Oportunidades de inovação
Colby Swanson é sócio do Momentum Innovation Group e executivo residente da ADL Ventures.
A inovação existe para mudar positivamente o status quo, impulsionar o progresso e criar um novo valor - algo de que o setor de construção precisa desesperadamente. Nosso setor enfrenta um momento crítico, lutando contra a escassez de mão de obra qualificada, produtividade estagnada, custos crescentes e qualidade inconsistente. A complexidade dos desafios exige uma colaboração convergente - entre as disciplinas (engenharia, arquitetura, ciência dos materiais, finanças, cadeia de suprimentos etc.) e entre os setores (construção, manufatura) - em que a agilidade empresarial é combinada com um profundo conhecimento técnico e um conhecimento executivo de negócios para impulsionar a inovação na construção para novos patamares. Devemos ir além das práticas tradicionais e adotar a inovação inspirada na construção industrializada ("IC").
O relatório da McKinsey de 2019, Modular construction: From Projects to Products (De projetos a produtos), afirma sucintamente que uma mudança da construção tradicional baseada no local (projetos) para a pré-fabricação fora do local (produtos), quando projetada corretamente, poderia proporcionar uma melhoria de até 12% na produtividade e remodelar a cadeia de suprimentos e de valor da construção como a conhecemos. A realidade é mais matizada, por isso, reformulei o apelido "De projetos a produtos" para "De projetos a sistemas e processos de construção". A diferença é que a definição de "produto" é mais ampla e inclui tanto um sistema de construção (de componentes) quanto processos complementares que permitem configurabilidade, repetibilidade e escala.
O setor de construção, geralmente visto como resistente a mudanças, está pronto para uma revolução. A mudança para "sistemas e processos de construção" não é meramente teórica; ela já está tomando forma de maneiras notáveis. De casas impressas em 3D que são erguidas em dias (100 casas impressas em 3D da subdivisão de casas da ICON e da Lennar) a arranha-céus modulares que são montados como LEGOs (461 Dean St no Brooklyn consiste em 32 andares modulares, projetados pela SHoP Architects), o futuro da construção está se revelando diante de nossos olhos. Mas o que isso significa para um projeto comum? Como essas inovações podem afetar a maneira como projetamos, construímos e vivemos em nossos espaços?
Teoria da mudança. Imagem gentilmente cedida pela ADL Ventures.
Ao considerar onde inovar no crescente espaço de CI, é útil ter uma teoria clara de mudança ("ToC") para fornecer um roteiro focado de como se espera que a mudança ocorra. A ADL Ventures, uma empresa de desenvolvimento de empreendimentos que já lançou oito empresas, usa ToCs para orientar as decisões sobre onde a inovação tem o maior potencial de impacto e sucesso. Há mais um artigo a ser desvendado nessa ToC, mas a definição principal de cada intervenção é descrita em ordem de prioridade na imagem como 1) Construção de sistemas, 2) Agregação de demanda e 3) Modernização da capacidade.
Nas próximas seções, vamos nos aprofundar em exemplos específicos de inovação em construção e manufatura que estão mudando cada vez mais a construção para fora do local. Exploraremos como essas tecnologias e abordagens inovadoras estão lidando com os desafios enfrentados pelo setor, desde a escassez de mão de obra até as preocupações com a sustentabilidade. Estamos no início de uma nova era na construção, em que a imaginação e a engenhosidade convergem para construir um futuro melhor.
Inovação em sistemas de construção
A abordagem revolucionária da citizenM para a construção de hotéis está centrada em seu produto e processo inovadores de hotel modular de um quarto. Reconhecendo as ineficiências e os altos custos associados à construção tradicional, a empresa adotou corajosamente a modularização, com o objetivo de criar uma experiência de quarto padronizada e de alta qualidade que pudesse ser replicada em todo o mundo (12 hotéis modulares representando 3.000 chaves). Esse foco singular em um único tipo de quarto permitiu que eles otimizassem o design, a produção e a montagem.
Para isso, a citizenM fez uma parceria com fabricantes de módulos (Polcom, CIMC) para produzir esses quartos de hóspedes compactos (8'x26'), porém confortáveis, priorizando a funcionalidade e as comodidades essenciais. Essa abordagem simplificada eliminou os detalhes desnecessários, permitindo a fabricação de módulos com precisão excepcional em várias fábricas externas. Esses módulos totalmente mobiliados são transportados e montados no local como blocos de construção, reduzindo drasticamente o tempo de construção (cerca de 40% mais rápido em relação à construção no local), o custo (cerca de 10% de economia em comparação com a construção no local) e os transtornos. Isso também permitiu que eles reduzissem o processo da lista de pendências de 2 meses para 2 dias. Esse processo, baseado na simplificação do produto e do processo, permitiu que a citizenM se expandisse rapidamente, oferecendo acomodações de luxo a preços acessíveis em locais urbanos privilegiados e, ao mesmo tempo, estabelecendo um novo padrão de eficiência e sustentabilidade no setor de hospitalidade.
A nave de drones da SpaceX "Just Read the Instructions" e o booster Falcon 9 são rebocados para o porto. O booster aterrissou com sucesso no droneship 8-1/2 minutos após seu lançamento em 29/2/2024. Foi o 11º voo desse booster e a 3ª aterrissagem nesse droneship. Porto Canaveral, Flórida, EUA, 02/03/2024.
O foguete Falcon da SpaceX é uma prova do poder da combinação de inovação de produtos e processos para revolucionar todo um setor. Em relação ao produto, o projeto reutilizável do Falcon desafiou fundamentalmente o modelo tradicional de foguete descartável, reduzindo drasticamente os custos de lançamento (US$ 67 milhões do Falcon contra mais de US$ 350 milhões do Delta IV Heavy da ULA) e aumentando a acessibilidade ao espaço. Essa inovação foi complementada por um foco incansável na otimização de processos, com a SpaceX integrando verticalmente sua fabricação, simplificando a produção e sendo pioneira na iteração e nos testes rápidos. Essa abordagem holística não apenas perturbou os gigantes aeroespaciais estabelecidos, mas também estimulou uma nova era de inovação espacial e democratizou o acesso ao espaço.
Inovação na agregação de demanda
Há dois grandes exemplos de agregação de demanda no setor de CI: A Sears Mail Order Homes e a rede HUD Manufactured Home Dealer. Pode não parecer hoje em dia, mas a partir de 1908 e até 1940, a Sears ofereceu e vendeu cerca de 85.000 kits de casas como parte de seu famoso catálogo Sears. Aproveitando sua vasta rede de catálogos por correspondência, eles conseguiram atingir um público enorme e ajudaram a tornar a casa própria mais acessível em todo o país (especialmente nas áreas rurais). Os kits padronizados de casas incluíam madeira pré-cortada, todos os outros materiais (janelas, portas, fixadores, etc.) e instruções necessárias para agilizar o processo de construção e reduzir a dependência de mão de obra especializada.
Embora a Sears não tenha sido a primeira a oferecer casas em kit, sua abordagem ousada, combinando ampla distribuição, produção em massa e componentes padronizados, ajudou a moldar o cenário suburbano moderno do século XX.
O exemplo moderno e não inovador de agregação de demanda é a computação em nuvem. Provedores como Amazon Web Services e Microsoft Azure agregaram as necessidades de computação de indivíduos e empresas de todos os tamanhos em uma infraestrutura compartilhada. Em vez de cada entidade precisar construir e manter seus próprios e caros data centers de hardware, elas podem alugar recursos de computação sob demanda na nuvem. A escala maciça dos provedores de nuvem permite que eles obtenham economias de escala significativas na compra de hardware, no gerenciamento de data centers e no desenvolvimento de software. A agregação de demanda na computação em nuvem industrializou o setor de TI, democratizou o acesso a recursos avançados de computação, de startups a grandes empresas, permite fácil flexibilidade de aumento (ou redução) de demanda e reduziu significativamente o custo para os usuários finais.
A nave de drones da SpaceX "Just Read the Instructions" e o booster Falcon 9 são rebocados para o porto. O booster aterrissou com sucesso no droneship 8-1/2 minutos após seu lançamento em 29/2/2024. Foi o 11º voo desse booster e a 3ª aterrissagem nesse droneship. Porto Canaveral, Flórida, EUA, 02/03/2024.
Modernização da capacidade
Em primeiro lugar, por "capacidade" entendemos tanto a capacidade de produção de componentes de CI quanto o desenvolvimento da força de trabalho de CI necessária para gerenciar e administrar essas instalações. Embora não abordemos a força de trabalho neste artigo, é importante observar que a oportunidade de inovar nesse espaço é enorme, considerando que, nas próximas décadas, precisaremos treinar milhões de novos trabalhadores de construção baseados em CI para projetar, desenhar, adquirir, fabricar, operar e montar a futura economia de CI - oportunidades do oceano azul.
A fábrica é onde ocorre uma parte significativa da eficiência da industrialização no setor de construção - as outras áreas são a engenharia de produto inicial e a montagem do edifício no local. Um erro comum que vejo com investidores e fábricas existentes é querer investir primeiro em uma instalação, ou pior ainda, em uma instalação altamente automatizada, sem antes aperfeiçoar os sistemas de construção e garantir um pipeline estável (agregação de demanda). Atualmente, há enormes ineficiências de capital nas fábricas externas atuais. A criação de valor e as economias de escala de fabricação geralmente ocorrem apenas em uma pequena parte de uma fábrica, considerando que a maioria das operações é basicamente a construção de um local sob um telhado (e chamando isso de fabricação) ou a fabricação de produtos de construção que foram projetados para uso no local (em comparação com o uso fora do local).
Somente depois que o produto e a demanda tiverem sido suficientemente resolvidos, é hora de projetar, otimizar e automatizar o processo de montagem da manufatura ao local. Novamente, a maioria das pessoas quer ir direto para a automação, mas essa é a ÚLTIMA etapa.
Uma área inovadora a ser considerada ao tentar projetar e fabricar com mais eficiência são os fixadores. O setor automotivo aprendeu há muitos anos que, para acelerar a produção, era necessário eliminar rebites e parafusos caros e pesados. O segredo para montar rapidamente carros mais fortes e mais leves está na forma como eles são montados. No passado, eram necessários sistemas de fixação pesados. Atualmente, as fitas e supercolas de altíssima aderência e os fixadores de plástico de engenharia e velcro de conexão rápida substituíram os fixadores mecânicos mais pesados. Os fixadores modernos proporcionam velocidade, melhor desempenho e resultam em economia total de custos de montagem. Enquanto os fixadores mecânicos concentram a tensão em seus pontos de conexão, a fita distribui essa tensão em uma área muito maior, reduzindo as fraturas por tensão e as falhas.
Melhor ainda é a utilização de menos componentes para a montagem. A prensa giga da Tesla foi inventada para fundir toda a parte inferior traseira do veículo Modelo Y em uma única peça. O redesenho dessa peça em um processo de uma etapa eliminou cerca de 370 outras peças e reduziu enormemente o tempo de montagem, soldagem e/ou fixação.
Estamos começando a ver materiais de construção projetados com o CI em mente. Produtos de formato maior, como CLT (Cross Laminated Timber, madeira laminada cruzada), painéis de madeira compensada em massa, elementos de concreto pré-moldado, SIPs e materiais de isolamento avançados (VIPs, isolamento de aerogel)... muitas dessas tecnologias de CI custam mais do que os produtos de materiais de construção básicos da concorrência, mas quando os custos totais de produção e instalação são considerados, os produtos baseados em CI sempre vencem.
O setor de construção está em uma encruzilhada. Ao adotar os princípios da construção industrializada, aprender com outros setores e aproveitar as tecnologias digitais, o setor pode enfrentar seus principais desafios de frente. Essa transformação promete um futuro de maior produtividade, melhor qualidade, controle de custos e um ambiente construído mais sustentável, acessível e resiliente.
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