Linha de Balanço

Parâmetros da Linha de Balanço.

A Linha de Balanço ("Line of Balance" - LOB) é um método de representação gráfica da disposição temporal das actividades de um dado sistema produtivo desagregado em diferentes localizações.

Na construção, a Linha de Balanço é particularmente eficaz para aplicar a actividades repetitivas, como seja a construção em altura, dividindo o projecto pelos diferentes pisos, ou a construção de vias, dividindo o projecto por quilómetros ou outra unidade semelhante.

A Linha de Balanço representa uma dada actividade em função da localização e do tempo. A inclinação da actividade representa o ritmo de produção ou produtividade. Deste modo, é potenciada a visualização do fluxo produtivo de uma forma mais intuitiva e aproximada à realidade.

A disposição do ritmo de produção das actividades torna a Linha de Balanço especialmente eficaz na optimização dos planeamentos de obra. O controlo da obra também é facilitado na medida em que facilmente se consegue projectar de que modo os atrasos irão influenciar as restantes actividades e quais as consequências de alterar os ritmos de trabalho ou a duração das actividades.

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Nota: os conteúdos aqui presentes fazem parte de relatórios e artigos desenvolvidos pela parte integrante da FEUP no projecto de investigação SIGABIM, devendo por isso, quando citados, incluir a devida referência .

Retrospectiva

A Linha de Balanço é uma técnica bastante antiga. Os primeiros registos encontrados da aplicação desta técnica remontam para o inicio dos anos 30 durante a construção do Empire State Building em Nova Iorque, EUA. O planeamento das actividades seguiu uma filosofia de produção em linha de montagem contínua e alinhada. O piso era a unidade de controlo. As quantidades nos locais eram monitorizadas diariamente e as equipas de trabalho verificadas três vezes por dia para assegurar que se encontravam no local certo, o que revela bem a ênfase dada ao controlo da produção. O sistema funcionou de tal maneira que um edifício desta envergadura, com 102 andares, levou apenas 18 meses a ser concluído. Apesar das devidas diferenças a nível de segurança e na assemblagem da estrutura metálica, ainda hoje é difícil atingir níveis de performance tão elevados.

Desde os anos 40 que têm surgido várias variantes da Linha de Balanço, incluindo : Flowline, Construction Planning Technique, Vertical Production Method, Time-Location Matrix Model, Time-Space Scheduling Method, Disturbance Scheduling, Velocity Diagrams, Linear Scheduling Method, Repetitive Project Model e Horizontal and Vertical Scheduling Logic for Multi-Story Projects.

A formalização conceptual da técnica foi realizada mais tarde, nos anos 40, no âmbito da aplicação à indústria naval americana, onde o objectivo era obter um meio de avaliar o ritmo do fluxo das linhas de produção em massa.

Na construção, são poucos os registos da aplicação da Linha de Balanço e suas variantes, com diversos autores a apontarem a resistência à mudança e à adopção de novas tecnologias na indústria da construção, assim como a falta de software de aplicação do método, como os principais motivos.

Princípios e funcionalidades

Informação retirada após inspecção visual.

Identificação de deficiências de planeamento através da Linha de Balanço .

Optimização de um planeamento em Linha de Balanço .

Os princípios do LOB podem ser sumarizados nos seguintes pontos :

• Desenvolvido para números limitados de actividades;
• Desenvolvido para actividades repetitivas;
• Necessário estabelecer as condições referentes às equipas de trabalho, em termos de horas de trabalho e dimensão. Para tal, será necessária a intervenção dos respectivos responsáveis;
• O ritmo de execução de uma actividade é representado pela inclinação da linha de produção, que por sua vez tem de ser linear;
• De modo a manter o ritmo da execução linear, devem ser fornecidas as devidas condições às equipas de trabalho.

Com uma Linha de Balanço, o utilizador tem rapidamente acesso a uma série de informações:

• Actividades programadas para determinada data ou localização;
• Intervalos temporais ou espaciais entre actividades;
• Ritmo de produção;
• Comparação visual entre os ritmos de produção das várias actividades;
• Descontinuidades nas actividades;
• Dependências entre as actividades;
• Alarmes e avisos - datas limite que convêm não ultrapassar dispostas no gráfico sob a forma de pontos;
• Comparação entre as actividades conforme planeado, conforme verificado e conforme previsto.

A interpretação da Linha de Balanço permite identificar uma série de deficiências no planeamento :

1. Mesma actividade a ocorrer em diferentes localizações;
2. Diferentes actividades a decorrer ao mesmo tempo na mesma localização;
3. Actividades diferentes com prazo de finalização na mesma data e na mesma localização;
4. Diferentes actividades a começar ao mesmo tempo na mesma localização;
5. Localizações com elevados períodos de tempo sem qualquer actividade a decorrer;
6. Localizações com elevados períodos de tempo sem qualquer actividade a decorrer.

A Linha de Balanço possibilita uma optimização simples e eficaz do planeamento. Existem sobretudo dois princípios a seguir na minimização dos desvios numa Linha de Balanço. Estimular a continuidade das tarefas, ou seja, não ter a mesma actividade a decorrer em diferentes localizações ao mesmo tempo, e sincronizar os ritmos de produção para as várias tarefas, isto é, obter o máximo número de linhas paralelas. Um diagrama optimizado em Linha de Balanço caracteriza-se pela continuidade das tarefas, pelo ritmo de produção constante, pelos períodos temporais e espaciais adicionais para compensar eventuais atrasos, pelas folgas no início e fim das tarefas e pela divisão equitativa dos trabalhos no tempo.

Matriz de controlo de produção a partir de uma Linha de Balanço.

Os dados da Linha de Balanço podem ser dispostos numa matriz onde se assinalam as alterações com um código de cores. Esta abordagem favorece o controlo de projecto na medida em que simplifica a visualização do ponto da situação.

A Linha de Balanço pode ser integrada como a quarta dimensão de um modelo BIM. O 4D BIM é um suplemento valioso à Linha de Balanço na medida em que permite ao utilizador perceber a configuração espacial do edifício para as actividades a planear. O desenvolvimento de um fluxo de trabalho sustentável com base num 4D BIM deve, contudo, obedecer a alguns critérios, sobretudo a nível da modelação que deverá ser orientada desde logo para o processo de planeamento, isto é, a forma de organizar a informação a nível de identificação, designação e numeração dos elementos e dos layers, deverá ser compatível com a desagregação do modelo com vista à aplicação da Linha de Balanço.

A Linha de Balanço é, de um modo geral, é um bom mecanismo para planear como realizar uma tarefa, no entanto, não mostra se estão ou não reunidas as condições para dada tarefa poder ser iniciada. Assim, é necessário aplicar a Linha de Balanço no contexto de um programa abrangente de planeamento e controlo da produção, e não como um método isolado . Nos últimos estudos realizados nesta área procura-se encontrar a melhor forma de integrar a Linha de Balanço com a abordagem mais social e generalista do Last Planner System, uma filosofia de planeamento da produção, desenvolvida para a construção, a partir dos conceitos aplicados nas indústrias de produção em massa. O método tem como objectivo a minimização do desperdício de recursos, sejam humanos ou materiais, através do aumento da flexibilidade dos planeamentos e de um controlo mais apertado e direccionado para a criação de condições para o inicio das tarefas sucessoras.

Construção da Linha de Balanço

• Exemplo de aplicação da técnica da Linha de Balanço
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  Passo 1 - O eixo horizontal representa o tempo e o eixo vertical as localizações, que neste caso se traduzem em pisos.

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  Passo 2 - Encontra-se disposta uma linha de balanço, no caso apelidada de actividade A. Considera-se que para esta actividade são necessárias duas semanas por piso, o que significa que, considerando os cinco pisos, a actividade tem uma duração de dez semanas.

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  Passo 3 - Considerando agora uma actividade B com uma produtividade de uma semana por piso, representa-se a sua linha de balanço, tendo em conta que se encontra dependente da resolução por unidade da actividade precedente, a actividade A, ou seja, a actividade B apenas pode começar na segunda semana de trabalhos.

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  Passo 4 - Continuando a preencher a linha de balanço da actividade B, considerando as restrições explicadas no ponto anterior, obtém-se os resultados expostos na figura seguinte. De facto, percebe-se que as linhas vermelhas representam um tempo de espera da actividade B, para que a actividade precedente se encontre concluída. Essas linhas vermelhas representam uma estagnação dos trabalhos, as equipas interrompem a produção para esperar pela fase seguinte. Esta situação representa uma perda de produtividade de uma semana para cada uma das unidades, ou seja, quatro semanas no total.

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  Passo 5 - Para contrariar a perda de produtividade resultante do gráfico anterior, ajusta-se o início da actividade B, somando o intervalo total de paragem das equipas, o que neste caso significa que os trabalhos começariam na sexta semana. Numa situação real, esta data teria de ser ajustada para ter em conta eventuais complicações na produção, mas percebe-se que pelo menos antes das seis semanas, não seria produtivo começar a actividade B.

Este exemplo tem por base os conteúdos apresentados na bibliografia .

Planeamento baseado em localizações

Na última década, registou-se uma evolução assinalável na formalização dos princípios do planeamento baseado em localizações à medida que os mesmos iam sendo aplicados no desenvolvimento de ferramentas informáticas.

O grande ponto forte deste tipo de abordagem está na forma como se aproxima da evolução real do fluxo de trabalho numa cadeia de produção na construção. O fluxo de recursos através de localizações e a capacidade de controlar a passagem entre actividades por localização, isto é, saber exactamente onde as equipas se localizam a dada altura, optimiza consideravelmente a gestão da construção em relação aos processos actuais. A grande maioria dos métodos de planeamento baseados em localizações processa-se em torno da Linha de Balanço.

Resumidamente, a indexação de actividades, quantidades e localizações numa escala temporal resulta num planeamento com maior rigor e detalhe, que possibilita a redução do risco de possíveis atrasos, a optimização da calendarização de tarefas e um aumento generalizado da eficácia no controlo da produção.

Na construção, a desagregação em diferentes localizações depende do tipo de projecto. Para projectos de edifícios em altura, a desagregação é feita por pisos. Em projectos de vias, a desagregação é feita por quilómetros ou troços. Para unidades industriais, escolas, ou outros edifícios de grande porte e baixa envergadura, a desagregação é feita por blocos. Estes são os tipos de desagregação mais convencionais, no entanto, o utilizador não é obrigado a seguir rigorosamente esta linha, devendo, acima de tudo, dividir o projecto de modo a maximizar a performance dos processos de produção.

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  Divisão de um projecto em localizações - divisão por pisos.

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  Divisão de um projecto em localizações - divisão por zonas.

Sobretudo no final da década de 2000, grandes avanços foram feitos na formalização e aplicação dos conceitos do Planeamento Baseado em Localizações (Location-Based Scheduling - LBS). Para tal, muito contribuiu o trabalho de Olli Seppänen que dedicou a sua tese de doutoramento à exploração do tema , à medida em que, em paralelo, desenvolvia com a Vico um software de aplicação destes conceitos em conjunto com a técnica da Linha de Balanço e das ferramentas BIM.

Ligações internas

Ver também:

• Metodologias Lean
• Lean Construction
• Last Planner System