FEL – Front End Loading e LDPS

FEL – Front End Loading e
LDPS - Lean Delivery Production System
para concepção de projetos de empreendimentos
Fernando Romero – M.Sc., Engenheiro
VALE - DIFE - Departamento de Projetos de Ferrosos
GEPFM - Gerência Geral de Implantação de Projetos de Ferrosos
Dr. Paulo Andery – Professor da UFMG
RESUMO
O presente trabalho apresenta uma discussão conceitual sobre as etapas preliminares de projetos de
capital (mega empreendimentos). Especial atenção é dada à metodologia do Front End Loading, e sua
possível interação com princípios e ferramentas do pensamento enxuto (Lean Thinking).
Apresenta-se uma revisão da literatura e uma análise das práticas de planejamento de projetos de
capital em grandes empresas. Aponta-se para algumas diretrizes que potencializam a introdução de
ferramentas do pensamento enxuto nas etapas iniciais de concepção de um projeto.
Verifica-se que o método do Front End Loading guarda importantes semelhanças com o Lean Delivery
Production System, de forma a ser possível estabelecer uma sinergia entre os métodos.
1
INTRODUÇÃO
O processo de projeto de mega empreendimentos, tecnicamente denominados como
“projetos de capital”, tem sido objeto de bastante atenção por parte de grandes empresas.
Especial ênfase tem sido dada a métodos de gestão do processo de projeto desses
empreendimentos, e mais ainda no que se refere às etapas iniciais, nas quais desenvolvem-se
os estudos estratégicos e a definição da viabilidade e atratividade do negócio, a definição
preliminar dos custos e do CAPEX (Capital Expenditure), a gestão dos riscos e a análise
preliminar das alternativas de engenharia para esses empreendimentos. O fato de estarem
normalmente orientados a setores industriais como o da mineração ou energia (petróleo, gás,
etc.), caracterizados por um grau de complexidade bem maior do que a que envolve a gestão
do processo de projeto de outros tipos de empreendimentos, permite que muitas “lições”
possam ser apreendidas quando estudadas as etapas iniciais de planejamento (“preplanning”)
desses megaprojetos.
Tradicionalmente o gerenciamento de projetos de capital de uma grande empresa inicia-se por
meio de um gerenciamento de portfolio dinâmico, onde as decisões de implementação dos
novos produtos (projetos) são constantemente revisadas e refinadas. Neste processo, novos
empreendimentos são avaliados, selecionados e priorizados, visando uma carteira de projetos
equilibrada, de forma a reduzir o risco dos futuros investimentos. Nesse contexto, um
empreendimento passa por um longo processo de decisões na sua etapa de concepção
(preplanning). Cada empreendimento é gerenciado e aprovado de forma independente dentro
do portfolio de projetos, tendo em vista as restrições relativas ao seu escopo, custos e prazos.
Uma vez que se decide avançar nas etapas de concepção desses empreendimentos, em geral
utilizam-se modelos de gestão do processo de projeto (modelos de referência) formalizados e,
em muitos casos, padronizados. São métodos que podem apresentar uma estrutura conceitual
semelhante à etapa de pré-projetação, utilizada em alguns modelos de gestão do
desenvolvimento de produtos em outros segmentos industriais (ROMANO, 2006). Nesse
sentido, a literatura recente aponta para a crescente importância que distintos setores
industriais estão dando a essa etapa de concepção dos empreendimentos, também
denominada de “pré-planejamento”, quando as decisões estratégicas e parâmetros da
engenharia básica dos empreendimentos são definidos (GIBSON, 2006), levando em conta,
como afirmado acima, o alinhamento dos projetos com a estratégia de negócios das empresas.
Dessa forma consegue-se maximizar o valor do portfolio, minimizando os riscos e garantindo
um efetivo uso dos recursos disponíveis para os investimentos. Para isto é necessária a
constituição de uma equipe multidisciplinar de trabalho, a gestão da comunicação entre os
stakeholders, bem como um conjunto de técnicas para o desenvolvimento da “engenharia
básica” (projetos básicos das instalações industriais, equipamentos e operação) comumente
denominadas “best practices”.
A “engenharia básica e detalhada” (no jargão industrial, o desenvolvimento dos projetos e
especificações de montagem, comissionamento e operação) são bem mais complexos que as
atividades envolvidas em projetos menores (como é o caso de edificações industriais e
comerciais), contemplando a integração de diversas áreas, inclusive levando em conta
aspectos jurídicos, de gestão de fornecedores, de utilização de tecnologia da informação,
questões ambientais, etc., que implicam na gestão de alternativas distintas e que tem grande
impacto nos custos de execução e operação desses empreendimentos.
Nesse contexto, o presente trabalho apresenta uma análise de métodos utilizados pela
indústria na etapa de “pré-planejamento” de projetos de capital. Em especial, destacam-se o
Front End Loading e o Sistema de Gerenciamento de Projetos Enxutos (Lean Delivery
Production System). Desde um ponto de vista conceitual onde são analisadas sinergias e
potenciais formas de interação entre os dois sistemas, até propostas de diretrizes para sua
utilização.
2. A ESTRUTURA CONCEITUAL DO FRONT END LOADING E DO “LEAN
DELIVERY PRODUCTION SYSTEM
A Metodologia Front End Loading (FEL) é normalmente desenvolvida em três fases, entre as
quais há etapas formais de análise e aprovação dos conceitos gerados (gates), de forma similar
a apresentada nos modelos referenciais de desenvolvimento de produtos (Romano et al.,
2006), e algumas referências fazem uma descrição detalhada do método. Veja-se, por
exemplo, Clerecuzio e Lammers (2008), Mustang (2008), e George et al. (2008)
Resumidamente, a etapa inicial (FEL1) implica na definição dos objetivos do negócio / projeto,
alinhando esses objetivos com as estratégias empresariais. A etapa intermediária (FEL2)
implica na seleção da melhor alternativa conceitual apresentada na etapa anterior, chegandose a uma melhor definição do escopo e dos critérios e restrições para o desenvolvimento do
projeto (design). A fase final da etapa de pré-planejamento (FEL3) refina os parâmetros de
design e alternativas de engenharia definidas nas etapas anteriores, preparando o projeto para
sua aprovação com relação ao escopo, custos, prazos e parâmetros associados à rentabilidade.
Uma representação esquemática do método é apresentada na figura 1 (Vale, 2007).
No portão inicial denominado de FEL1, tem-se o objetivo de desenvolver e avaliar a
oportunidade de investimento e atratividade do negócio, ou seja, criar valor, analisando e
identificando as oportunidades através da análise negócio. É verificada a aderência do projeto
à estratégia de empresa, é feita a análise de mercado e cenários, bem como uma análise
preliminar dos riscos. São gerados indicadores de desempenho potencial, em parte baseados
no desempenho de empreendimentos anteriores, tais como VPL (Valor Presente Líquido), TIR
(Taxa Interna de Retorno), VPI (Valor Presente do Investimento) entre outros.
Na fase de FEL2, após as oportunidades terem sido selecionadas no portão FEL1, tem-se como
objetivo o estudo do conjunto das alternativas e seleção da alternativa a ser desenvolvida na
etapa seguinte (FEL3). É nessa segunda etapa que se inicia, na prática, o desenvolvimento dos
projetos selecionados. São estudados e observados os seguintes aspectos para a escolha da
alternativa a ser detalhada na próxima fase (FEL 3): estruturação da equipe, estudo completo
das alternativas, inclusive avaliação econômica, projeto conceitual de engenharia, estrutura
analítica de projeto (EAP), cronograma “master”, e o detalhamento e impactos da alternativa
selecionada. Também são selecionadas técnicas específicas para desenvolvimento dos
projetos, tais como simulação de riscos, análise de construtibilidade, análise de valor,
modelagem da confiabilidade de processos, etc.
Na fase de FEL 3 tem-se como objetivo o desenvolvimento do projeto básico e o planejamento
da fase de execução, onde as atenções são voltadas para os estudos mais detalhados
relacionados á definição completa do escopo do empreendimento, a conclusão dos
levantamentos de engenharia (topografia, geotecnia, etc), bem como o desenvolvimento da
atividade projetual básica.
Figura 1 - Representação esquemática da metodologia Front End Loading. Adaptado da Vale,
2007.
Do ponto de vista conceitual, as fases de FEL 2 e FEL 3 adicionam valor ao projeto, com o
objetivo de manter-se este valor durante a fase de desenvolvimento da engenharia detalhada
e construção, para que durante a fase de operação e manutenção o projeto selecionado e
aprovado pelos portões produza o valor planejado (esperado) atendendo as expectativas dos
seus stakeholders.
É de particular importância a validação de cada etapa no contexto da gestão do portfolio de
empreendimentos da empresa. Para isso, entre as etapas são identificados os já mencionados
portões, que permitem definir se os estudos do empreendimento avançam ou não para as
etapas seguintes. Após cada etapa é feita uma análise de desempenho desses estudos, com
freqüência utilizando-se de auditorias independentes, com base em comparações feitas com
projetos similares, utilizando a estrutura conceitual de benchmarking. Uma representação
esquemática da lógica desses portões é ilustrada na figura 2.
Figura 2 – Validação das etapas (portões) da metodologia FEL (Vale/DIEP, 2007)
O método de definição das etapas iniciais de concepção de mega empreendimentos,
brevemente delineado acima, guarda semelhanças e é objeto de sinergia quando comparado
com a estrutura conceitual de definição e desenvolvimento de empreendimentos no contexto
da “Produção Enxuta”.
O modelo de produção enxuta, e sua aplicação direta na indústria da construção têm sido
objeto de amplos estudos no meio acadêmico, e seus princípios foram bem explorados na
literatura recente. Para uma análise mais global desses princípios, veja-se, por exemplo,
Ballard e Howell (1999), Koskela et al (2007), Barros Neto e Alves (2007).
Os princípios da construção enxuta balizaram a proposição de um modelo para gerenciamento
de projetos denominado “Lean Delivery Production System” (LDPS) do Lean Construction
Institute. Por razões de brevidade, o modelo não será detalhadamente apresentado, e suas
características podem ser vistas nas referências (BALLARD, 2006 a,b; BALLARD e KIM, 2007).
Em princípio, o LPDS está orientado a gestão de empreendimentos (englobando análise
conceitual, desenvolvimento dos projetos, construção, start up e operação) de maneira a
reduzir desperdícios, otimizar as atividades de fluxo e agregar valor aos clientes, dentro das
propostas do lean thinking. Uma representação esquemática das etapas do LPDS é
apresentada na figura 3.
Figura 3 - Representação esquemática
http://www.leanconstruction.org/
do
LPDS
(Ballard
e
Kim,
2007).
No âmbito desse trabalho, interessam-nos particularmente a etapa inicial (Definição de
Projeto) e sua interface com a etapa de design, que apresentam uma estrutura conceitual
semelhante ao Front End Loading.
O LDPS enfatiza a constituição de uma equipe multidisciplinar e o estabelecimento de relações
contratuais não convencionais, priorizando uma visão que permita o “foco no
empreendimento”, ao invés da visão tradicionalmente segmentada (cada agente voltado a
interesses particulares em fases específicas), que caracteriza grande parte das práticas de
gerenciamento de projetos.
Em especial, busca-se alinhar as metas (escopo do projeto) e o processo de desenvolvimento
de forma a se estabelecer, a priori, restrições que impliquem em um custo alvo (target cost).
Por outro lado, ressalta a necessidade de um plano informacional que permita a aprendizagem
contínua e retroalimentação para projetos futuros. Entre as diretrizes básicas, destacam-se:
a) orientar a gestão do empreendimento por meio de um fluxo de trabalho otimizado,
de acordo com os princípios do pensamento enxuto, no qual minimizam-se atividades
que não agregam valor e representam, no contexto lean, desperdício. Nesse sentido, a
equipe mobilizada no projeto analisa continuamente o conjunto de suas atividades,
focando a simplificação dos processos e verificando se os produtos gerados estão em
sintonia com as expectativas dos stakeholders.
b) Priorizar conceitos de engenharia simultânea, integrando projeto de produto e dos
processos de fabricação, a partir de condições de construtibilidade pré-definidas e
parâmetros de definição do projeto orientados a minimização de desperdícios
(sustentabilidade), aumento da segurança e simplificação dos processos de montagem.
c) Definição, na passagem da etapa de concepção para a de detalhamento dos projetos
(lean design), de cadernos de especificações e encargos, instruções de fabricação, etc.
d) Utilização de uma base de dados integrada.
3 SINERGIA ENTRE O “FRONT END LOADING“ E O “LEAN PRODUCTION
DELIVERY SYSTEM”
Ambos os métodos apresentados guardam semelhanças, tanto do ponto de vista de princípios
conceituais quanto na seqüência de trabalho (work flow). A metodologia FEL (Front end
Loading) é uma metodologia de gerenciamento de desenvolvimento de projetos em três fases,
com os respectivos gates. O LPDS é também constituído por etapas e, embora não haja gates
claramente explicitados, as interfaces entre as fases supõem uma aprovação da passagem de
uma etapa para a outra. A etapa de Definição de Projeto (Project Definition) guarda
semelhança com a etapa de FEL1. Nesse momento são levantadas as possíveis opções para o
desenvolvimento dos projetos (cria-se valor), com a seleção das alternativas que passarão para
a etapa seguinte.
A etapa de FEL2 termina com a seleção da alternativa mais viável para o empreendimento, e o
gate do FEL2 equivale à passagem, no LPDS, de “Project Definition” para a etapa de
detalhamento dos projetos (Lean Design). O foco principal desta fase é desenvolver a
engenharia conceitual, além de se fazer uma estimativa do CAPEX (Capital Expenditure) e se
elaborar os cronogramas preliminares, ou seja, adiciona-se valor.
A terceira da etapa de desenvolvimento de projeto, corresponde pela Metodologia FEL ao
portão FEL3, corresponde no LPDS à interface entre o Lean Design o Lean Supply, e nesta fase
o foco principal é o planejamento para construção e a preparação do projeto para futura
implementação, uma vez que a probabilidade de mudanças de escopo é muito menor.
Portanto, à semelhança da etapa anterior, adiciona-se valor.
Uma representação esquemática é apresentada na Figura 4 (Romero, 2008).
Do ponto de vista conceitual observa-se um paralelismo entre os sistemas. Tanto o FEL como o
LPDS, na sua fase inicial, focam o alinhamento do empreendimento com a estratégia da
empresa, priorizando a seleção de alternativas e dando grande atenção à etapa de préplanejamento. Em ambos os casos é dada especial atenção à análise de custos e a integração
entre a fase de projeto e de implementação dos empreendimentos. As estruturas conceituais
sugerem a possibilidade de inserção de princípios e ferramentas do pensamento enxuto no
âmbito do Front End Loading.
Em especial, o LPDS pode aportar ao Front End Loading um dos seus princípios mais
importantes, a idéia de agregar valor minimizando as atividades de fluxo, que representam
desperdício. Por outro lado, o LPDS acentua o uso de conceitos e ferramentas que, a priori,
não estão inclusos no FEL. Entre os principais conceitos dois podem ser destacados: a
utilização dos princípios da Engenharia Simultânea e a introdução de técnicas de target
costing.
SINERGIA ENTRE
O “FRONT END
LOAD” E O “LEAN
DELIVERY
PRODUCTION
SYSTEM”
Figura 4- Comparação entre o Front End Loading e o LPDS (Romero, 2008)
Esse último aspecto (target costing) parece ser particularmente importante, já que a
introdução do conceito do custo como restrição do projeto ao longo do ciclo de planejamento
potencializa a utilização da metodologia FEL. De fato, originalmente a metodologia FEL foca a
definição inicial das variáveis do projeto de forma a garantir que a variação do custo de
implementação não exceda um valor previamente definido. Quando são empregadas as
melhores práticas, essa variação não excede a faixa de – 10% a + 10% dos valores projetados
na fase de FEL 3. No entanto, a metodologia LPDS dá um passo a mais, no sentido de definir
um custo mínimo “exigente” já antes de se iniciar a seleção das alternativas de engenharia, de
forma que esse custo passe a ser condição para o desenvolvimento do “conceito” do projeto.
Em outras palavras, utiliza-se a prática do “Design for Cost”.
Na metodologia FEL, são utilizadas algumas técnicas que garantem a geração de valor. No
jargão industrial, são conhecidas como “Value Improving Practices”, e têm sido estudadas na
literatura recente (veja-se, por exemplo, Pereira R. R., 2008). Ainda que não explicitamente
preconizadas, várias dessas técnicas estão implícitas na metodologia Lean, e portanto são
facilitadores da introdução dos conceitos “Iean” na etapa de pre planning.
A figura 5 abaixo ilustra a utilização dessas práticas na metodologia FEL, e o quadro seguinte
estabelece uma comparação do uso das mesmas na metodologia “lean”.
VIP´s – Value Improving Practices
1.Seleção de Tecnologia
FEL 1
FEL 2
FEL 3

LPDS
Sinergia


2.Simplificação de Processos - Engenharia de Valor I



3.Minimização de Resíduos



4.Otimização Energética



5.Padrões e Especificações



6.Classificação do Perfil da Planta



7. Manutenção Preditiva



8.Dimensionamento da Capacidade



9.Simulação de Processo



10.Engenharia de Valor II



11. CAD – 3D






12.Revisão de Construtibilidade

Figura 5- Comparação das VIP´s - Sinergia entre o Front End Loading e o LPDS (Romero, 2008)
Considerando a sinergia entre os dois métodos de gerenciamento de projetos, a idéia é que
não basta uma simples incorporação de ferramentas de uma metodologia na outra. O
pensamento enxuto é bem mais que um conjunto de técnicas e ferramentas. Exige a efetiva
incorporação de uma “mentalidade enxuta” nas empresas, o que nem sempre é fácil. Nesse
sentido, uma possibilidade é a seleção de projetos piloto, nos quais os agentes do projeto
possam ir “ensaiando” a utilização dos princípios e ferramentas lean.
Se são necessárias mudanças para se fazer a implantação de tais princípios, a primeira delas
diz respeito às transformações na cultura dos agentes envolvidos, de forma a extrapolar as
limitações das mediações contratuais e criar uma nova disposição de cooperação técnica entre
os projetistas, construtores e promotores.
Outra vertente diz respeito à apropriação das novas tecnologias de informática e
telecomunicações como ferramentas que facilitam a comunicação virtual à distância e
permitem um novo ambiente cognitivo e tecnológico para o processo de projeto.
A terceira vertente trata da organização das atividades de projeto de forma a permitir a
coordenação precoce e o desenvolvimento em paralelo das diferentes especialidades de
projeto e desenvolvimento de produto (Fabricio e Melhado, 1998), como mostrado na figura 6
abaixo.
Figura 6–Eixos de transformação para implantação do Projeto Simultâneo (Fabrício M.M. e
Melhado,1998)
4
CONCLUSÃO
A etapa de definição conceitual de mega empreendimentos (projetos de capital) tem sido de
muita importância para as grandes empresas, pois esses projetos envolvem enormes somas de
investimentos, visando atender principalmente as necessidades empresarias e atingir ou
exceder o desempenho financeiro esperado pelos stakeholders e acionistas.
O presente trabalho mostrou que duas metodologias aplicáveis a essa etapa guardam
semelhanças: o Front End Loading (FEL) e o Lean Delivery System (LPDS), no âmbito do
pensamento enxuto.
Chamou-se a atenção para o fato de que ferramentas e princípios do LPDS podem ser
aplicáveis a metodologia FEL. Em especial, a introdução de custos-alvo como ferramentas de
concepção e planejamento desses empreendimentos. Além disso, os princípios do
pensamento enxuto priorizam os conceitos de Engenharia Simultânea e integração entre as
etapas de concepção e implementação, conceitos esses que podem otimizar a metodologia
FEL.
Obsevou-se ainda que essa sinergia entre os métodos implica não somente na utilização de
mais técnicas e ferramentas, mas envolve uma efetiva e gradual mudança cultural nas
organizações.
Como resultado, tem-se uma estrutura conceitual que garante o retorno dos investimentos no
projeto, como mostrado na Figura 7, que sintetiza os conceitos apresentados.
Figura 7- Adaptado do The IPA Institute – Advanced Project Knowledge (IPA, 2008)
http://www.ipaglobal.com
5
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ROMANO, F. Modelo de referência para o gerenciamento do processo de projeto
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ROMERO, F. Comparação entre o FEL e o LPDS. Mestrando do Programa de PósGraduação em Construção Civil da UFMG, Documento interno de trabalho.
ROMERO, F. Comparação das VIP´s - Sinergia entre o FEL e o LPDS. Mestrando do
Programa de Pós-Graduação em Construção Civil da UFMG, Documento interno de
trabalho.
SOBRE OS AUTORES
Fernando ROMERO
Engenheiro, Mestre em Gestão de Empreendimentos do Programa de Pós-graduação em Construção Civil da UFMG
Paulo ANDERY
Professor, M.Sc., Dr, Programa de Pós-graduação em Construção Civil da UFMG