Lei de Fung. ........................................................................ 50 Tabela 8 - Materiais que Compõe a Estrutura da Canoa. ......................................................... 52

LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico 1 - Curva GZ da Embarcação. ..................................................................................... 49 Gráfico 2 - Resistência ao Avanço da Embarcação.................................................................. 51

SUMÁRIO

1.

INTRODUÇÃO ............................................................................................................... 15 1.1

Tema da Pesquisa.......................................................................................... 17 1.1.1 Delimitação do Problema ...................................................................... 17 1.2.1 Pergunta de Pesquisa ............................................................................ 17

1.2

Objetivos do trabalho ................................................................................... 18 1.2.1 Objetivo geral .......................................................................................... 18 1.2.2 Objetivos específicos ................................................................................ 18

1.3 2.

Justificativa.................................................................................................... 18

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ................................................................................. 19 2.1

Conceitos de Produtividade ......................................................................... 19 2.1.1 Produtividade Parcial e Global .............................................................. 20 2.1.2 Relações de Causa e Efeito ...................................................................... 20 2.1.3 Produção por Unidade de Fator.............................................................. 21 2.1.4 A Produtividade é uma Relação de Quantidades Físicas ........................ 21

2.2

Evolução da Produtividade .......................................................................... 25 2.2.1 A Revolução Industrial ............................................................................ 25 2.2.2 Taylorismo ............................................................................................... 27 2.2.3 Fordismo .................................................................................................. 30 2 2.2.4 Sistema Toyota de Produção (STP)......................................................32 2.2.4.1 Just-in-Time (JIT)....................................................................33 2.2.4.2 Autonomação (Jidoka)............................................................33 2.2.4.3 Controle da Qualidade Zero Defeitos (CQZD).......................34 2.2.5 Programa 5S da Produção Japonesa.......................................................35

2.3

Gestão de Projetos ........................................................................................ 37 2.3.Conceito e Histórico ................................................................................... 37 2.3.2 GANTT, PERT e CPM ............................................................................. 38

2.4

Canoa de Ferrocimento (Ferrocement Hull) – Projeto Piloto .................. 41 2.4.1 Descrição Técnica: Estrutura e Dimensões ............................................. 43 2.4.2 Análise do Material de Construção - Concreto ....................................... 44 2.4.3 Modelagem Computacional ..................................................................... 46 2.4.4 Análise Estrutural .................................................................................... 47

2.4.5 Estabilidade da Embarcação ................................................................... 49 2.4.6 Resistência ao Avanço ............................................................................. 50 3.

METODOLOGIA ........................................................................................................... 52 3.1

Descrição das Etapas de Construção .......................................................... 52 3.1.1 Organização e Divisão do Trabalho........................................................ 52 3.1.2 Confecção do Esqueleto Metálico ........................................................... 53 3.1.3 Cobertura do Esqueleto Metálico ............................................................ 53 3.1.4 Cura Úmida ............................................................................................. 54 3.1.5 Acabamento Superficial ........................................................................... 54

3.2 4.

Análise Utilizando os Diagramas de Gestão de Projetos ........................... 54

RESULTADOS ................................................................................................................ 55 4.1

Construção da Canoa ................................................................................... 55 4.1.1 Confecção do Esqueleto Metálico ........................................................... 55 4.1.2 Cobertura do Esqueleto Metálico ............................................................ 57 4.1.3 Cura Úmida e Acabamento Superficial ................................................... 58 4.1.4 Transporte para o Lago, Testes Preliminares e Correções ..................... 59

4.2

Análise do Trabalho...................................................................................... 61 4.2.1 Diagrama de Gantt .................................................................................. 61 4.2.2 Resultados no estado estacionário do modelo aperfeiçoado ................... 63

4.3

Reavaliação da Metodologia Para a Construção do Segundo Protótipo..65 4.3.1 Confecção dos Gabaritos (A1)................................................................. 66 4.3.2 Corte dos Vergalhões (A2) ....................................................................... 66 4.3.3 Corte das Telas (A3) ................................................................................ 67 4.3.4 Conformação dos Vergalhões (A4) .......................................................... 67 4.3.5 Fabricação do Esqueleto ......................................................................... 68 4.3.6 Diagrama de Gantt .................................................................................. 69

5.

CONSIDERAÇÕES FINAIS ......................................................................................... 71 5.1

Conclusões ..................................................................................................... 71

5.2

Sugestões para trabalhos futuros ................................................................ 72

REFERÊNCIAS ..................................................................................................................... 73 ANEXOS ................................................................................................................................. 75

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1. INTRODUÇÃO

O Brasil, como um todo, possui uma disparidade social muito grande. No norte e nordeste do país boa parte da população vive em situações precárias e com recursos escassos. Para tentar diminuir essa desigualdade, é necessário buscar por novas tecnologias que integrem a população e auxiliem a vida de comunidades menos favorecidas. Apesar da surpresa à primeira vista, embarcações compostas por materiais dessa natureza também flutuam e são, até certo ponto, utilizadas para várias finalidades ao redor do mundo, porém com pouco espaço no Brasil. Por se tratarem de misturas com massa elevada, concretos e argamassas são utilizados para construir embarcações quando existe a carência de outras matérias primas, ou quando há necessidade de racionar outros materiais para uma atividade mais importante, como ocorreu na Primeira e na Segunda Guerras Mundiais, por conta do direcionamento do aço para a construção maciça de armas. O primeiro barco de ferrocimento foi construído em 1850 pelo francês Joseph Luis Lambot, que enxergou a possibilidade de utilizar a argamassa armada como alternativa possível para as embarcações de alumínio e madeira. O ilustre idealizador considerou o ferrocimento um material adequado devido ao seu baixo custo e pela ampla disponibiliadade de matéria-prima (areia, cimento e água) e pelo fato de a argamassa sólida apresentar qualidades essenciais para a embarcação: proteção contra a corrosão, facilidade de aplicação e reparo, bom isolamento, baixa condutividade térmica e não inflamabilidade, etc. Seus trabalhos resultaram no desenvolvimento posterior do concreto armado, um avanço importantíssimo para a tecnologia de construção (LAIR, 2014). A pesquisa e desenvolvimento (P&D) de cascos de embarcação produzidos com argamassa armada ou, especificamente, a canoa de ferrocimento é bastante difundida em alguns países como o Canadá e Estados Unidos, onde várias universidades trabalham em busca de melhorar as tecnologias já existentes, normalmente com o objetivo de participar de competições universitárias. Geralmente, os estudos destes cascos em concreto ou argamassa dão apoio às pesquisas de melhoria da eficiência das embarcações, no sentido de aumentar a velocidade de navegação, melhorar a navegabilidade, diminuir o peso total da estrutura e reduzir a resistência ao avanço na água (LAIR, 2014).

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No cenário pernambucano, o professor Dr. Juraci Carlos de Castro Nóbrega, docente do curso de Engenharia Naval da Universidade Federal de Pernambuco, assumiu a responsabilidade de coordenar o grupo de pesquisa E_Naval, cadastrado na plataforma lattes, com o intuito de firmar mais um pilar na história desta linha de pesquisa científica: Um dos aspectos mais importantes na composição deste trabalho, com discentes e docentes dos departamentos envolvidos, é que ele tem proporcionado uma experiência muito rica de interdisciplinaridade na concepção e nas atividades desenvolvidas extensão e pesquisa. A articulação entre diferentes áreas de conhecimento (tecnologia, sociologia, economia, política, saúde e meio ambiente) tem se efetivado de maneira plena e integrada em todos os sentidos, o que faz com que o trabalho assuma um caráter transdisciplinar, ou seja, não signifique apenas um somatório de disciplinas, mas uma composição substantiva, com um diálogo contínuo. Isso tem contribuído para o amadurecimento do grupo, facilitando, portanto, o avanço teórico-metodológico na produção de conhecimento, que possibilita a humanização na concepção e adoção de tecnologia e, principalmente, fornece instrumentos importantes para o exercício do compromisso social junto aos segmentos populares (NÓBREGA et al, 2014). Partindo deste ponto, o grupo realizou estudos para desenvolver um processo de fabricação para este produto que seja adequado ao material escolhido. O primeiro barco construido utilizando esta metodologia está em funcionamento, como mostra a figura 1, comprovando a importância e a necessidade de expandir a metodologia de construção, abrindo espaço para outros avanços na área. Figura 1 – Alunos da UFPE e ENSTA Bretagne no Lago do Cavouco

Fonte: NÓBREGA et al., 2014.

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1.1 Tema da Pesquisa As práticas e técnicas de gestão de projetos são reconhecidas como competências essenciais que trazem benefícios para a produção. Estas competências são medidas através de processos de benchmarking e modelos comparativos entre os processos de fabricação existentes. Essas metodologias, como o Diagrama de Gantt e as Redes PERT/CPM, têm proporcionado muitas vantagens para , de modo que o seu enquadramento nesta obra sobre construção naval é apropriado e oportuno. Da contextualização do projeto apresentado, o tema principal desenvolvido no decorrer deste trabalho é: A Gestão do Projeto de uma Canoa de Ferrocimento.

1.1.1 Delimitação do Problema No trabalho do LAIR (2014) já foi comprovado que embarcações desta natureza apresentam comportamento e desempenho que proporcionam uma navegação segura como qualquer outra porém, seu processo de fabricação ainda é falho, possuindo peculiaridades que dificultam a produção em si, principalmente quando se pensa em larga escala. Desta forma, este trabalho em apresenta o processo de fabricação da canoa de ferrocimento, as filosofias e as ferramentas de gestão voltadas para o aumento da produtividade.

1.2.1 Pergunta de Pesquisa Conhecendo todos os meios de produção (mão de obra, matéria-prima e ferramentas) e considerando os aspectos de custo e tempo de produção por unidade a pergunta de pesquisa é: Qual a maneira mais adequada de efetuar a divisão de trabalho na fabricação de uma canoa de ferrocimento?

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1.2 Objetivos do Trabalho

1.2.1 Objetivo geral Investigar a melhor maneira de dividir o trabalho na fabricação de uma canoa de ferrocimento.

1.2.2 Objetivos Específicos 

Promover a divisão adequada do trabalho durante a fabricação da canoa;



Utilizar as técnicas de gestão adequadas à fabricação da canoa;



Comparar os resultados obtidos com os esperados;

1.3 Justificativa Para comprovar a necessidade deste estudo e a sua importância para a construção naval, basta analisar a situação atual do setor naval do estado de Pernambuco, tendo em mente que melhorar a produtividade deste setor industrial (como em qualquer outro) é um desafio constante: Há seis anos em operação, o Estaleiro Atlântico Sul (EAS) tenta melhorar a curva de aprendizagem para agilizar a produção dos navios. O João Cândido foi primeiro petroleiro lançado ao mar pelo empreendimento, após três anos e oito meses. Entretanto, a indústria asiática consegue entregar embarcações no mesmo nível desta em cada oito meses, sendo o atual benchmarking neste ramo.

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2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1 Conceitos de Produtividade A fim de introduzir a noção de produtividade, segue a frase que KENDRICK (1961) usa em seu estudo sobre a produtividade nos Estados Unidos e a Figura 1 para ilustrar a ideia: A história da produtividade — relação entre o output e o input — não é mais do que a história dos esforços empreendidos pelo Homem para se libertar da pobreza. Figura 2 – Conceito Básico da Produtividade Output/Input

Fonte: AUTOR, 2015.

Esta noção caracteriza a produtividade com uma relação de termos quantitativos, explicitando o desejo permanente do Homem de conhecer os recursos e os meios de produção à sua disposição, de forma a poder escolher a melhor maneira de utilizá-los para que seja possível produzir a maior quantidade possível de bens e de serviços. Dessa forma, é necessário conhecer e medir a capacidade produtiva dos fatores de produção (pessoas, máquinas, fontes de energia, etc.) a fim de se poder escolher racionalmente entre os diferentes métodos possíveis de utilizá-los. A produtividade pode, pois, identificar-se com a capacidade produtiva (a eficiência) de um ou de todo o conjunto de fatores que concorrem para uma determinada produção. É importante perceber que não se deve identificar a produtividade como uma faculdade ou aptidão, mas que o termo “capacidade” que aqui se emprega deve ser entendido com um significado de resultado conseguido através da utilização de determinados meios.

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No que respeita à luta contra a escassez, ou, como afirmou KENDRICK (1961) na frase acima citada, aos “esforços empreendidos pelo Homem para se libertar da pobreza”, poderá afirmar-se que esta tem sido, pelo menos em última análise, a ideia condutora que tem impulsionado os esforços de aumento de produtividade das comunidades, como condição necessária — mas não suficiente— do progresso econômico social. O conceito de produtividade tem valor real como uma medida aplicável a fins específicos, a qual pode habilitar-nos a um melhor conhecimento das causas das situações favoráveis e adversas e auxiliar-nos a respectivamente, melhorá-las e corrigi-las e/ou prevenilas (KENDRICK, 1961). É difícil obter o valor absoluto das melhorias alcançadas, mas o que for observado, registrado e analisado poderá servir de indicação para saber qual a posição relativa do trabalho em comparação aos padrões conhecidos.

2.1.1 Produtividades Parcial e Global A produtividade pode ser identificada como a capacidade produtiva de um conjunto de fatores que concorrem para uma determinada produção (CAMPO, 1962). Se no processo produtivo intervém um único fator, a sua capacidade produtiva será chamada de produtividade simples. Se forem múltiplos os fatores que concorrem para uma determinada produção (homens, equipamento, etc.) a capacidade produtiva de cada um desses fatores denomina-se produtividade parcial do trabalho, do equipamento, etc, e a produtividade global poderá definir-se como a relação entre aquela produção e o somatório de todos os correspondentes fatores de input. Normalmente é difícil encontrar um processo coerentemente aceitável de somar todos os fatores de produção (CAMPO, 1962). Portanto pode-se afirmar, ainda em termos muito gerais, que tudo o que contribua para uma determinada produção de bens ou de serviços pode ter uma produtividade: 

Um homem que fornece um trabalho exclusivamente corporal tem uma

produtividade (simples); 

Uma máquina, uma ferramenta, uma fonte de energia possuem uma certa

produtividade (parcial); 

Um grupo de pesquisa (como o E_Naval), uma oficina, um departamento

administrativo, uma empresa, um setor industrial, poderão ter uma produtividade (global).

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2.1.2 Relações de Causa e Efeito A Produtividade não é, necessariamente, uma relação de causa e efeito. Entretanto, para que determinados fatores da produção apresentem uma produtividade, não basta que uma variação desse mesmo fator conduza a uma variação no mesmo sentido (aumento ou diminuição) na quantidade de bens ou serviços produzidos. Como afirma CAMPO (1962): Mesmo que todos os outros fatores que são determinantes nessa produção se mantenham constantes (o que normalmente não se verifica) e que se possa, portanto, admitir uma relação direta de causa e efeito, não se poderá concluir que o fator em questão tenha de fato uma determinada produtividade. O que pode acontecer é que esse fator seja o responsável pelas variações de produtividade num outro fator que também intervém no processo produtivo. É, por exemplo, o caso em que se obtém um aumento de produção pela utilização suplementar de uma lâmpada com determinada potência num posto de trabalho manual que apresente baixa luminosidade. Isso não implica que certa produtividade pode ser atribuida à lâmpada, mas sim que a sua utilização acarretou um acréscimo de produtividade, através da melhoria das condições de trabalho. Também a substituição de uma matéria-prima por outra mais econômica, mais fácil de trabalhar ou mais acessível – Aço por Concreto – pode conduzir a uma melhoria da produtividade de um setor laborial, sem que se possa afirmar que foi a produtividade das matérias-primas que aumentou (CAMPO, 1962). De fato, o aumento da produção poderá ser creditado a um aumento da produtividade do equipamento (Parcial), resultante da substituição de matérias-primas ou até mesmo do processo produtivo em si (Global), que pode vir a ser muito ou, até mesmo, totalmente diferente para cada tipo de material usado para se chegar ao mesmo tipo de produto e não às matérias primas em si (CAMPO, 1962). Por outro lado, o fato de se ter conseguido um acréscimo na produtividade de um dos fatores intervenientes num determinado processo produtivo, não basta para se poder afirmar que esse fator é o único responsável pelo referido aumento. É o caso, por exemplo, em que um aumento da produtividade do trabalho num setor oficinal pode resultar pura e simplesmente de uma melhoria dos métodos de organização, conduzindo a um aprovisionamento mais regular desse setor em matérias primas e a uma diminuição dos tempos de espera entre operações sucessivas.

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O aumento operado no nível de produtividade do trabalho não resulta, então, diretamente de economias conseguidas pela mão de obra, mas sim de um aumento da produção a que conduziu a ação de outro fator que pode-se denominar genericamente por fator organização (CAMPO, 1962). Servem-nos estes exemplos para salientar que, ao falar-se de produtividade de um determinado fator de produção, isso não significa que exista uma simples relação de causa e efeito entre as duas grandezas produção e fator considerado, visto que, na realidade, as relações de causa desenvolvidas podem ser muito mais complexas.

2.1.3 Produção por Unidade de Fator KENDRICK (1961) defininiu este conceito baseado em duas vertentes: Em termos estritamente operacionais, pode-se considerar que a produtividade identifica-se com a medida da economia dos meios. Existe aumento de produtividade quando se consegue uma maior produção com elaou com menor quantidade de recursos utilizados (trabalho, capital, matérias-prima,energia,etc.) ou então um mesmo output com a redução dos meios utilizados. Em termos técnicos, a noção de produtividade apresentar-se-á então sob a forma de “Produção por Unidade de Fator” relacionando-se normalmente a produção apenas com um dos fatores intervenientes (produtividade parcial):   

; ; .

A produtividade do trabalho refere-se à capacidade produtiva de uma unidade de produção (operário, ferramenta, máquina). A produtividade do Capital refere-se à capacidade produtiva de uma unidade financeira (investimento). A produtividade das matérias-primas refere-se à capacidade produtiva de uma unidade de material utilizada na construção.

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2.1.4. A Produtividade é uma Relação de Quantidades Físicas Este é o conceito mais tangível no ponto de vista da engenharia e ressalta que a definição de produtividade deve ser apresentada sob a forma de uma relação de quantidades físicas. Tanto a produção como os fatores devem ser medidos em volume, dessa forma a razão da produtividade pode ser expressa em termos de aproveitamento ou porcentagem. Poderá deste modo, afirmar-se que a produtividade aumenta sempre que se consegue aumentar o volume de produção por unidade de um dos fatores intervenientes no processo produtivo (Trabalho, Capital e Matéria Prima) (CAMPO, 1962). Exemplos: 

Se, pelo melhor arranjo do seu posto de trabalho e correto aproveitamento dos

movimentos, um operário de cerâmica consegue produzir maior número de pratos por hora com menor esforço, diz-se que aumentou a produtividade do trabalho;



Se, pelo estudo dos mais convenientes ângulos de corte de uma máquina

ferramenta, num torno, por exemplo, se consegue uma produção horária superior, diz-se que aumentou a produtividade da máquina;



Se um novo desenho das peças elementares do vestuário produzido numa

fábrica de confecção permite reduzir a percentagem de tecido desperdiçado, diz-se que aumentou a produtividade da matéria prima. As relações pelas quais se exprime a produtividade podem apresentar tanto por uma forma direta (produção por unidade de fator >> output/input) quanto por uma forma inversa (consumo de fator por unidade de produção >> input/output) (KENDRICK, 1961). Utiliza-se a forma direta para medir a produtividade de fatores fixos tais como a terra cultivada (produção por hectare) ou os capitais imobilizados no equipamento produtivo (produção por cada máquina), etc. (KENDRICK, 1961). Utiliza-se a forma inversa para medir a economia de utilização de fatores variáveis tais como o trabalho humano (número de horas-operário por Kg de fio produzido numa fiação), as matérias primas (Kg de carvão consumidos por KWh produzido numa central termoeléctrica), a energia (KWh consumido por Kg de alumínio produzido numa fábrica de alumínio), etc.

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A ideia prática da utilização da forma inversa da relação que exprime a produtividade (no caso input/output), reside no fato de se obter em grandezas, de certo modo aditivas, desde que, evidentemente, se utilize sempre a mesma unidade de medida. Assim, poderá, por exemplo, chegar-se a um resultado do seguinte tipo: Uma unidade de determinado produto é conseguida através da adição de consumos específicos de mão-de-obra, de matérias primas, de equipamento, de energia, etc. Apesar da ideia simplificada, CAMPO alerta que é necessário sempre interpretar cautelosamente esta noção de produtividade parcial relativa a um determinado fator produtivo, visto que, como já foi apresentado anteriormente, a produtividade não implica uma relação de causa e efeito entre o fator e o resultado e a produtividade exprime apenas um aspecto parcial das relações, geralmente complexas, entre a produção e o conjunto dos meios utilizados. Note-se, também, que, ao pretender traduzir a produtividade por uma relação de quantidades físicas se depara com numerosas dificuldades de carácter prático, podendo assinalar-se, a título de exemplo, alguns casos em que a definição do volume de produção só é possível recorrendo a um certo número de artifícios:



Caso de produções dificilmente mensuráveis em termos físicos, nomeadamente

as de serviços, tais como os espetáculos, os seguros, a banca, etc.



Caso em que é possível fabricar vários produtos diferentes com o mesmo

equipamento e a respectiva proporção não é permanentemente fixa.



Caso em que existem variações sensíveis na qualidade do produto fabricado,

nomeadamente quando o objetivo da determinação da produtividade é fazer a respectiva comparação entre empresas, ou, para uma única empresa, analisar a sua evolução ao longo do tempo.

25

2.2 Evolução da Produtividade 2.2.1 A Revolução Industrial A Primeira Revolução Industrial foi um fenômeno internacional que aconteceu gradativamente, em meados do século XVIII. Ela provocou mudanças profundas nos meios de produção humanos até então conhecidos, afetando diretamente nos modelos econômicos e sociais (GALVÊAS, 2014). Iniciou em 1760, na Inglaterra, no setor da indústria têxtil. O crescimento acelerado da população e a constante migração do homem do campo para as cidades acabou provocando um excesso na mão de obra disponível, tornando-a barata e suscetível à exploração, e também a expansão dos negócios que proporcionariam a acumulação de capital (Capitalismo) pela então burguesia emergente. Esses fatores, aliados ao avanço do desenvolvimento científico que é caracterizado pela invenção de vários tipos de máquinas e aproveitamento de novas fontes de energia, proporcionaram o surgimento do fenômeno da industrialização. Até meados do século XVIII (1760), a fiação da lã e do algodão era feita manualmente em equipamentos chamados rocas, que possuiam baixíssimo rendimento. Com a introdução das nova tecnologia do tear mecânico a produção têxtil aumentou de 200 a 300 vezes em comparação com o que era produzido antes, no mesmo tempo, além de melhorar substancialmente a qualidade do fio. As primeiras máquinas eram suficientemente baratas para que os fiandeiros pudessem continuar a trabalhar em suas casas. No entanto, na medida em que aumentavam de tamanho, deixaram de ser instaladas nas habitações para serem instaladas em oficinas ou fábricas perto dos cursos d'água que podiam ser utilizados como fontes de força motriz. Com o tempo, os tecelões manuais foram deslocados para as fábricas e, praticamente, acabaram por desaparecer. Ao lado do avanço na indústria têxtil, surgiu também a máquina a vapor de James Watt em 1763 que impulsionou a indústria de mineração, dos transportes ferroviários e marítimos. O rápido crescimento da população no continente europeu e nas colônias, principalmente entre 1800 e 1850, fez com que, também em outros países da Europa, se construísse um clima favorável à expansão industrial. Entre 1850 e 1570, a Grã-Bretanha continuou a ser o gigante industrial do Ocidente. Entretanto, pouco a pouco, a França, a Alemanha, a Bélgica e os Estados Unidos viriam a assumir posições cada vez mais importantes (GALVÊAS, 2014).

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A sustentação de uma posição privilegiada no campo industrial levou os países europeus a uma política agressiva na área do comércio internacional, procurando impedir que outros países, principalmente fora da Europa, desenvolvessem satisfatoriamente as suas indústrias. A Europa usava seu poderio econômico e, quando necessário, sua força militar, para garantir que o mundo permanecesse dividido entre os produtores de manufaturas e os fornecedores das matérias-primas, localizadas principalmente nos países colonizados. Este foi um aspecto da divisão do trabalho que, em nível mundial, mais caracterizou a Revolução Industrial. Figura 3 - Fábrica de Tecidos na Época da Revolução Industrial

Fonte: GALVÊAS, 2014.

Dentre as consequências da Revolução Industrial, destaca-se o crescimento exponencial da capacidade produtiva, em função da utilização dos novos equipamentos mecânicos, da energia a vapor e, posteriormente, da eletricidade, que passaram a substituir a força animal e chegava até a dispensar a necessidade o trabalho humano (GALVÊAS, 2014). Esse aumento de produtividade aliado ao excesso de mão de obra gerou, inevitavelmente, o desemprego. O excesso de mão de obra nas cidades industriais fez com que baixassem tremendamente os salários dos trabalhadores, de modo que a maioria ganhava o suficiente apenas para se alimentar e sobreviver.

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Igualmente penosas eram as condições de trabalho nas fábricas. Antes de 1850, a jornada fabril era longa, em geral de 12 a 14 horas diárias. O ambiente das fábricas era sujo e perigoso. As máquinas eram desprotegidas e ocasionavam frequentes acidentes de trabalho, muitas vezes mutilando os trabalhadores. Por outro lado, havia um tremendo rigor em relação ao horário de trabalho e à permanência dos trabalhadores junto às máquinas. Ao lado disso, havia, na maior parte das fábricas, a preferência na contratação de mulheres e crianças, pois, além de protestarem menos quanto às condições de trabalho, pareciam conformadas em aceitar salários menores. A Revolução Industrial na sua sequência tomou, no plano das ideias, dois rumos diferentes: em uma vertente, desenvolveram-se as ideias do liberalismo econômico, segundo os postulados dos grandes economistas do final do século XVIII, principalmente Adam Smith, David Ricardo, Jean Batista Say e John Stuart Mill, na outra surgiram as reações de cunho socialista, que atingiram um ponto máximo com o Manifesto Comunista de 1848, de Karl Marx e Friedrich Engels (GALVÊAS, 2014). No ponto de vista sócio-econômico, o modelo Feudal característico da Idade Média, cedeu lugar gradativamente ao Comércio Internacional em Larga Escala proporcionado pela Revolução Industrial e os grandes latifundiários e senhores feudais, bem como a estrutura agrária adotada por eles, entraram em franco declínio, abrindo espaço para o capitalismo da burguesia industrial emergente (GALVÊAS, 2014).

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2.2.2

Taylorismo

De acordo com MARCON (2012), Taylorismo é uma expressão criada para designar um conjunto de ideias e princípios de gestão criados no final do séc. XIX e início do séc. XX pelo engenheiro norte-americano Frederick Taylor. O Taylorismo, que também ficou conhecido como a Teoria da Administração Científica, tinha como grande objetivo aumentar a produtividade através de um sistema de tarefas diferenciadas e através da aplicação do método científico, colocando a ênfase no uso da ciência e na criação da harmonia de grupo. O objetivo de Taylor era aumentar a eficiência das operações para obter os resultados desejados com o menor desperdício de recursos (MARCON, 2012). A aplicação da ciência à gestão teve como instrumento básico o estudo exaustivo dos tempos e movimentos que permitiu a racionalização dos métodos de trabalho e a fixação dos tempos-padrão para a execução das tarefas. Taylor afirmava que sempre existirá uma maneira mais eficiente de realizar uma mesma operação e definiu princípios de gestão que, quando devidamente aplicados, garantiriam o sucesso durante o trabalho do operários: 

Cada tarefa deve ser decomposta em operações elementares, as quais devem

ser posteriormente redefinidas, alteradas ou suprimidas para que o trabalho seja executado no menor tempo possível – é este o princípio básico da Organização Científica do Trabalho. 

Para cada tipo de tarefas, cada operário deve ser corretamente selecionado e

treinado por forma a que o seu trabalho seja executado à “melhor cadência possível”. 

O salário deve ser calculado com base num sistema de tarifas diferenciadas e

conforme o desempenho obtido; deve crescer até à “cadência ótima”, decrescendo a partir daí por forma a evitar a ocorrência de quebras na qualidade. 

Os supervisores e seus subordinados devem atuar na mais perfeita coordenação

para o benefício de todos. 

Cada operário e cada gestor da organização deve ser colocado na tarefa na qual

obtém melhores resultados.

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O fato de se basear na premissa de que as pessoas são motivadas apenas pela satisfação de necessidades básicas (econômicas e físicas), desconsiderando a existênciade outras necessidades (satisfação no trabalho, bem estar social e pessoal), é apontada como a principal deficiência do “Taylorismo” e a principal razão para a sua atual desacreditação. Uma das consequências mais visíveis desta limitação foi o surgimento de violentos movimentos grevistas e revoltas do operariado em especial nos EUA (MARCON, 2012). Contudo vale ressaltar sua importante contribuição para o espantoso desenvolvimento empresarial no início do Séc. XX, principalmente através da implementação de operções organizadas e o consequente aumento da produtividade; ainda hoje a divisão “atomística” das tarefas é aplicada em muitos processos produtivos, embora cada vez mais limitadas a processos automatizados e executados por equipamentos sofisticados. Figura 4 – Ambiente de Trabalho Proposto por Taylor, focado na Organização Científica

Fonte: MARCON, 2012.

Taylor usa o raciocínio científico para mostrar que o trabalho pode ser analisado e melhorado focando em suas partes elementares. Antes de seu trabalho, a única maneira de melhorar a produtividade era exigir dos trabalhadores mais horas de dedicação ao trabalho (COMMUNIT, 2014).

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2.2.3

Fordismo

De acordo com MELO, o modelo de desenvolvimento fordista propiciou uma prosperidade sem precedentes no pós guerra e um crescimento econômico, baseado em ganhos de economias de escala, que possibilitou a retomada da acumulação e da reprodução do capital. Sendo esse período reconhecido como os “anos dourados do capitalismo”, ocorreu como consequência a expansão da industrialização aos países periféricos (Brasil, Argentina, México, Índia, Austrália e Tigres Asiáticos) e a recuperação econômica europeia e japonesa que se encontravam devastadas e a constituição de Welfares States nos principais países capitalistas desenvolvidos. Henry Ford (1863-1947) foi um empreendedor norte-americano, o fundador da fábrica de automóveis Ford Motor Company. Em 1908 ele resolveu reorganizar a sua fábrica com a ideia de parcelar cada etapa da produção em unidades muito menores, de modo que cada uma pudesse ser padronizada e acelerada. As peças e os conjuntos montados passaram a ser movimentados por correias transportadoras automáticas e as tarefas dos trabalhadores foram dividida em partes menores e agilizadas. Essa organização do ambiente de trabalho foi chamada de Linha de Montagem em Série. Figura 5 – Divisão de Trabalho para Realização de Montagem em Série

Fonte: MELO, 2008.

31

Sua outra mudança foi aumentar o salário dos operários de suas fábricas, desse modo ele conseguiu convencer um grande número de pessoas a trabalhar nas longas jornadas que ele precisava para manter seus índices de produtividade no topo. O fordismo se configurou como o modelo de desenvolvimento seguido pelos principais países capitalistas desenvolvidos no pós-guerra, possibilitando um crescimento econômico sem precedentes na história do capitalismo e a constituição do bem-estar-social, principalmente nos países desenvolvidos da Europa (MELO, 2008). Todavia, a “época de ouro” do capitalismo, iniciada no pós-guerra, entraria em crise no início dos anos de 1970, devido a quatro fatores determinantes, relacionados à crise do modelo de desenvolvimento: diminuição dos ganhos de produtividade, elevação da composição orgânica do capital, saturação da norma social de consumo e desenvolvimento do trabalho improdutivo. Isso gerou um movimento de reestruturação capitalista, assentado na globalização/mundialização econômica e financeira, na hegemonia das políticas neoliberais e no advento da Terceira Revolução Industrial e Tecnológica. Figura 6 – Fordismo, Produção em Larga Escala

Fonte: MELO, 2008.

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2.2.4

Sistema Toyota de Produção (STP)

O Sistema Toyota de Produção (STP), ou Produção Limpa (Lean Manufacturing) foi desenvolvido pela Toyota Motor Co., cerca de duas décadas após a primeira crise do petróleo, e está estruturado sobre o objetivo de eliminar completamente toda e qualquer forma de desperdício que possa acontecer durante a produção. Utilizando esse sistema, a Toyota se tornou a líder japonesa e mundial na fabricação de automóveis, apresentando desempenhos inigualáveis em relação a qualquer outra competidora. O destaque nesse caso, é o fato de seus resultados não serem atribuídos apenas ao desenvolvimento de alguma tecnologia em particular. O sucesso da Toyota advém da elaboração de um sistema de produção que utiliza três princípios, que de certa forma, romperam algumas das premissas mais básicas associadas aos conhecimentos sobre gestão da produção deixados por Taylor e Ford (GHINATO, 1998): 

Just-in-Time (JIT);



Autonomação (Jidoka);



Controle da Qualidade Zero Defeitos (CQZD). Figura 7 – Estrutura do Sistema Toyota de Produção

Fonte: GHINATO, 1998.

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2.2.4.1 Just-in-Time (JIT) A filosofia do JIT afirma que cada processo produtivo deve ser suprido apenas com os itens necessários nas quantidades necessárias, no tempo e lugar certo. Para definir com o rigor que um trabalho científico exige, MOTTA apresenta que: O “Just-in-Time não é uma Ciência, uma vez que não tem por objetivo estabelecer hipóteses, teorias ou leis sobre a realidade organizacional. [ .. ] O JIT se coloca no campo do conhecimento técnico, cujo objetivo é a transformação da realidade mediante uma relação de caráter normativo com os fenômenos que a compõem”. Seguindo esta linha de raciocínio, MOTTA conclui que: “O Just-in-Time é, única e exclusivamente, uma técnica de gestão pois utiliza várias normas e regras para modificar o ambiente produtivo, podendo ser aplicada em qualquer área de um determinado empreedimento”. O JIT é um dos "meios" para alcançar o verdadeiro objetivo do Sistema Toyota de Produção que é aumentar os lucros através da eliminação completa dos desperdícios.

2.2.4.2

Autonomação (Jidoka)

Consiste em atribuir aos operadores a autonomia de parar o processo sempre que for detectada qualquer anormalidade neste. Este conceito surgiu na Toyota para que um trabalhador pudesse operar simultaneamente mais de uma máquina, aumentando com isso a eficiência da produção. A palavra "jidoka" significa automação. "Ninben no tsuita jidoka" ou "Ninben no aru jidoka" expressam o verdadeiro significado do conceito: que a máquina deve ser dotada de inteligência artificial e de toque humano. Autonomação é muitas vezes expressa como simplesmente "automação com toque humano" e por isso a palavra "jidoka" passou a ser usada, simplificadamente, com este mesmo significado (GHINATO, 1998). Autonomação não é um conceito criado para as máquinas em si, devendo ser associado com a ideia de autonomia (humano) e não com a de automação (máquina), pois a autonomia para a interrupção de uma linha é a condição fundamental para a aplicação bem sucedida desta técnica, e a automação, neste caso, desempenha um papel secundário (GHINATO, 1998).

34

No STP a autonomação é ampliada para a aplicação em linhas de produção operadas manualmente. Neste caso, qualquer operador da linha pode parar a produção quando alguma anormalidade for detectada. A idéia central é impedir a geração e propagação de defeitos e eliminar qualquer anormalidade durante o fluxo de produção. Quando a máquina interrompe o processamento ou o operador para a linha de produção, imediatamente o problema torna-se visível ao próprio operador, aos seus colegas e a sua supervisão. Isto desencadeia um esforço coletivo para identificar a causa fundamental e eliminá-la, evitando a reincidência do problema e consequentemente reduzindo as paradas da linha (OHNO, 1988). A paralisação da máquina ou da linha, com a imediata pesquisa para levantamento e correção das causas, é o procedimento chave na obtenção dos índices de qualidade superiores das fábricas da Toyota em relação às outras montadoras de veículos.

2.2.4.3 Controle da Qualidade Zero Defeitos (CQZD) No Sistema Toyota de Produção, o CQZD é um método racional e científico capaz de eliminar o surgimento de defeitos através da identificação e do controle das suas causas. Sua meta é garantir que um sistema seja capaz de produzir consistentemente produtos livres de defeitos. Ele é fundamentado em quatro princípios: 

Utilização da inspeção na fonte com caráter preventivo;



Inspecionar a totalidade do processo ao invés de apenas algumas amostras;



Minimizar o tempo decorrido entre a detecção do erro e a sua correção;



Reconhecer que os trabalhadores não são infalíveis e aplicar dispositivos à

prova de falhas (Poka-Yoke) para cumprir uma função de controle junto à execução. Este conceito deve ser aplicado em todas as operações e processos analisados de forma que cada um deles seja planejado considerando todas as possibilidades de falha. Essa postura preventiva evita a execução do projeto sob condições anormais que são propícias ao surgimento dos defeitos (GHINATO, 1998): Existe uma relação muito forte de causa e efeito entre erros e defeitos. Normalmente os defeitos surgem quando se utiliza incorretamente algum (ou vários) dos fatores da produção. Foi a partir desta ideia que a inspeção na fonte estruturou-se com o objetivo de identificar e manter sob controle os erros antes que se tomem efetivamente defeitos .

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Portanto, a utilização eficaz da inspeção na fonte depende do reconhecimento da existência da relação de causa e efeito entre erros e defeitos, da identificação dos tipos de erros possíveis e da aplicação de técnicas capazes de neutralizá-los. O CQZD é a base operacional essencial para a prática da autonomação (OHNO, 1988). Qualquer iniciativa de adaptação e aplicação do Sistema Toyota de Produção demanda um perfeito entendimento de sua natureza. Ao contrário de uma abordagem focando especificamente o JIT ou qualquer outro componente do STP, é necessário conduzir uma avaliação do ponto de vista sistêmico para conhecer detalhadamente cada componente do sistema, e entender de que maneira, no contexto da aplicação, que eles estão interligados (GHINATO, 1998). Figura 8 – Evolução dos Sistemas de Produção

Fonte: GHINATO, 1998.

2.2.5. Programa 5S da Produção Japonesa Kaizen é uma palavra japonesa que significa "mudança para melhor" e é usada para representar a filosofia da Administração Japonesa, que consiste da combinação entre a tradição da cultura nipônica complementada pelos conhecimentos das práticas de negócios norte-americana e surgiu nas indústrias japonesas nos anos 50 (IMAI, 1992).

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O sucesso desta prática é explicado resumidamente através de cinco palavras japonesas que iniciam com a letra 'S' e que estão relacionadas com o conceito de harmonia: Seiton, Seiri, Seiso, Seiketsu e Shitsuke, daí a expressão 5S da Produção Japonesa (COMMUNIT, 2014). Para praticar o Seiton, deve-se providenciar a arrumação do ambiente de trabalho para deixar tudo em ordem. Materiais, ferramentas e máquinas devem ser organizados de maneira que possam ser encontrados de imediato e estejam prontos para uso sempre que necessário. Deixar as coisas no lugar certo, é importante para não se perder tempo e gastar energia desnecessária, procurando-as (IMAI, 1992). Para praticar o Seiri, devem-se evitar coisas inúteis durante o trabalho. Separar o desnecessário do necessário, e guardá-lo em lugar próprio, para que não atrapalhe a rotina de trabalho ou qualquer outra atividade importante (IMAI, 1992). Para praticar o Seiso, deve-se manter o ambiente de trabalho limpo, daí a sujeira não irá prejudicar os índices de produtividade e qualidade durante a produção. (INFOBIOS, 2008) Para praticar o Seiketsu, deve-se manter a higiene no ambiente de trabalho, tornando-o saudável e agradável para todos, formando um local adequado para desenvolver as tarefas no dia-a-dia (IMAI, 1992). Por fim, Shitsuke é o senso de disciplina que as pessoas devem possuir para aprender e seguir os princípios anteriores como hábitos corriqueiros e invioláveis, e também se educar com caráter reto, firme e honrado (IMAI, 1992). A palavra “disciplina” refere-se à capacidade de aprender, sendo primitiva da palavra “discípulo”.

Seguindo o código de princípios morais denominado Bushido o samurai

autodisciplinava-se e auto-aprimorava-se continuamente. Myamoto Musashi (1584-1645) o maior espadachim japonês, é um dos raros samurais que deixou uma obra escrita – Gorin no Sho que foi traduzi do para o inglês como A Book of Five Rings (Um Livro de Cinco Anéis). Neste livro, MUSASHI conta suas estratégias vencedoras e daí, seu grande sucesso perante norte-americanos na década de 70, que o promoveram a bestseller mundial em estratégias de negócios.

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2.3 Gestão de Projetos 2.3.1 Conceito e Histórico Projetos são empreendimentos não repetitivos, caracterizados por uma sequência clara e lógica de eventos, com início, meio e fim, que se destinam a atingir um objetivo claro e definido, sendo conduzidos por pessoas e dentro de parâmetros pré-definidos de tempo, custo, recursos envolvidos, qualidade e meio ambiente. Eles são elaborados e executados pelas organizações para criar novos produtos e serviços, introduzir mudanças e implementar inovações em seus processos (COMMUNIT, 2014). Os projetos existem desde os primórdios da civilização, desde a construção das Pirâmides do Egito, da Grande Muralha da China os Castelos Medievais, o Canal do Panamá, entre outros. A Revolução Industrial alterou profundamente a estrutura econômica do mundo ocidental e teve como uma das suas principais consequências, o desenvolvimento do capitalismo industrial. As relações de produção foram drasticamente modificadas e iniciou-se uma cadeia de transformações, que tornou cada vez mais exigente a tarefa de administrar as novas organizações. Na segunda metade do século XIX houve um aumento significativo na complexidade dos novos negócios em escala mundial, surgindo os primeiros princípios da gerência de projetos devido à necessidade de sistematizar os novos empreendimentos. Nos Estados Unidos da América, a primeira grande organização a praticar tais conceitos foi a Central Pacific Railroad 3, que começou suas atividades por volta de 1870, com a construção da estrada de ferro transcontinental. De repente, os líderes dos negócios em geral se depararam com a complexa tarefa de organizar as atividades de milhares de trabalhadores, a manufatura e a montagem de quantidades não previstas de matéria-prima. O gerenciamento de um projeto consiste na aplicação de conhecimentos, habilidades, ferramentas e técnicas nas suas atividades com objetivo de atender ou superar as expectativas de seus stakeholders no que diz respeito ao escopo, tempo, custo e qualidade. No início dos anos 60, a gestão de projetos foi formalizada como ciência (COMMUNIT, 2014). Em pouco tempo, as técnicas de gestão se espalharam para todos os tipos de indústria e os negócios começaram a ser vistos como um organismo que permanece vivo e saudável enquanto os diferentes sistemas que atuam em seu corpo funcionam em perfeita harmonia. Esta visão implica que para um negócio sobreviver e prosperar todas as suas partes funcionais precisam funcionar de forma integrada visando atingir as metas específicas e o cumprimento dos cronogramas (COMMUNIT, 2014).

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No mundo dos negócios as organizações começaram a enxergar o benefício do trabalho planejado e organizado e entender a sua necessidade para integrar o trabalho. O PMI estima que aproximadamente 25% do PIB mundial são aplicados em projetos e que cerca de 16,5 milhões de profissionais estão envolvidos diretamente com alguma metodologia de gerenciamento de projetos no mundo. Este volume de projetos e as mudanças no cenário mundial geram a necessidade de resultados mais rápidos, com qualidade maior e custo menor. É neste contexto que se insere o Moderno Gerenciamento de Projetos, com a abordagem PERT/CPM e o Diagrama de Gantt. Figura 9 – Fluxograma da Execução de um Projeto

Fonte: COMMUNIT, 2014.

2.3.2 GANTT, PERT e CPM Taylor ocupa um lugar importante na história da gerência de projetos, mas foi seu sócio, Henry Gantt (1861-1919) quem estudou detalhadamente a ordem das operações no trabalho. Seus estudos foram aplicados na construção de navios durante a II Guerra Mundial (SOUZA, 2007).

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Gantt construiu diagramas com barras de tarefas e marcos que esboçavam a sequência e a duração de todas as tarefas em um processo que se mostraram poderosas ferramentas na realização da análise do andamento de um projeto. Taylor e Gantt e outros estudiosos ajudaram a desenvolver o processo de gerência como uma função distinta de negócio que requer estudo e disciplina (VALERIANO, 1998). O diagrama/gráfico de Gantt foi desenvolvido em 1917, pelo engenheiro Henry Gantt. Esse gráfico é utilizado como uma ferramenta de controle de produção que de acordo com as normas da ABNT consiste de barras horizontais e paralelas que indicam atividades executadas, ou a executar, dispostas em série numa escala de tempo horizontal, ou dispostas umas sobre as outras, indicando concomitância de prazos. Nele podem ser visualizadas as tarefas a serem realizadas, bem como o tempo necessário para cumpri-las. Figura 10 – Esquema do Diagrama de Gantt

Fonte: SOUZA, 2007.

A desvantagem desta técnica reside na impossibilidade de se representar no diagrama a interdependência entre as diferentes atividades, pois o fato de as atividades estarem programadas para períodos simultâneos não as torna necessariamente interdependentes (VALERIANO, 1998). Nas décadas seguintes à II Guerra Mundial as estratégias de marketing, a psicologia industrial e as relações humanas começaram a integrar o gerenciamento dos negócios e a administração das empresas. A complexidade dos projetos demandou novas estruturas organizacionais e inéditos Diagramas de Rede, chamados de Gráficos PERT (Program Evaluation and Review Technique) e o método de Caminho Crítico (Critical Path Method CPM) foram introduzidos, oferecendo aos profissionais maior controle sobre os projetos.

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As técnicas de gestão denominadas PERT e CPM foram independentemente desenvolvidas para o Planejamento e Controle de Projetos em torno de 1950, porém a grande semelhança entre estas fez com que o termo PERT/CPM fosse utilizado corriqueiramente como apenas uma técnica. Exemplos de Projetos que podem utilizar PERT/CPM: 

Pesquisa e desenvolvimento de um produto;



Construção de uma planta;



Produção de filmes;



Construção de navios;



Instalação de um sistema de informações;



Condução de campanhas publicitárias, entre outros.

PERT e CPM utilizam principalmente os conceitos de Redes ou Teias (Grafos) para planejar e visualizar a coordenação das atividades do projeto. Enquanto PERT é o cálculo a partir da média ponderada de 3 durações possíveis de uma atividade (otimista, mais provável e pessimista), CPM é um método de apuração do caminho crítico dada uma sequência de atividades, isto é, quais atividades de uma sequência não podem sofrer alteração de duração sem que isso reflita na duração total de um projeto (SOUZA, 2007). A diferença mais significativa reside no fato do CPM estar baseado em estimativas assumidas determinísticas para as durações das atividades, enquanto no PERT original, estes tempos são probabilisticamente definidos. Hoje PERT e CPM se confundem, razão pela qual serão referendadas na sequência deste texto por PERT/CPM (ABNT). Figura 11 – Diagrama de Rede PERT/CPM de um Projeto

Fonte: SOUZA, 2007.

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2.4 Canoa de Ferrocimento (Ferrocement Hull) – Projeto Piloto A execução do projeto e o estudo de desempenho (controle de custos, tempo de fabricação, desperdícios, resistência e qualidade estrutural) de um casco de embarcação produzido utilizando argamassa armada, ou ferrocimento,

já foi realizado com sucesso

usando o método de construção desenvolvido pelo grupo de pesquisa E_Naval. Para tornar esse tipo de produto competitivo no mercado, ou seja, propor a adoção definitiva do material de construção empregado, deve-se: 

Trabalhar na tecnologia da argamassa, com a intenção de melhorar as

propriedades mecânicas que o casco possui, em que serão perseguidos a diminuição da permeabilidade e da porosidade, e o aumento da resistência aos esforços atuantes; 

Aperfeiçoar os procedimentos da construção, priorizando o balanço entre a

produtividade e a simplicidade do projeto, de modo a aplicar com sucesso os conceitos necessários para produzir a embarcação; 

Analisar o comportamento da canoa para os principais tipos de carregamento a

que uma embarcação está sujeia, atentando, fundamentalmente, para a sua estabilidade; 

Aumentar o desempenho da canoa durante a navegação considerando o

transporte seguro de pessoas e carga. Orçado em, aproximadamente, R$600,00, o casco da embarcação de ferrocimento apresenta um custo cerca de 4 vezes menor do que uma embarcação do mesmo tipo em alumínio e 3 vezes menor do que uma feita em madeira. Nesta proposta, o concreto se mostra uma substituição mais econômica aos materiais de construção convencionais, possui maior grau de aproveitamento, logo maior capacidade produtiva, e também agrega ao projeto a característica da sustentabilidade, pelo fato de a argamassa apresentar maior durabilidade e ser obtida de forma menos agressiva ao meio ambiente. O potencial de comercialização deste produto é grande por conta de seu preço reduzido, rapidez de construção e suas qualidades estruturais, tendo capacidade de competir com embarcações similares de outros materiais tanto no preço de mercado, quanto no desempenho (NÓBREGA et al, 2014). A figura 12 ilustra o primeiro plano de metas elaborado pelo grupo E_Naval em um diagrama de Gantt. A seguir será apresentado a descrição das atividades (pesquisa, simulações em softwares e experimentos) que foram realizadas com o intuito de atingir metas definidas, assim como as propostas de mudança realizadas sobre projeto piloto. Esta iniciativa já rendeu publicações de artigos em revistas científicas, matérias no Jornal do Comércio e no site da UFPE, criação de um projeto de extensão na UFPE e trabalhos de conclusão de curso.

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Figura 12 – Projeto Piloto da Canoa de Ferrocimento – Plano de Metas

Fonte: AUTOR, 2014.

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2.4.1 Descrição Técnica: Estrutura e Dimensões Com as dimensões de 6 m de comprimento, 1 m de boca e 0,45 m de pontal, as vistas da canoa foram desenhadas com o software Maxsurf Modeler, que pode gerar vários modelos para embarcações e apresentar suas perspectivas. Figura 13 – Vistas do Projeto Piloto

Fonte: NÓBREGA et al., 2014.

Com o objetivo de padronizar o projeto, a Tabela 1 ilustra as principais características dimensionais previstas para embarcações deste tipo, com base nas dimensões do projeto piloto. Ela será usada como referência para as futuras construções, tendo em vista a excelente estabilidade apresentada pelo protótipo. Tabela 1 – Dimensões do Projeto Piloto e Coeficientes Importantes

Fonte: NÓBREGA et al., 2014.

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2.4.2 Análise do Material de Construção - Concreto A estrutura de "ferrocimento" desta embarcação é uma mistura de cimento, areia, água e aditivos (o traçado), modelado sobre um esqueleto metálico, que é formado por longarinas dispostas longitudinalmente com a curvatura do casco, reforços transversais (balizas) e uma tela ajustada para exibir a superfície do barco. A seguir está apresentado um exercício resolvido retirado do livro Resistência dos Materiais, BEER que ilustra a aplicação de vergalhões de aço para reforçar colunas de concreto. A aplicação do conhecimento quantitativo das propriedades mecânicas do aço e o conhecimento das equações de resistência de materiais permite elaborar um projeto de vergalhão que atenda às especificações desejadas relativas ao reforço da canoa e que seja o mais econômico possível (BEER, 2009). Figura 14 – Uso de Vergalhões Para Reforçar Estruturas de Concreto

Fonte: BEER, 2009.

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Como qualquer variação da quantidade de componentes na argamassa afeta sensivelmente as suas propriedades, para o projeto piloto foram estudadas e testadas algumas proporções – traços – diferentes, seguindo as correspondentes normas regulamentadoras, para a obtenção de um material com boas propriedades tanto no estado fresco (trabalhabilidade), quanto no estado endurecido (resistências a esforços). Dentre os aditivos presentes no traçado usa-se o metacaulim na proporção de 10%. Ele é um material pozolânico, que confere maior impermeabilidaao casco, impedindo a infiltração de agentes indesejáveis no interior do concreto e diminui a difusibilidade iônica da argamassa. Dessa forma a armadura será protegida da corrosão. Esse componente se mostra importante por conta do ambiente ao qual as canoas estarão sujeitas. Apenas uma parte da embarcação fica submersa, porém toda a superfície fica submetida a regimes de umidade por conta do contato intermitente com a água que muitas vezes se encontra poluída (NÓBREGA et al, 2014). Foram realizados ensaios utilizando corpos-de-prova cilíndricos de dimensões de 5 x 10 (cm) que, depois de desmoldados, foram submetidos ao processo de cura úmida por 7 dias, conforme a NBR 5738, até que fossem ensaiados à compressão axial em uma prensa manual para determinar a resistência associada às diferentes misturas. Os tarugos apresentaram graus de resistência mecânica semelhantes, superando os valores de 20 Mpa. Figura 15 – Ensaio de Compressão Axial em Tarugo de Cimento

Fonte: NÓBREGA et al., 2014.

Para fazer uma análise completa das características da argamassa devem ser realizados ensaios de resistência à tração e dureza, a medição de teor de ar incorporado na mistura, e determinar o índice de vazios e massa específica da argamassa (NÓBREGA et al, 2014).

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2.4.3 Modelagem Computacional O formato do esqueleto metálico foi calculado com o software Rhinoceros, ilustrado na figura abaixo. Em vermelho, estão representadas as longarinas longitudinais e em laranja, as balizas transversais. As nove longarinas estão espaçadas de conforme a arquitetura do casco, e as 7 balizas, em 0,86 cm, ao longo do barco. Figura 16 – Disposição das Longarinas e Balizas

Fonte: NÓBREGA et al., 2014.

A tabela 2 indica o peso previsto para a argamassa, as longarinas e as balizas que compõem a estrutura, bem como seus comprimentos correspondentes. ‘Lightship’ é a massa estimada do casco sem o esqueleto. A massa total prevista para a embarcação é de 290,8 kg. Tabela 2 – Massa Estimada da Embarcação

Fonte: NÓBREGA et al., 2014.

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2.4.4 Análise Estrutural O propósito desta análise é calcular a resistência da estrutura e especificar a quantidade e o diâmetro dos vergalhões utilizados para constituir os reforços longitudinais e transversais. Para isso são considerados os esforços resultantes da interação da embarcação com a água, além dos provenientes do peso da tripulação e da carga a bordo. A simulação consiste em aplicar cargas pontuais de 800 Newtons ao longo da estrutura, de maneira a reproduzir os esforços causados por dois passageiros de 80 Kg cada. Foram determinadas seis condições de contorno, que garantem a viabilidade do barco. Figura 17 – Carregamentos e Condições de Contorno

Fonte: LAIR 2014.

Nesse caso, a superfície molhada da embarcação é de 4,3 m² e a massa total é de 290.8 + 160 = 450.8 Kg e, como o barco afunda pouco na água, ou seja, seu calado é pequeno, a diferença de pressão é desprezada. Em seguida, é usado o critério de falha das tensões de Von Mises, para se obter os esforços máximos sofridos pela argamassa. O estudo para determinar a quantidade de longarinas e balizas usadas para formar o esqueleto e que estejam sujeitos ao menor esforço de Von Mises foi desenvolvido por LAIR(2014) e está ilustrado nas tabelas 3, 4 e 5. A tabela 3 mostra os carregamentos obtidos para diferentes posições das longarinas e das balizas. Observa-se que todos eles são menores do que a tensão máxima de concreto para um coeficiente de segurança de 10.

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Tabela 3 – Tensões Associadas às Posições das Longarinas e das Balizas

Fonte: LAIR, 2014.

Resumindo as informações da tabela anterior, as tabelas 4 e 5 ilustram que as melhores combinações de reforços estruturais para um casco com as dimensões apresentadas. Para a continuidade do projeto foi resolvido utilizar sete balizas transversais e nove reforços longitudinais para construir o esqueleto metálico. Com o manuseio das ferramentas para calcular a quantidade e o posicionamento da armadura, foi possível diminuir em cerca de 30% as tensões de Von Mises, mantendo um coeficiente de segurança de 10. Tabela 4 - Número de Longarinas por Tensão

Fonte: LAIR, 2014.

Tabela 5 - Número de Balizas Por Tensão

Fonte: LAIR, 2014.

Os resultados apontam para uma maior resistência do material em relação aos esforços aplicados, portanto a embarcação preenche os critérios mínimos estruturais para ser utilizada na água e receber tripulação e carga.

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2.4.5 Estabilidade da Embarcação O estudo da estabilidade do barco realizado por LAIR quando sujeito à oscilações na água é feito com o Maxsurf Advanced Stability, que importa os dados do casco previamente estabelecidos com o Maxsurf Modeler. A tabela 6, abaixo, foi produzida para ilustrar os casos em que há ou não passageiros a bordo da canoa, adequando os elementos do casco aos padrões previstos pelas normas européias para embarcações de acordo com a Bureau Veritas. Ela é obtida a partir da curva GZ da embarcação (Gráfico 1), que demonstra a capacidade de retornar à posição original, dada uma inclinação. Tabela 6 – Verificação da Estabilidade para Diferentes Angulações

Fonte: LAIR., 2014.

Gráfico 1 – Curva GZ da Embarcação

Fonte: LAIR., 2014.

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2.4.6 Resistência ao Avanço Enfim, a análise da resistência ao avanço da embarcação na água é feita pelo software Maxsurf Resistance, que calcula essa resistência com base nas estratégias de cálculo e bancos de dados referentes ao cálculo ou extrapolação dos valores de resistência. Para escolher o método adequado a este caso, devem ser analisadas as características adimensionais do projeto, como comprimento e largura. A Tabela 7 ilustra a proposta de cálculo adotada neste texto, que utiliza a lei de Fung como base: Tabela 7 – Parâmetros Usados na Lei de Fung

Fonte: LAIR, 2014.

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Foi determinado o comportamento da resistência ao avanço da embarcação em função da velocidade da canoa, que está ilustrado no gráfico 2: Gráfico 2 - Resistência ao Avanço da Embarcação

Fonte: LAIR, 2014.

Com isso, o presente trabalho de conclusão de curso, pretende aprimorar a metodologia de construção desenvolvida para a canoa de ferrocimento seguindo o modelo do projeto piloto desenvolvido por Nóbrega et al. (2014), e aperfeiçoando-o para tornar a construção da canoa padronizada, econômica e acessível. As pernas do tripé que sustenta este estudo são: 

Os modelos de produção em larga escala, Taylorismo e Fordismo, que

defendem a produção usando o método científico e a divisão do trabalho; 

Os modelos de qualidade do Just in Time e do Programa 5S, que prezam pela

redução do desperdício e a organização do espaço de trabalho; 

As técnicas de gestão e controle de projetos, Diagrama de Gantt, Program

Evaluation and Review Technique (PERT) e Critical Path Method (CPM).

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3. METODOLOGIA

Uma das metas do projeto piloto era utilizar um molde com a forma do casco onde o concreto seria depositado. Entretanto, a fabricação do protótipo não empregou o uso de moldes. A confecção dos moldes é expensiva e o escopo financeiro do projeto ainda é limitado. As canoas construídas nas competições universitárias americanas, possuem investimento maior e os moldes utilizados para a sua construção custam em torno de R$ 8.000,00 (oito mil reais). A solução adotada para substituir o uso do molde foi a utilização de um gabarito, feito com madeira, que é usado para confeccionar um esqueleto metálico com a forma do casco onde são depositadas as camadas de concreto. Daí a adoção do nome Ferrocimento. Na construção desta embarcação, são utilizado materiais alternativos aos métodos convencionais de construção naval por se mostrarem acessíveis ao público e possuirem baixo custo. A tabela 8 apresenta os materiais recomendados para esta proposta e o custo aproximado para a construção de um protótipo. Tabela 8 – Materiais que Compõem a Estrutura da Canoa

Fonte: NÓBREGA et al., 2014.

3.1 Descrição das Etapas de Construção 3.1.1 Organização e Divisão do Trabalho Para evitar ao máximo o atraso da construção por conta da desorganização, falta de coordenação e entrosamento da equipe, as pessoas que trabalham na confecção do casco, devem constantemente realizar a organização e a limpeza do ambiente de trabalho, separando as matérias primas e as ferramentas utilizadas, e também devem estar a a par de suas respectivas funções durante a execução do projeto.

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3.1.2 Confecção do Esqueleto Metálico A primeira etapa da construção é a confeccção do esqueleto metálico utilizando os vergalhões. Para isso eles devem ser cortados e dobrados adequadamente e gabaritos de madeira serão utilizados para a sua fixação. Os gabaritos são faces de madeira e nelas serão marcadas as vistas transversais da canoa na forma de furos. Neles serão fixados os vergalhões na direção longitudinal (longarinas). Depois serão fixados na estrutura os vergalhões que irão reforçar as estrutura transversalmente (balizas). Serão usados 5 gabaritos para esta operação. Em seguida os gabaritos são retirados e a estrutura é envolvida com duas camadas de tela de cerca (arame galvanizado). A estrutura resultante é o esqueleto metálico do barco. Deve ser levado em consideração que uma vez que a argamassa é derramada sobre o esqueleto, ela sofrerá eventuais distorções enquanto a massa é espalhada e existe o risco de comprometer a forma da estrutura. Portanto, ao longo de sua construção, deve-se verificar os aspectos dimensionais do esqueleto para garantir que a superfície está com a forma adequada antes de receber as camadas de argamassa. Essa inspeção com caráter preventivo também permite estudar a melhor forma de aplicar a massa sobre a tela galvanizada para que o produto final apresente as dimensões e tolerâncias dimensionais do projeto (NÓBREGA et. al., 2014).

3.1.3 Cobertura do Esqueleto Metálico Após a confecção do esqueleto, a próxima etapa é aplicar a argamassa sobre a tela metálica. Esta etapa deve ser concluída antes que o cimento comece a endurecer para não comprometer a integridade do casco, pois o cimento inicia suas reações químicas ao entrar em contato com a água e endurece em curto espaço de tempo. Primeiro deve-se preparar a argamassa. A proporção dos componentes utilizados na construção do projeto piloto (traço) será de 1:2:0,25 com uma relação água/cimento de 0,350, isto é, para cada 1 Kg de cimento serão usados 2 Kg de areia e 0,25 Kg de cal. Após a realização da mistura da argamassa o metacalium é adicionado de forma a compor 10% da massa de cimento. Portanto, sua proporção em relação ao cimento é de 1:0,1.

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A partir do momento em que a argamassa é hidratada, o tempo está trabalhando contra a produção, por isso é importante que se execute a mistura do traçado e toda a sua aplicação em poucas horas.

3.1.4 Cura Úmida Após cobrir toda a estrutura com argamassa, é necessário que a canoa seja submetida ao processo de cura, onde ela é exposta à atmosfera ambiente até que a água vaporize totalmente. Porém esse processo deve ser controlado mantendo a taxa de vaporização relativamente baixa, portanto o casco também deverá ser coberto por tecidos úmidos, buscando manter a taxa de redução de umidade aproximadamente constante. Para garantir que não surjam ao longo da superfície do casco problemas durante a secagem esta operação também deve apresentar um caráter corretivo, desse modo fissuras, furos, vazios, desbalanceamento de massa entre outros defeitos poderão ser evitados. O processo de cura é a etapa que consome mais tempo durante a fabricação.

3.1.5 Acabamento Superficial Quando estiver totalmente seca a superfície do casco será polida, para retirar rebarbas e suavizar a superfície. Por fim o casco será limpo e começarão os preparativos para o transporte e os primeiros testes no Lago do Cavouco, dentro do campus da UFPE.

3.2 Análise Utilizando os Diagramas de Gestão de Projetos Para analisar sucitamente as etapas da construção da embarcação serão elaborados os diagramas de Gantt descrevendo as atividades que foram executadas e o tempo de duração delas. Deste modo é possível realizar a comparação entre o planejado e o executado. Os diagramas de rede para cada etapa da fabricação também são elaborados e analisados para realizar o estudo sobre os tempos de cada tarefa e assim, propor soluções para reduzir ao máximo o tempo total de fabricação da embarcação.

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4. RESULTADOS

4.1

Construção da Canoa

A seguir são apresentadas as fotos ilustrando a linha do tempo da execução das tarefas do projeto para a construção da canoa de Ferrocimento

4.1.1 Confecção do Esqueleto Metálico A utilização do gabarito para estabelecer a confecção do esqueleto do barco (figuras 18 e 19) funcionou muito bem, sendo, uma técnica acessível ao público. Figura 18 – Confecção dos Gabaritos

Fonte: Autor.

Figura 19 – Fixação das Longarinas e Balizas

Fonte: Autor.

56

A forma do esqueleto metálico segue o padrão de utilização dos vergalhões que são tipicamente dispostos em forma de grade, com um espaçamento definido entre cada peça para criar formas retangulares. Figura 20 – Retirada dos Gabaritos

Fonte: Autor.

Figura 21 – Esquelo Metálico Coberto com a Tela Galvanizada

Fonte: Autor.

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4.1.2 Cobertura do Esqueleto Metálico Como já foi afirmado antes, a falta de padronização no emprego da massa pode ocasionar a falta de homogeneidade ao longo do casco do produto final como o surgimento de fissuras, poros ou regiões que não se encontrem devidamente unidas. Por conta disso essa é a etapa crítica durante a execução e consumiu aproximadamente 4 horas de trabalho ininterruptos. Figura 22 – Preparação da Argamassa

Fonte: Autor.

A figura 23 ilustra bem a importância da tela metálica para a realização da cobertura adequada do esqueleto. Figura 23 – Aplicação da Argamassa sobre o Esqueleto

Fonte: Autor.

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Figura 24 – Aplicação da Argamassa Concluída

Fonte: Autor.

4.1.3 Cura Úmida e Acabamento Superficial A etapa da cura úmida foi a mais longa da execução do projeto, com duração de sete dias, e por conta disso passa a ser a principal desvantagem deste processo de fabricação. Figura 25 – Cura Úmida

Fonte: Autor.

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Figura 26 – Fase de Acabamento

Fonte: Autor.

4.1.4 Transporte para o Lago, Testes Preliminares e Correções Ao entrar em contato com a água pela primeira vez, o barco não demonstrou problemas na estabilidade. Validando-se o projeto inicial do formato do casco. Após alguns minutos de navegação, sinais de infiltração foram verificados, portanto foi realizada outra operação corretiva (figura 28) com o intuito de habilitar o produto para o uso permanente. Figura 27 – Transporte Para o Lago do Cavouco

Fonte: Autor.

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Figura 28 – Correções Superficiais no Casco

Fonte: Autor.

Figura 29 – Casco Aprovado no Teste de Navegação

Fonte: Autor.

61

Figura 30 – Canoa de Ferrocimento

Fonte: Autor.

4.2

Análise do Trabalho

A seguir está descrita a análise dos resultados relativos aos tempos de cada etapa durante a construção utilizando as ferramentas de gestão de projetos. 4.2.1Diagrama de Gantt Cada etapa fundamental para a construção da canoa foi chamada de Meta e é necessário completar um determinado número de etapas para que ela seja atingida. A figura 31 mostra o diagrama de Gantt que ilustra o tempo de execução do projeto em dias de acordo com as metas estabelecidas e alcançadas. Figura 31 – Diagrama de Gantt: Metas do Projeto

Fonte: Autor.

62

O tempo total de duração da construção foi de 12 dias. A etapa da cura úmida foi a mais expendiosa do processo, consumindo 75% do tempo de fabricação total. Avaliando a natureza do projeto piloto, com as suas metas definidas e as dificuldades de natureza técnica e financeira, este tempo de construção foi considerado ótimo. Entretanto, é necessário seguir os ensinamentos de Taylor e sempre buscar melhores maneiras de realizar alguma atividade. Na figura abaixo, nota-se que para a confecção do molde foram necessárias sete etapas e duas sub-etapas: Figura 32 – Diagrama de Gantt: Etapas do Projeto

Fonte: Autor.

Para tornar este projeto mais efetivo, devem ser realizados estudos buscando reduzir o tempo de confecção do molde e a sua concretagem. A técnica de confecção do molde para isto deverá ser padronizada e realizada em um menor número de etapas básicas, para que ele seja construído em tempo hábil a fim de realizar a concretagem imediatamente após a sua conclusão. Quanto ao caminho crítico da fabricação, que é o processo de cura, observa-se que o tempo se secagem ainda está muito elevado, considerando a necessidade de armazenamento do produto em local com ambiente apropriado para que este processo ocorra sem comprometer a qualidade estrutural e superficial do casco.

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Figura 33 – Diagrama de Gantt: Caminho Crítico

Fonte: Autor.

Também é necessário estudar cenários favoráveis para a redução do tempo de secagem, como alterar a composição química do traçado ou utilização de atmosferas controladas para aumentar a taxa de vaporização da água em relação à atmosfera ambiente.

4.2.2 Diagrama de Rede PERT/CPM Para realizar a avaliação da interdependência entre as etapas da construção da canoa foi elaborado o diagrama de rede do processo para ilustrar graficamente tais relações. As metas 2, 3 e 4 descrevem as operações ligadas diretamente à construção, portanto elas são as que estão representadas no diagrama. Nota-se a quantidade elevada de etapas na meta 2, confecção do esqueleto metálico, que podem atrasar o processo quando não coordenadas corretamente. Quanto à meta 3, a aplicação da argamassa, há o problema de realizar esta atividade o mais rápido possível para evitar o desperdício de material, quando o concreto começa a endurecer. Na meta 4, cura úmida, há o problema da necessidade de muito tempo para a sua conclusão e o risco de comprometimento do casco quando em condições ambientais desfavoráveis. Segue o diagrama de rede PERT/CPM na figura 34:

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Figura 34 – Diagrama de Rede PERT/CPM: Etapas da Construção

Fonte: Autor (2015).

65

4.3

Reavaliação da Metodologia Para a Construção do Segundo Protótipo

Partindo do diagrama PERT/CPM do processo de fabricação, usando a matéria-prima, as ferramentas disponíveis e os principais conceitos da gestão da produção (Divisão do Trabalho, Produção Limpa, Just-in-Time e segurança no trabalho) foi construído outro esqueleto metálico, visando aumentar o índice de produtividade em relação ao primeiro protótipo. A comparação será realizada a partir divisão da construção em etapas sucessivas e a marcação do tempo de cada uma delas.

Ferramentas: 1 Furadeira; 2 Trenas; 1 Régua/Esquadro; 1 Alicate para vergalhão; 4 Alicates fio galvanizado; 5 Pares de luvas; 2 Desempenadeiras. Matéria-Prima: 1 Folha de Madeirite; 4 Vergalhões ¼ de 12m; 2 Rolos de tela metálica (1 Grande e 1 Pequeno); 50m de Arame Galvanizado. Figura 35 – Alguns dos Materiais e Ferramentas Usados

Fonte: Autor (2015).

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4.3.1 Confecção dos Gabaritos (A1)

Os gabaritos são usados como referência na hora de dobrar os vergalhões para obter a forma desejada e foram projetados para suspender as longarinas durante amarração das outras partes da estrutura. Para construir os gabaritos foi usada a placa de madeirite. Nela foi desenhada o esboço para dois gabaritos, depois furada e cortada. Os tempos de cada etapa foram: Desenho >> 5 min; Furação >> 6 min; Corte >> 4min. Tempo total: 15 min. Figura 36 – Uso do Gabarito Para Iniciar a Montagem do Esqueleto

Fonte: Autor (2015).

4.3.2

Corte dos Vergalhões (A2)

No esqueleto metálico os vergalhões são os componentes que conferem a resistência da estrutura às diversas solicitações que um barco sofre durante a navegação. As operações de corte dos vergalhões foram divididas em duas partes, o corte das barras que formarão as balizas e o corte das barras que formarão as longarinas e o outros componentes estruturais. O tempo de execução destas duas etapas foram respectivamente 8,5 min e 15,5 min, totalizando 24 min.

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4.3.3

Corte das Telas (A3)

As telas metálicas são utilizadas para criar a superfície com o formato do casco do barco onde será agregada a argamassa. Para este esqueleto foram usadas duas camadas de tela metálica de tamanhos diferentes. A tela grande foi dividida em 4 pedaços de 2 m. A operação que consistiu de 3 cortes levou 9 min. A tela pequena foi dividida em 5 pedaços de 2m. A operação que consistiu de 4 cortes levou 8 min. Tempo total: 17 min

4.3.4

Conformação dos Vergalhões (A4)

Uma falha operacional nesse ponto que causou perdas de tempo foi não conformar adequadamente os vergalhões das longarinas que foram cortados com dimensões muito longas. No decorrer da fabricação do esqueleto, eles foram reajustados algumas vezes na proa para corrigir o seu formato e facilitar as amarrações das telas. Figura 37 – Elasticidade do Vergalhão Tornando o Trabalho Expendioso

Fonte: Autor (2015).

Foi verificado que quanto mais longo for o vergalhão, mais difícil será de trabalhar com ele. O comprimento aliado à elasticidade do ferro se mostraram fatores desfavoráveis ao trabalho. Para contornar isso todos os vergalhões devem ser previamente cortados e conformados de maneira que eles apresentem dimensões e formas adequadas ao trabalho da montagem.

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4.3.5

Fabricação do Esqueleto

Quando os vergalhões e as telas estão cortados, a montagem do esqueleto pode ser iniciada. O plano original de utilizar os gabaritos para ajustar as longarinas e iniciar a amarração das balizas foi posto em prática, porém os gabaritos se mostraram ineficientes, devido a sua pequena espessura. No momento de deixar a estrutura com as dimensões corretas, eles limitavam a movimentação das pessoas e das peças. Foram gastos 50 min seguindo este plano até a conclusão que a montagem do esqueleto podia ser realizada sem depender exclusivamente desta peça. Para isso uma nova estratégia foi proposta onde primeiramente seria construído o fundo do barco amarrando às balizas e a partir daí construir as laterais do barco com as telas. Figura 38 – Mudança da Estratégia de Construção

Fonte: Autor (2015).

A amarração é feita utilizando o arame galvanizado. O arame foi cortado durante a montagem sempre que necessário. Para a superfície do esqueleto foram usadas duas camadas de tela metálica. A maior foi amarrada primeiramente à estrutura e depois a menor foi amarrada em cima desta. As amarrações devem ser feitas para garantir que os componentes metálicos estejam sempre em contato. Quando concluído o esqueleto já apresenta a forma de um casco de barco.

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A proa do barco não foi coberto, pois este ainda precisa ser ajustado para garantir a especificação do projeto inicial. Figura 39 – Configuração do Esqueleto Metálico

Fonte: Autor (2015).

4.3.6

Diagrama de Gantt

Asfiguras 40 e 41 mostram ps diagramas de Gantt associados à realização destas atividades. Para o tempo em minutos. Figura 40 – Diagrama de Gantt (Preparação da Matéria-Prima)

Fonte: Autor (2015).

Pela quantidade de pessoas trabalhando foi possível organizar três grupos responsáveis pela execução. O tempo de realização desta parte foi de 32 min.

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Como os gabaritos não são importantes para a construção do esqueleto, o tempo de execução desta atividade será desconsiderado para os próximos estudos. Figura 41 – Diagrama de Gantt (Construção do Esqueleto)

Fonte: Autor (2015).

O corte do arame galvanizado pode ser padronizado com o objetivo de reduzir o desperdício. Para reduzir o tempo de fabricação, as atividades devem se tornar padronizadas e devem ser realizadas sistematicamente sem o surgimento de imprevistos durante a execução. Esta meta pode ser atingida partindo de um bom projeto e controlando a etapa de preparação da matéria prima para garantir a qualidade dimensional das peças utilizadas.

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5. CONSIDERAÇÕES FINAIS

5.1 Conclusões Quanto ao processo de fabricação pode-se afirmar que: 

A utilização de gabaritos no lugar de um molde com a forma do casco tornou o

orçamento do projeto mais acessível reduzindo subsancialmente o custo de fabricação; 

A utilização do gabarito para estabelecer a confecção do esqueleto do barco

funciona muito bem, sendo, uma técnica acessível ao público; 

A falta de padronização no emprego da massa pode ocasionar a falta de

homogeneidade ao longo do casco do produto final como: o surgimento de fissuras, poros ou regiões que não se encontram devidamente unidas; 

A etapa da cura úmida é a mais longa da execução do projeto, com duração de

sete dias, e por conta disso é a principal desvantagem deste processo de fabricação; 

A realização das inspeções de caráter preventivo e corretivo é fundamental

para garantir que o produto final atenda as especificações do projeto.

Quanto à aplicação das técnicas de gestão pode-se afirmar que: 

O diagrama de Gantt ilustra o tempo de execução do projeto de acordo com as

metas estabelecidas e alcançadas sintetizando de maneira simples uma forma de verificar se o andamento do projeto está seguindo o cronograma; 

O diagrama de rede PERT/CPM permitiu avaliar a interdependência entre as

etapas durante a construção, desse modo será possível analisar quais pontos do processo de fabricação poderão ser estudados para aumentar a sua produtividade.

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5.2 Sugestões para trabalhos futuros A construção de embarcações utilizando concreto não é muito conhecida ainda no Brasil, sendo ainda necessários estudos aprofundados na área para a aplicação desta metodologia para fins comerciais, para estudos futuros sugere-se: 

Estudar novas composições químicas para a argamassa, com a intenção de

melhorar as propriedades mecânicas que o casco já possui, onde serão perseguidos a diminuição da permeabilidade e da porosidade, e o aumento da resistência aos esforços atuantes e principalmente a redução do tempo de secagem; 

Aperfeiçoar os processos de fabricação, priorizando o balanço entre a

produtividade e a simplicidade do projeto, e a redução do tempo de construção; 

Analisar o comportamento e o desempenho da canoa para os principais tipos de

carregamento a que uma embarcação está sujeita durante a navegação, atentando, fundamentalmente, para a sua estabilidade e velocidade de navegação; 

Realizar alterações no projeto piloto como, aumentar as dimensões do barco,

melhorar o formato e incluir detalhes para tornar a canoa um equipamento adequada à outras atividade relacionadas à navegação além do transporte, por exemplo a pesca. .

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REFERÊNCIAS

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COMMUNIT. Metodologia 5S Apresentação. Disponível Acesso em: 14/02/2015.

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ANEXOS

Matéria escrita por LIRA para o site da UFPE:

Construída Embarcação Para Comunidades Ribeirinhas. “Com o objetivo de ajudar comunidades ribeirinhas, estudantes do curso de Engenharia Naval da UFPE desenvolveram uma canoa construída com barras de ferro e revestida com tela de galinheiro, através de uma tecnologia chamada ferrocimento. A embarcação, que é a primeira no Brasil a usar esse tipo de tecnologia, foi desenvolvida pelo grupo Grupo E_Naval/UFPE/CNPq, em parceria com o programa CapesBrafitec, que promove o intercâmbio entre o Brasil e a França de estudantes de Engenharia. O projeto de extensão foi idealizado pelo professor Juraci Nóbrega, que trabalhou com os alunos Evandro Neves, do curso de Engenharia Naval da UFPE, e Benjamin Lair, da ENSTA Bretagne University na Fran a, para a constru o do barco. “Quando eu estava na Bélgica fazendo pós-doutorado, soube que, na África, existiam muitos navios feitos em concreto armado”, relata. Ele pesquisou e descobriu que no sert o nordestino costuma-se construir cisternas com a tecnologia do ferrocimento. “Chegamos à conclus o que nós poderíamos fazer um estudo da viabilidade dessa t cnica para empregar na Engenharia Naval”, afirma o professor. A ideia do projeto é oferecer às comunidades ribeirinhas do Estado de Pernambuco uma alternativa às tecnologias que eles utilizam para a construção de embarcações. A técnica é inovadora por ter baixo custo se comparado a outras tecnologias. Enquanto canoas de madeira e alumínio, materiais comumente utilizados por essas comunidades, chegam a custar até R$ 3 mil, o trabalho desenvolvido na UFPE custou, no total, R$ 600,00. Além disso, a embarcação é sustentável, pois pode ser realizada com materiais de construção civil disponíveis no mercado. O lançamento do projeto foi realizado no dia 14 de agosto, no Lago do Cavouco da UFPE. Na ocasião, estiveram presentes o reitor Anísio Brasileiro e o pró-reitor de Extensão, Edilson Fernandes. Ambos ressaltaram a importância da iniciativa, que aproxima a população do conhecimento desenvolvido na Universidade.

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“É um projeto magnífico porque

uma forma concreta de a Engenharia chegar junto

ao povo e melhorar sua condição de vida. Esse é o grande objetivo da UFPE”, afirmou o reitor. Para o aluno Evandro Neves, a experiência foi bastante satisfatória. “É muito bom estar podendo dar a minha contribuição à sociedade. Mais do que dar o peixe, estamos ensinando a pescar. Eles vão dominar essa tecnologia, vão construir isso e irão utilizar isso para a vida deles”, destacou. Benjamin Lair, estudante intercambista francês que foi responsável pelos cálculos que garantiram a flutuação da embarcação, destacou a importância do baixo custo da realiza o: “É barato porque queremos ajudar as pessoas de baixa renda.” A próxima etapa é justamente o contato do projeto com as comunidades ribeirinhas. “Pretendemos fazer uma cartilha em que vamos ensinar a essas comunidades, por meio de um cordel, como se constroi uma canoa desse tipo. Vamos treinar estudantes para fazer palestras, ensinar a tecnologia e depois fazermos o estudo do impacto dessa tecnologia nas comunidades”, afirma o professor Juraci.”

Matéria escrita por PARENTE para o Jornal do Comércio:

Estudantes da UFPE Produzem Canoa para População Ribeirinha “Alunos do curso de engenharia naval da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) navegaram, ontem, em uma canoa feita de vara de ferro, tela de galinheiro e concreto pelo laguinho do câmpus. O invento, desenvolvido em parceria com o programa de intercâmbio entre Brasil e França (Brafitec), foi apresentado como uma alternativa para moradores pobres de áreas ribeirinhas que usam barcos de madeira para se locomover ou pescar. “Nossa inten o

ajudar as pessoas pobres do Brasil”, diz o estudante francês

Benjamim Lair, responsável pelos cálculos que garantiram a flutuação da canoa. Ele explicou que o projeto ficou muito barato porque conseguiram construir o barco sem molde. A canoa, de seis metros de comprimento, um de largura e 50 centímetros de calado e capacidade para transportar duas toneladas, ficou em torno de R$ 500. “Nos Estados Unidos, só o molde de um projeto desses custa US$ 3 mil.”

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O outro criador do invento, Evandro Neves, revela que a intenção inicial era construir um barco para uma competi o nacional, a partir do Rio Capibaribe. “Mas ent o nós desenvolvemos uma tecnologia sem molde e redirecionamos o projeto para outro objetivo.” Ele diz que a canoa de concreto

bem mais barata do que a de madeira, que fica

em torno de R$ 2,5 mil, e é mais segura. “Nós visitamos algumas comunidades e descobrimos que algumas pessoas alugam barcos de madeira por R$ 1,5 mil.Nosso objetivo é que essas pessoas aprendam a fazer suas próprias canoas”, esclarece Evandro, revelando que a tecnologia é semelhante à usada para construir cisternas de concreto no Sertão. Além do baixo custo, o vice-coordenador do curso de engenharia naval, Alex Maurício, enfatiza que o modelo tamb m

mais sustentável. “A madeira envolve um custo

ambiental alto porque é preciso desmatar para conseguir e o alumínio, outra alternativa, é muito caro”, alega. “Essa tecnologia

mais adequada porque as pessoas podem construir o

barco com materiais de constru o civil, disponíveis no mercado”, complementa o orientador do projeto, professor Juraci Nóbrega. Foi dele a ideia de construir a canoa depois de ter tomado conhecimento, quando estudava na Bélgica, de que, em alguns países da África, usava-se embarcações feitas de cimento armado. Depois de comprovar a viabilidade da canoa, a intenção dos responsáveis é produzir um informativo para o público-alvo, ensinando como construí-la. O projeto piloto ficará no laguinho da UFPE para ser usado na limpeza e na travessia de uma margem à outra pelos funcionários. “Esse trabalho é uma demonstração de como a universidade pode contribuir para melhorar a qualidade de vida e mobilidade da popula o mais carente”, declarou o reitor Anísio Brasileiro, anunciando a inten o de patentear o projeto.”