A produção racional de projeto e obra.

A produção racional de projeto e obra, um estudo de caso de engenharia simultânea na cidade de Fortaleza.

Euler Sobreira Muniz euler@unifor.br José Emidio Alexandrino Bezerra joseemidio1949@hotmail.com Jivago Donizetti Ribeiro jivago@unifor.br Euclides José Leite Castelo euclides@unifor.br Resumo Estudo de Caso realizado em Fortaleza, em que uma edificação educacional, é acompanhada desde sua concepção arquitetônica até sua execução em canteiro de obra. Ele retrata os pressupostos definidos para o projeto, tanto do ponto de vista do programa de necessidades, como as imposições de custo e de tempo definidas pelo contratante; como também os de caráter estético e funcional. O trabalho é exemplo de engenharia simultânea em que todos os agentes são envolvidos diretamente no processo de produção do projeto e do edifício – projetistas, usuários, fornecedores e responsáveis pela posterior manutenção da edificação; assim como representa um exemplar de racionalização no que tange aos procedimentos de projeto e de produção do edifício. O artigo apresenta também o processo de planejamento e de gerenciamento de projetos – arquitetônico e complementares; assim como as formas de interação entre projetistas e construtores, tanto no desenvolvimento gráfico, como nas comunicações presenciais e em ambientes virtuais; além das compatibilizações dos projetos realizadas em espaço tridimensional, reflexo direto do processo de engenharia simultânea. O texto apresenta ainda o planejamento do canteiro de obras e a utilização de módulos pré-fabricados em aço para acelerar e otimizar o processo de implantação do canteiro; como também a mecanização dos processos construtivos para a aceleração das atividades produtivas e a melhor adequação aos custos e prazos previamente definidos. Por fim, o artigo apresenta uma análise externa de todo o processo de planejamento e de produção do edifício, identificando pontos fortes e fragilidades, além de contribuições de melhoria para os projetos futuros.

Palavras-chave: chave: Construtibilidade; Otimização; Engenharia Simultânea; Planejamento; Racionalização Racionalização.

INTRODUÇÃO A forma de produção dos edifícios e das cidades tem se modificado ao longo do caminhar da Humanidade na face da Terra. Na pré pré-história o homem nômade buscava abrigo no alto de árvores e nas cavernas naturais. Ao se tornar sedentário, o homem precisou estabular as suas caças e a produzir as suas roças. A pedra empilhada certamente foi a primeira forma de abrigo definida pelos construtores da época. O homem utilizava o que estava a sua volta como material de construção. Palafi-

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tas, tendas e construções em adobe também têm seus registros em tempos remotos da história da Humanidade. As grandes navegações propiciaram trocas de conhecimento entre os povos e novos métodos e processos construtivos foram socializados entre as comunidades.

O mundo contemporâneo impôs ao homem moderno novos desafios. Os ataques aéreos criaram os pilotis.A dinâmica urbana priorizou o transporte por vias cada vez mais largas e dotadas de veículos cada vez mais rápidos. A cidade passa a ser desenhada na escala do automóvel. óvel. O acumulo de pessoas em áreas urbanas valorizou os terrenos e verticalizou os edifícios. Conforto, qualidade de vida, tecnologia, velocidade nos processos produtivos e sustentabilidade se impuseram como foco na pósmodernidade. A cidade passa a ser desenhada na escala do pedestre. As centralidades são valorizadas. O desenvolvimento das pesquisa pesquisas e das inovações tecnológicas é cada vez mais urgente para atender as demandas de um mercado consumidor progressivamente mais exigente e diversificado.

METODOLOGIA Diante deste cenário que se descortina e entendendo o papel da Universidade dentro deste contexto, as obras realizadas sob a responsabilidade de técnicos e professores da Instituição deveriam atender aos ditames contemporâneos da boa técnica de produção do edifício e da cidade; por esta razão algumas estratégias foram adotadas e depois avaliadas por professor da Instituição, Instituiçã externo ao processo, e o resultado deste trabalho é relatado neste artigo. Este documento é escrito a oito mãos: a de quem concebeu e desenvolveu os processos e projetos, a de quem gerenciou as obras e por fim, de quem analisa os resultados obtidos. O planejamento foi realizado baseado nos preceitos definidos pela literatura contemporânea e com fulcro na Engenharia Simultânea, na Racionalização, na Otimização, em ferramentas gerencias do tipo Program Evaluation and Review Technique (PERT) e Critical Path Method (CPM), na Modelagem Tridimensional e na Compatibilização de Projetos; assim como no Conceito Building Information Modeling (BIM).

Engenharia Simultânea passou a ser recorrente na concepção, desenvolvimento e realização de novos produtos em empresas Japonesas, Norte Americanas e Européias. Segundo (PRASAD, 1996): Engenharia Simultânea é uma abordagem sistemática para o desenvolvimento integrado de produtos que enfatiza o atendimento das expectativas dos clientes. Inclui valores de trabalho em equipe, tais como a cooperação, a confiança e o compartilhamento. Nela as decisões são tomadas desde o início do processo de concepção e produção, de forma sincronizada, sempre na perspectiva do ciclo de vida do produto. Na Engenharia Simultânea todos os agentes envolvidos com o processo de produção de um bem estão alinhados e trabalhando de forma colaborativa, desde o início de criação do produto. É muito comum, no processo de produção local de edifícios, a definição de um profissional gestor de projetos, que se responsabiliza pela compatibilização dos mesmos. Para (MONTEIRO et alli, 2017,p.55): “Compatibilização de projetos pode ser compreendida como uma forma de interação dos diversos tipos de projetos da obra, tendo, como objetivo, identificar as interferências que possam existir na etapa de execução. A proposta é eliminar essas interferências entre os elementos construtivos ajustando cada projeto, a fim de diminuir o retrabalho, tempo e desperdício de material”. Em princípio, este também é um retrabalho; pois os projetos são contratados a profissionais diferentes sem a interação entre os mesmos. Alterações necessárias em cada projeto são realizadas sem a avaliação cuidadosa dos impactos nos outros. A compatibilização não se caracteriza em re-

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trabalho quando é realizada desde o início dos projetos e de forma colaborativa pelos profissionais.

Os projetos são discutidos desde sua gênese por todos os agentes envolvidos no processo: projetistas, construtores, fornecedores e cliente.

Racionalização é o método de produção, e aí se incluem também a gestão e as tecnologias empregadas, que direcionam para uma maior produtividade e melhor rentabilidade dos processos.(MUNIZ, 2008, p.12) considera a racionalização como “a produção de bens que respondam às necessidades dos clientes e que tenham seus custos compatíveis com a capacidade ou interesse de investimento dos futuros adquirentes dos espaços edificados”. Para (GARCÍA, 2006) não se pode reduzir a racionalização a uma simples organização do espaço de trabalho. Ela la deve ser considerada como uma ideologia, como um esforço conjunto de todos os agentes que interferem no processo ou no produto final, tanto os que pertencem à cadeia produtiva, como os que estão focados em pensar a melhor maneira da produção de bens ou produtos, de modo a melhorar a qualidade alidade de vida das populações que habitam as cidades contemporâneas.

A racionalização pode e deve ser empregada na construção civil, mesmo que esta ainda esteja em sua fase artesanal, a chamada construção vernacular; pois é uma forma de planejamento que diminui a improvisação que pode existir neste setor produtivo. A pré-fabricação permite a utilização de componentes edilícios forjados fora do canteiro de obras. A obra passa a ser um ambiente de montagem dos componentes. Há uma divisão de tarefas e de riscos. Pode-se trabalhar com uma mão de obra mais especializada, pois o oper operário só cuida de partes específicas da construção do edifício. Já a otimização é uma ferramenta que pode e deve ser utilizada na Construção Civil. Caracteriza-se por ser uma busca racional da melhor forma possível de solucionar uma situação problema, dentro de um processo de Tomada de Decisão (MUNIZ, 2008). É a procura de um máximo ou de um mínimo para um modelo matemático – Função Objetivo, que representa a situação problema previamente definida.

Em linhas gerais, a construção civil, considerando o nível de evolução de seus processos e procedimentos, pode ser classificada em: artesanal, pré-fabricada ou industrializada. Conforme exposto por (MUNIZ, 2008, p.21): “...a produção artesanal de edifícios pode ser encontrada em países em desenvolvimento da América, África e Ásia. Já a pré-fabricação é observada em boa parte da Europa e Austrália, mas a Industrialização só tem o seu completo desenvolvimento na América do Norte, na Escandinávia e em alguns países da Europa. É uma questão de capacitação de mão de obra associada a investimentos em tecnologia e em equipamentos.” (FIG. 1) “O nível de desenvolvimento mais elevado da construção civil é a industrialização, que nada mais é que a associação de: racionalização, mecanização e automação” (MUNIZ, 2008, p.21). Neste caso é exigida uma mão de obra bastante qualificada, além de investimentos em máquinas e equipamentos.

Isto só compensa em países desenvolvidos com custo de mão de obra bastante ante elevado e tecnologia de ponta à disposição. Nos países em desenvolvimento a mão de obra é abundante, geralmente desqualificada e de custo bastante baixo. Garcia (2006) entende a Industrialização como uma organização onde são aplicados os melhores métodos e tecnologias no processo integral de demanda, projeto, fabricação e construção, constituindo um estado de desenvolvimento da produção que leva consigo uma mentalidade nova, diferente.

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Figura 1: Formas de produção do edifício no mundo.

Fonte: MUNIZ, 2008.

REFERENCIAL TEÓRICO A dificuldade em visualizar corretamente o planejamento da obra é uma das dificuldades enfrentadas pela indústria da construção civil, gerando cronogramas de difícil interpretação para os usuários, devido ao grande número de atividades e de precedências.Além do mais, deficiências no processo de planejamento e de controle das obras estão entre as causas mais recorrentes dos elevados desperdícios, das baixas produtividades e da qualidade ruim dos serviços gerados na construção civil brasileira. Com fulcro nessas assertivas, torna-se de suma importância desenvolver um adequado planejamento das atividades e um cuidadoso controle das ações, que devem se relacionar de maneira articulada, correta e complemen complementar; direcionando para a obtenção dos resultados esperados de: custo, prazo e qualidade de projeto.Segundo Limmer (1997): controle da produção é conhecer e corrigir os desvios que venham a ocorrer em relação ao planejado e ainda avaliar continuamente a qualidade do que foi planejado. O controle dentro do ciclo lógico do PDCA de gerenciamento de um projeto (Plan, Do, Check e Action – planejar, fazer, checar e agir), afere o que é executado, comparando-o com o planejado, buscando determinar o avanço, identificando os desvios e definindo correções em uma reavaliação contínua de todo o processo.

Entre as peculiaridades da construção civil brasileira podem ser encontrada encontradas: a fragmentação, o uso intensivo da mão de obra, o caráter nômade das construções; além da grande quantidade de materimater ais e intervenientes, o que a diferencia das demais indústrias e, consequentemente, exige o dese desenvolvimento de estratégias de produção aadaptadas a essa realidade (FORMOSO, INO, 2003).

2003 É de fundamental importância o planejamento para se atingir os resultados previamente estabelecidos, embora no Brasil esta não seja a prática recorrente. Dentre as principais técnicas de planejamento, planejamento utilizadas das na construção civil local local, destacam-se: os cronogramas, as planilhas com planos operaoper cionais semanais, os diagramas de rede e as linhas de balanço; sendo que são os primeiros métodos - cronogramas, planilhas e diagramas diagramas, os mais utilizados no gerenciamento de obras, ainda que ene contrem limitações nas atividades que possuem muitas interligações ou provoquem mudanças nos caminhos críticos. Por outro lado, a linha de balanço encontra dificuldades com atividades discretas ou não repetitivas, como foi no caso estudado neste artigo - uma obra sem pavimento tipo, dificuldificu

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tando sobremaneira o desenvolvimento do planejamento até que a sincronização dessas atividades esteja compatível com as demais.

Para Laufer e Tucker (1987) o plan planejamento ejamento tem três níveis de hierarquia: o estratégico, o tático e o operacional. O estratégico que é o mesmo que de longo prazo é o mais geral e estabelece prazos mais duradouros, ciclos e processos. O de médio prazo ou tático interliga o plano estratégico com o operacional, buscando remover as restrições para a realização dos serviços, estabelecendo progr programação, sequência de execução (precedência) e os recursos que serão necessários. O planejamento operacional ou de curto prazo tem o maior nível de detalha detalhamento, mento, distribuindo os pacotes de trabatrab lho para as equipes e exigindo um efetivo controle da programação. Neste Estudo studo de Caso, em função principalmente doo tempo disponibilizado para o planejamento e a realização das tarefas,os três níveis hierárquicos se fundiram em um só, tornando complexa a identificação das diversas ligações entre as atividades, forçando a definição de todos os detalhes operacionais ainda durante a etapa estratégica.

Dentro do conceito conhecido por “BIM”, há uma grande variedade de processos, modelos, informações e metodologias que trabalham em prol da excelência, quando se tratada tratad construção de edifícios ou empreendimentos imobiliário imobiliários. Há várias teorias sobre o surgimento do termo BIM (Building Information Modeling), sendo a mais aceita a do Prof. Charles M. Eastman do Instituto de Tecnologia da Geórgia – Estados Unidos, tido como o criador do conceito de modelagem, mas não do termo BIM em si, sendo este citado pela primeira vez em artigo de van NEDERVEEN G. A. e F. P. TOLMAN de 1992. O termo foi popularizado pelo arquiteto Jerry Laiserin da Universidade norte-americana de Princeton, como nome comum para a representação digital do processo de construção, sendo apresentado posteriormente no Software ARCHICAD. Este conceito é tido hoje como uma representação digital fidedigna do ciclo de vida da edificação - do 3D ao 7D. Quando trabalhada corretamente pode ser vislumbrada a criação (3D), execução (4D e 5D), passando pela operação e manutenção (6D), chegando até o momento de possíveis reformas ou até mesmo demolição (7D) (FIG 2). Composto de muitos processos o BIM é fundamentado na criação colaborativa, onde todos os profissionais envolvidos trabalham em um ou mais aplicativos computacionais que podem fazer simulações e serem conectados para uma visualização mais imediata das possíveis interferências, sendo o modelo compatibilizado já em sua criação (FIG. 2).

A modelagem colaborativa - 3D gira em torno do compartilhamento de modelos de dados parametrizados com informações variadas sobre: consumos, potencias, dimensões, fabricante, custos, etc.

Neste ambiente, todos os profissionais profissionais, das mais diversas áreas envolvidas no projeto,têm acesso as referidas informações para trabalhar de maneira compartilhada com uma ou mais modelagens virtuais do empreendimento.O agendamento (4D) ou planejamento da execução é um recurso muito importante, antes não integrado com o processo de desenho. Nesta etapa os profissionais podem estimar e simular em aplicativos computacionais específicos como deverá ocorrer todo o processo de execução da obra, dentro de um prazo estabelecido, considerando o conceito “Just in time”, preconizado pelo Sistema Toyota de Produção Produção.

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Figura 2: Gestão da Informação com BIM.

Fonte: Autodesk University, 2018.

A orçamentação (5D) foca em uma análise de custos de todas as atividades relacionadas, integrando-se com o 3D e o 4D, permitindo que haja maiores precisões em estimativas de orçamentos e previsibilidade de mudanças de preços dos fornecedores; além de um monitoramento mais fácil do andamento geral dos processos. A Operação e Manutenção (6D) possibilita, possibilita na etapa de modelagem, a simulação de como serão e estarão funcionando os equipamentos e pontos críticos para os futuros gestores da edificação, além lém de facilitarem os processos de correção e prevenção, visando a melhor eficiência dentro dos parâmetros sustentáveis para o empreendimento.Dentro to.Dentro do BIM, há ainda uma última fase no processo que pode ser considerada como um reinicio reinici do ciclo de vida do empreendimento, tida como 7D.E .Esta fase,quando trabalhada de forma completa a modelagem colaborativa, com as devidas atualizações realizadas pela operação e manutenção, manutenção auxiliam e facilitam sobremaneira nas futuras reformas ou a própria demolição ou desmantelamento do empreendimento.Por fim, a utilização do conceito BIM na sua integralidade é de suma importância para a elaboração e funcionamento do projeto co como um todo. Com a utilização dos aplicativos computacionais de modelagens paramétricas, há uma otimização geral tornando-o completamente sustentável.

APLICAÇÃO O ponto de partida para a definição de um projeto arquitetônico é a construção de seu Programa de Necessidades. Mais que um instrumento que serve como base para a delimitação das unidades espaciais que comporão a edificação, funciona como um registro de qualidade: qualquer alteração às demandas iniciais do cliente poderá oderá se configurar em retrabalho e o arquiteto e urbanista poderá demandar do proprietário, por essas ações, remuneração acessória. É muito comum no Estado do

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Ceará os profissionais produzirem dois ou três estudos preliminares para seus clientes, simplesmente porque os proprietários não comunicaram os seus reais desejos ao projetista ou os ampliaram ao verem propostas físicas sendo definidas. Se não há a formalização de tarefas a serem realizadas pelos profissionais, não há como mensurar alterações ou ampliações. O Programa de Necessidades (FIG. 3) é uma forma clara e objetiva, expressa por meio de texto, em que o profissional manifesta para o cliente a interpretação de su suas demandas, apresentadas anteriormente. Nesse momento o projetista não apresenta ainda nenhuma peça gráfica.

Figura 3: Programa de Necessidades.

Fonte: Projeto Centro de Treinamento Veterinário, 2016.

O projeto deve ser pensado de modo a integrar toda a equipe envolvida no processo e não só o cliente. Desde o início, a proposta deve ser discutida com projetistas complementares, construtores, responsáveis pela manutenção e fornecedores, quando isso for possível. Foi criado um grupo no ambiente virtual intitulado Graduação Veterinária, de modo a que todos diretamente envolvidos na execução de projetos e obra, além dos interessados (professores - clientes) tivessem conhecimento das discussões realizadas e pudessem também participar virtualmente. O projeto arquitetônico deve ser pensado considerando o canteiro disponível. É fundamental que os projetistas pensem na forma mais racional e otimizada de produção do edifício, como também antevejam a fase de desmantelamento e o destino final dos componentes edilícios, após o edifício ter cumprir o papel para o qual foi projetado.

CONCLUSÕES Este ensaio acadêmico acaba abrindo muitas frentes para análise, considerando-o considerando como um Estudo de Caso: construtibilidade, otimiza timização, engenharia simultânea e racionalização. acionalização. Cada um desses tópicos facilmente daria para a formatação de um artigo distinto. Esta obra de construção, na reali-

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dade, se configura como um primeiro esforço no sentido de se conseguir alcançar as boas práticas, relacionadas à produção civil, já empregadas por grandes corporações na cidade de Fortaleza. Uma aproximação do teorizado em sala de aula, dentro da academia, com o vivenciado no exercício profissional local. É um exemplar de construção vernacular com preocupação explícita no processo de produção do edifício. Trata-se de projeto arquitetônico desenvolvido por corpo profissional integrante da Universidade, projetos complementares terceirizados e construção contratada em processo de concorrência por carta convite convite. O prazo extremamente exíguo, para a realização das atividades previstas na Estrutura Analítica de Projeto, impacta sobremaneira nos resultados finais de custo benefício do empreendimento. Em contrapartida, a disponibilidade de terreno para o canteiro de obras, facilitou sobremaneira o seu planejamento e a organização dos fluxos.

Há algumas definições projetuais que são eminentemente estético – estilísticas, e que se fazem presentes no corpo do projeto arquitetônico, como é o caso da utilização do tijolo compacto como um respeito à linguagem utilizada pelas edificações rurais. Há também outro pressuposto definido no projeto arquitetônico que é a coberta elevada, de modo a garantir melhor conforto térmico dentro da edificação (FIG 4). O resultado formal final é bastante interessante e bem aceito por proprietário, usuários (professores, alunos e funcionários) e visitantes.

Figura 4: Canteiro de Obras.

Implantação do Canteiro

Coberta

Alvenaria de Elevação

Acabamento

Fonte: Arquivo fotográfico autores, 2017.

Buscando cumprir o exíguo prazo de dois meses e meio previamente estabelecido pela contratante, e atender as especificações de acabamento definido pelo projeto arquitetônico, foi necessário “pensar fora da caixa”. A guisa de exemplo exemplo, se pode citar a questão da alvenaria de elevação em tijolo compacto,que tem custo por metro quadrado mais elevado que a solução em tijolo cerâmico. Ela se tornou viável, do ponto de vista de custos, ao se considerar a economia de se eliminar chapisco, reboco e pintura. Observou-se também que foi utilizada a própria alvenaria como escoramento e

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fundo de forma para as vergas e vigas. Essa estratégia, além da economia de tempo, com forma e escoramento; evitou a necessidade do encunhamento da alvenaria com a estrutura. Outra boa performance observada no canteiro de obras foi a adoção das instalações elétricas e de dados aparentes, definidas previamente por meio de modelagem tridimensional, compatibilizando os projetos arquitetônico e de instalações complementares; o que garantiu tanto a funcionalidade como a plasticidade das soluções adotadas; além de economia de tempo e a eliminação de entulhos, entulhos pois não houve necessidade de demolições para embutir as tubulações.As tesouras em madeira têm o seu custo mais elevado pelo tamanho das peças que a compõem, algumas delas fora do padrão industrial, além da necessidade de ferragens para garantir estabilidade dos componentes. Para que a sua montagem artesanal não impactasse negativamente no tempo final de obra, foi necessário antecipar a execução do estacionamento da edificação, situado no recuo de frente do terreno, para que servisse de pátio de pré-montagem das tesouras, que depois foram içadas com a ajuda de guindastes guindast e colocadas em suas posições definitivas.

Como contribuição de melhoria, se poderia pensar para projetos futuros, o melhor posicionamento de equipamento lógico, que possui dimensão significativa e impacta internamente nos espaços edificados, como também a paginação de forros, considerando o tamanho das peças e a direção de alinhamento das réguas de PVC. Também devem ser reavaliadas as ferragens e o detalhamento de esquadrias utilizadas nos ambientes dos animais. O grande porte e peso de bovinos e equinos têm impactado sobremaneira no funcionamento desses componentes edilícios. A execução do paisagismo planejado é componente importante para o perfeito funcionamento da unidade educacional, pois contribui para o sombreamento de áreas e a proteção contra as intempéries. A utilização de blocos, sapatas e cintas pré-fabricadas também impactariam menos o canteiro de obras, aumentaria a velocidade de produção do edifício e diminuiria o custo final do empreendimento.

O fluxo dos insumos dentro do canteiro e a entrega dos materiais na hora de sua utilização contribuiriam certamente para a otimização do resultado final de produção. É o que preconiza o sistema de administração da produção Just In Time (CHENG e PODOLSKY, 1996) - tudo deve ser produzido, transportado ou comprado na hora exata de sua utilização. Pode ser aplicado em qualquer organização, para reduzir os estoques e os custos decorrentes da manutenção dos insumos.

A mecanização já não se configura mais como inovação para as grandes corporações, corporações embora se tenha ainda uma mão de obra abundante, pouco qualificada e de baixo custo. A compatibilização de projetos é fundamental para a qualidade do resultado final do processo de produção do edifício; como também a modelagem tridimensional facilita a leitura e o entendimento dos projetos, principalmente considerando a mão de obra pouco qualificada existente no canteiro, canteiro embora ajude também a projetistas e clientes.

Este Estudo de Caso deve ser considerado como um primeiro passo na direção da pré-fabricação das edificações. Deve-se aprimorar e aprofundar a modelagem tridimensional como ferramenta projetual. Primar pela utilização de componentes edilícios pré-moldados. A capacitação contínua da mão de obra é muito importante para a obtenção dos resultados esperados; assim como a seleção correta de fornecedores, alinhados com a proposta de produção em série. Um monitoramento das atividades planejadas e realizadas retro-alimentam todo o processo, como também a avaliação pósocupação dos bens edificados. Pesquisar é fundamental para monitorar resultados esperados e aperfeiçoar os não desejados. Investir no processo de produção dos edifícios é garantia da qualidade das edificações e de vida para os seus futuros usuários.

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REFERÊNCIAS CHENG, T. C. E.; PODOLSKY, S. Just-in-time manufacturing: an introduction.London: Chapman & Hall, 1996.

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PRASAD, B. Concurrent engineering fundamentals: integrated product and process development. New Jersey: Prentice Hall, 1996.

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