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Tipo: Dissertação
Título: Sistema para rastreamento e gestão de recursos físicos integrando IOT e BIM: aplicação no sistema de parede de concreto moldado in loco
Autor(es): Araújo, Caroline Silva
Primeiro Orientador: Costa, Dayana Bastos
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Ferreira, Emerson de Andrade Marques Ferreira
metadata.dc.contributor.referee1: Sá, Alirio Santos de
metadata.dc.contributor.referee2: Ruschel, Regina Coeli
metadata.dc.contributor.referee3: Costa, Dayana Bastos
Resumo: No canteiro de obras, diferentes recursos físicos (pessoal, equipamentos e materiais) interagem entre si durante a produção. Nos processos tradicionais de rastreamento destes recursos, muitas vezes as informações são coletadas em campo através de métodos manuais baseados em papel ou com baixo nível de integração com os sistemas de gestão e controle das obras. Tais métodos apresentam baixa confiabilidade e consomem tempo e esforço humano. Tecnologias associadas à Indústria 4.0 e Construção 4.0 podem trazer melhorias nesse sentido. O objetivo principal desse estudo é propor um sistema para rastrear recursos físicos no canteiro de obras meio da integração da Internet das Coisas (IoT) com a Modelagem da Informação da Construção (BIM), visando facilitar o gerenciamento das formas metálicas do sistema construtivo de paredes de concreto moldadas in loco. Os objetivos específicos do estudo são: (a) identificar in loco as características físicas, funcionais e de movimentação das formas; (b) identificar requisitos para o desenvolvimento de um sistema com IoT e RFID associados ao BIM para rastrear recursos físicos na obra; (c) desenvolver um protótipo de sistema para facilitar o processo de coleta, armazenamento e gerenciamento dos dados necessários para rastrear as formas, visando melhorias na qualidade das paredes geradas; (d) avaliar o sistema, considerando o seu desempenho e os requisitos dos cliente, a partir de implementação piloto na obra. A estratégia escolhida para conduzir a pesquisa é a Design Science Research (DSR), incluindo as seguintes etapas: (a) Conscientização - revisão da literatura e entendimento do problema teórico e do problema prático; (b) Sugestão - mapeamento e diagnóstico para rastreamento das formas, estudo dos requisitos do sistema, especificações das ferramentas e equipamentos e construção de protótipos; (c) Desenvolvimento - criação de um Gêmeo Digital, criação de um aplicativo, estudo de campo com testes e implementação piloto do sistema no canteiro de obras; (d) Avaliação - medição do desempenho do sistema e análise de requisitos do cliente, considerando a implementação piloto; (e) Conclusão - considerações finais sobre o estudo e a comunicação dos resultados. Como principal resultado, o sistema foi desenvolvido e avaliado com sucesso, em nível de protótipo funcional, sendo capaz de envolver o processo de coleta, armazenamento, gerenciamento e visualização de dados, integrando o Gêmeo Digital ao Aplicativo. As principais contribuições práticas envolvem a preservação da integridade e vida útil das formas, apoio à sequência de montagem, identificação de desvios e melhorias na qualidade das paredes. Concluiu-se que o sistema tem potencial para auxiliar em tomadas de decisão e apoiar a gestão e controle de recursos físicos, representando uma solução relevante para o setor da construção.
Abstract: At the construction site, different physical resources (personnel, equipment, and materials) interact with each other during production. In traditional tracking of these resources, information is usually collected on-site through paper-based manual methods or with a low integration level with the production management and control systems. Such methods present low reliability and consume human time and effort. Technologies associated with Industry 4.0 and Construction 4.0 can bring improvements in this regard. The main goal of this study is to propose a system to track physical resources on-site through the integration of the Internet of Things (IoT) with Building Information Modeling (BIM), aiming to facilitate the management of the metallic formworks in the cast-in-place concrete wall constructive system. The specific goals are: (a) identify in loco the physical, functional, and movement characteristics of the formworks; (b) identify requirements for the development of a system with IoT and BIM, to track physical resources on construction site; (c) develop a system prototype to facilitate the process of collecting, storing, and managing the necessary data to track the formworks, aiming to improve the quality of the generated walls; (d) to evaluate the system considering its performance and the client's requirements, from the pilot implementation on site. The strategy to conduct the research is Design Science Research (DSR), including the following steps: (a) Awareness - literature review and understanding of the theoretical problem and the practical problem; (b) Suggestion - mapping and diagnosis for tracking the formworks, the study of system requirements, tools and equipment specifications and construction of prototypes; (c) Development - the creation of a Digital Twin, the creation of a mobile app, on-site study with tests and pilot implementation of the system at the construction site; (d) Evaluation - measurement of system performance and analysis of customer requirements, considering the pilot implementation; (e) Conclusion - final considerations about the study and the communication of results. As a main result, the system was successfully developed and evaluated, at the functional prototype level, involving the data collection, storage, management, and visualization process, integrating the Digital Twin into the mobile app. The main contributions were related to preserving the integrity and useful life of the formworks, supporting the assembly sequence, identifying deviations, and promoting improvements in the quality of the walls. The system showed the potential to support decision-making and promote improvements concerning physical resources management and control, representing a relevant solution for the construction sector.
Palavras-chave: Recursos físicos
Rastreamento
IOT
BIM
Gêmeos digitais
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal da Bahia
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: EDUFBA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil (PPEC) 
Tipo de Acesso: CC0 1.0 Universal
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/38242
Data do documento: 9-Mar-2021
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