DIRETRIZES PARA O PROJETO DE UM AMBIENTE PARA SIMULAÇÃO E GESTÃO DA PRODUÇÃO

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1 DIRETRIZES PARA O PROJETO DE UM AMBIENTE PARA SIMULAÇÃO E GESTÃO DA PRODUÇÃO Gustavo Lopes Olivares Universidade Estadual do Norte Fluminense LEPROD/CCT/UENF Av. Alberto Lamego, 2000, Horto, Campos dos Goytacazes RJ, CEP Renato de Campos Universidade Estadual do Norte Fluminense LEPROD/CCT/UENF Av. Alberto Lamego, 2000, Horto, Campos dos Goytacazes RJ, CEP , rdcampos@uenf.br Modern techniques and tools to teaching, which integrate Information Technology and Business Knowledge, are essential to the engineers and managers education. This article describes the mean guidelines to the design of a laboratory to Production Management and Simulation employing enterprise modeling and enterprise games. This laboratory will make possible the teaching and research of news knowledge and technologies supported by computers. Keywords: enterprise management, enterprise modeling, enterprise games. 1 - INTRODUÇÃO Apesar de toda tecnologia presente nos dias atuais que cada vez mais vem solucionando problemas, propondo melhorias e mudando hábitos, quando se analisa essa mesma tecnologia no processo de ensino-aprendizagem praticado por instituições de ensino superior, identifica-se, quase sempre, uma grande lacuna no que diz respeito a sua utilização. No ensino superior, um dos problemas a ser resolvido reside na atitude passiva com que, geralmente, os alunos recebem o conhecimento de seus professores. Na sala de aula, a interface professor-aluno é mantida por um planejamento de ensino que privilegia a simples transmissão unilateral de conhecimentos. A utilização do computador permite novas formas de transmissão do conhecimento, métodos mais dinâmicos, interativos e atrativos, despertando no aluno a busca do conhecimento e sua participação efetiva no processo ensino-aprendizagem. Na Era da Informação estamos sujeitos ao aprendizado e à constante busca de novos conceitos e técnicas para aprimorar a gestão dos negócios. Fazer do negócio algo lucrativo utilizando a tecnologia da informação é tarefa essencial para estar à frente da concorrência e obter um posicionamento positivo no mercado. A tecnologia, especialmente a tecnologia da informação, é um grande capacitador para a melhoria das operações da empresa porque viabiliza projetos de trabalho mais ágeis, menos onerosos e mais eficazes, viabilizando uma grande quantidade de novos procedimentos, técnicas ou metodologias administrativas, (RODRIGUES, 1999), as quais devemos conhece-las adequadamente. Este artigo tem como objetivo descrever os princípios para o projeto de um Ambiente para Simulação e Gestão da Produção, pretendendo explorar a transmissão do conhecimento através da modelagem e jogos de empresas. Suportado pelo uso da Tecnologia de Informação, este laboratório deve contribuir para a melhoria do processo de ensino-aprendizagem nas áreas de Administração e Engenharia de Produção. ENEGEP 2002 ABEPRO 1

2 2 - SISTEMAS COMPUTACIONAIS PARA GESTÃO DE EMPRESAS Os recentes e grandes avanços proporcionados pela TI trouxeram inúmeras possibilidades para as empresas melhorarem seus processos. As vantagens para o gerenciamento da produção também foram significativas. Especificamente nesta área, a TI realiza um importante papel através da automação e integração de processos operacionais e gerenciais, atuando desde o chão de fábrica até a gerência, responsável pela direção da empresa. Isto pôde ser verificado através do surgimento dos sistemas MRP II integrando as principais funções relacionadas com o Planejamento e Controle da Produção, como os setores de vendas e controle de estoque, através de um sistema de informações único (SLACK, 1999). Os APS (Advanced Planning Systems Sistemas de Planejamento Avançado) são ferramentas especialistas em soluções de planejamento e programação da produção, capazes de considerar as variáveis e restrições inerentes ao ambiente produtivo gerando planos de execução viáveis que necessitam de pouca ou nenhuma intervenção do programador. Esses Sistemas não estão ligados somente à tarefa de programação avançada da produção. Seu uso se estende por uma gama de funcionalidades que vão desde o desenho da Rede Logística, Planejamento de Demanda e Gestão da Cadeia de Fornecimento, até o nível operacional propriamente dito, como gestão de transportes e armazéns. Dentro da categoria APS, existem ferramentas capazes de realizar as atividades de carregamento, seqüencialmente e programação da produção, levando em conta as variáveis envolvidas (CORRÊA, 2000). Também, os sistemas CIM (Computer Integrated Manufacturing) procuraram automatizar atividades ligadas a manufatura, como as atividades de projeto do produto e de planejamento de processos (sistemas CAE, CAD, CAM e CAPP) (VERNADAT, 1996). Esses sistemas não atenderam às reais necessidades de integração de toda empresa. Como resposta a estas necessidades surgiu o ERP (Enterprise Resources Planning), ou os sistemas integrados de gestão (SIGs). Este advento possibilitou as empresas integrarem todas as suas áreas atingindo a gestão global da empresa. Os Sistemas ERP apóiam a gestão de todas as áreas da empresa e permitem a troca eletrônica de informações entre os departamentos de forma ágil, confiável e automática. Cada operação que gera uma transação registrada no sistema está imediatamente disponível para todos os envolvidos na operação em si, ou nas suas conseqüências. A empresa passa a dispor de uma única base de dados em que todas as informações correntes são mantidas atualizadas e disponíveis para todas as áreas envolvidas. Um ERP é basicamente composto de módulos que atendem às necessidades de informação para o apoio à tomada de decisão de outros setores que não apenas aqueles ligados à manufatura: distribuição física, custos, recebimento fiscal, faturamento, recursos humanos, finanças, contabilidade, entre outros, todos integrados entre si e com os módulos de manufatura, a partir de uma base de dados única e não redundante, como mostra a figura 1. Ainda assim, apesar do grande salto em termos de integração proporcionado por esses sistemas, algumas questões ainda devem ser tratadas. Essa integração se deu principalmente no nível da TI, o que não garante que os processos negócios da empresa estejam sendo realizados da melhor maneira e que todos os problemas estão solucionados (DOUMEINGTS, 2000) (KALPIC e BERNUS, 2001). Dentre os pontos críticos, estão a necessidade de se conhecer os reais requisitos do negócio para adequação dos sistemas computacionais à empresa e o treinamento do pessoal que utilizará essas tecnologias. A simples introdução da tecnologia na empresa não representa uma garantia da solução de problemas. Para que apóiem o planejamento e controle da produção, os sistemas devem ser ENEGEP 2002 ABEPRO 2

3 projetados levando-se em conta a compreensão das necessidades de informação e, principalmente, dos processos decisórios praticados pela empresa (STUTZ, 1999). Figura 1 Estrutura Conceitual dos Sistemas ERP (Adaptado de CORRÊA et. al., 2000). Então, a tecnologia de informação é uma grande viabilizadora de novos modos de realizar os processos dentro da empresa, mas algumas questões permanecem: Como os processos (operacionais ou administrativos) devem ser projetados para melhor atingir os objetivos da empresa, empregando ou não a tecnologia de informação? Quais as informações realmente necessárias para a tomada de decisões e assim aumentar a eficiência e eficácia na realização dos processos de negócios da empresa? Assim, torna-se clara a necessidade de se compreender a empresa como um todo, seus objetivos e as informações envolvidas em seus processos. Por conseguinte, importantes questões como o desenvolvimento de um adequado modelo de gestão carece de maior atenção. Para isto, deve-se buscar ferramentas adequadas que torne possível identificar, descrever e integrar os processos, alimentando-os com um contínuo fluxo de informações, e auxiliados pela tecnologia da informação, sempre que necessário. Surge, então, a necessidade do conhecimento da organização, ou o conhecimento das pessoas que integram a organização. Com intuito de responder estas questões, e descrever os conhecimentos adquiridos, ou que devem ser adquiridos pelas pessoas envolvidas nos processos de negócios, devemos utilizar como ferramenta a modelagem de empresa. 3 - MODELAGEM DE EMPRESA E CIMOSA A modelagem de empresas é um conjunto de atividades ou processos usados para desenvolver partes de um modelo de empresas para se chegar a alguma finalidade desejada. Ela está relacionada com respostas às questões como: "o que", "como", "quando", quanto, "quem" e onde da empresa. O "o que" refere-se às operações e objetos processados pela empresa. "Como" refere-se à definição do comportamento da empresa, ou a maneira como as coisas são feitas. O "quando" fornece a noção de tempo e está associado aos eventos representando mudanças no estado da empresa. O "quem" refere-se aos recursos ou agentes da empresa. Os aspectos "quanto" (por exemplo - aspectos econômicos), e "Onde" (logísticos) também são importantes aspectos a serem considerados (VERNADAT, 1996) (McMENAMIM & PALMER, 1991). ENEGEP 2002 ABEPRO 3

4 A metodologia de modelagem CIMOSA (Computer Integrated Manufacturing Open System Architecture) é considerada uma das mais completas (VERNADAT, 1996) e tem como objetivo ajudar as empresas a gerenciar mudanças e integrar seus recursos e operações para fazer face à competição mundial, competindo em preço, qualidade e em tempo de entrega. A base para se alcançar isso é um modelo de empresa integrada. A estrutura arquitetural de CIMOSA, mostrada na figura 2, compreende três maiores componentes: (i) um Ciclo de Vida de Sistemas CIM, (ii) uma Infra-estrutura de Integração; e (iii) uma Estrutura de Modelagem de Empresa. Figura 2 Estrutura Arquitetural de CIMOSA (Adaptado de VERNADAT, 1996). A estrutura de modelagem CIMOSA (também conhecida como Cubo CIMOSA) consiste de duas partes, com relação a particularização do modelo: uma arquitetura de referência; e uma arquitetura particular. A arquitetura particular é um conjunto de modelos documentando o ambiente da empresa, passando pela análise de requisitos do usuário, pelo projeto, até a sua implementação. A arquitetura de referência é usada para auxiliar os usuários de negócios no processo de construção de sua própria arquitetura particular. A arquitetura de referência é separada em duas camadas: uma camada genérica proporcionando blocos de construção genéricos de modelagem (construtores da linguagem de modelagem) e uma camada de modelos parciais consistindo de uma biblioteca de modelos parciais reutilizáveis para setores da indústria (isto é, modelos parcialmente particularizados que podem ser adaptados às necessidades específicas da empresa). Uma outra dimensão de modelagem a ser considerada é a dos modelos que sugere a modelagem de uma empresa de acordo com três sucessivos níveis, (iterações entre esses níveis são permitidas e necessárias): (a) definição de requisitos, para expressar as necessidades dos negócios na visão dos usuários; (b) especificação de projeto, para construir um modelo formal, conceitual e executável do sistema da empresa; (c) descrição da implementação, para documentar detalhes e mudanças na implementação, recursos instalados, e mecanismos de gerenciamento de exceções. ENEGEP 2002 ABEPRO 4

5 Finalmente, uma terceira dimensão contempla o ponto de vista do qual a empresa é considerada. São definidos quatro pontos de vista básicos e complementares (outras vistas podem ser definidas): (a) a vista de função, que representa a funcionalidade e comportamento da empresa (isto é, eventos, atividades e processos) incluindo aspectos temporais e exceções; (b) a vista de informação, que representa os objetos da empresa e seus elementos de informação; (c) a vista de recursos, que representa os meios da empresa, suas capacidades e gerenciamento; (d) a vista de organização, que representa níveis organizacionais, autoridades e responsabilidades. Em um nível macro, CIMOSA vê toda a empresa como uma coleção de domínios (vide DM1, DM2 e DM3 na figura 3), definindo áreas funcionais responsáveis por alguns dos objetivos da empresa. Um domínio é constituído de uma coleção de processos centrais chamados processos de domínios (PD1.1, PD1.2, PD2.1,...) e interage com outros domínios (RD12, RD13 e RD14) pela troca de requisições (eventos) e objetos. Cada processo de domínio é uma cadeia completa de atividades de empresa (AE1, AE2, AE3,...), disparado por eventos, e produzindo um resultado final claramente definido (VERNADAT, 1996). Em um próximo nível de análise, cada processo de domínio é definido em termos de suas atividades de empresa. Atividades de empresas são passos de processamento dentro de um processo transformando objetos e requerendo recursos para sua execução. Atividades podem ser agrupadas dentro de um processo de domínio em subprocessos, chamados processos de negócios (PN2.3.1,PN2.3.2). Atividades de empresa possuem entradas e saídas que descrevem os objetos de empresa transformados pela atividade, os objetos de controle das atividades e os recursos necessários para as atividades na forma de vistas de objetos. Também, cada atividade de empresa pode ser decomposta em passos de processamento elementares, chamados operações funcionais. Figura 3 Visão de Modelagem CIMOSA (Adaptado de VERNADAT, 1996). ENEGEP 2002 ABEPRO 5

6 Ensinar, treinar e testar novos conhecimentos e tecnologias em um ambiente real de empresas pode gerar riscos e custos. O jogo de empresa pode ser um mecanismo adequado para o treinamento e aplicação de conhecimentos e tecnologias, simulando situações próximas das reais, sem nenhum risco a integridade de empresas. 4 - JOGOS DE EMPRESA Aprender fazendo tem sido a forma mais efetiva de ensino, apesar de ainda pouco difundida em escolas e, principalmente, em empresas, devido ao contexto cultural e organizacional estabelecidos em nosso país. Em diversas áreas de ensino e treinamento, o uso de microcomputadores e o desenvolvimento de softwares têm evoluído de tal forma que já são evidentes seus impactos na capacitação de operários, administradores e acadêmicos. Para VALENTE (1994), livros eletrônicos, educação e treinamentos apoiados por computador, multimídia e hipermídia estão mudando a forma de ensino. No tocante ao uso de Jogos no processo ensino/aprendizagem percebe-se que é um método simulado em que o treinando é inserido em determinado ambiente, que deve ser o mais próximo possível da realidade a ser encontrada. É uma das técnicas mais poderosas de ensino disponível e constitui um passo metodológico no processo de evolução dessas técnicas, que começaram com aulas expositivas e leituras. Os Jogos de Empresa é uma simulação do ambiente organizacional, tanto em seus aspectos internos como externos, que permite a avaliação e a análise das possíveis conseqüências decorrentes de decisões adotadas. Eles têm a mesma estrutura do jogo simulado, isto é, possuem regras claras e bem definidas, presença de espírito competitivo, possibilidade de identificar vencedores e perdedores, ludicidade, fascinação e tensão. Neste jogo, são reproduzidas as características relativas às áreas de uma empresa, e o grupo realiza uma seqüência de interações, colocando em prática suas habilidades técnicas. De acordo com WILHELM (1997), os jogos de empresa estruturados são sistemas que, através da simulação de diversas atividades inerentes a uma empresa, são capazes de criar cenários que envolvem questões relativas à produção, distribuição e consumo, permitindo ao grupo vivenciar situações que possibilitem a aplicação de conhecimentos e técnicas de acordo com um objetivo. KOPITTKE (1996) evidencia os Jogos de Empresas como um método de ensino incontestável, permitindo simular situações de decisão tão interessantes e com tamanha participação dos alunos, conseguindo-se, assim, uma atmosfera excitante de aprendizado, bem como permitindo ser trabalhado um grande número de conceitos em um espaço de tempo relativamente pequeno. Concluindo, o Jogo de Empresa permite simular vários meses (e até anos) de operação de uma empresa e de seu mercado no intervalo de poucas horas. Assim, o aluno pode exercitar suas habilidades de tomador de decisão de forma muito mais rápida do que na realidade concreta. Com ele é possível explorar em sala de aula muitos aspectos da realidade mais facilmente que através de técnicas tradicionais de ensino. As funções de uma empresa são sempre relacionadas, e uma decisão sempre interfere com outras. 5. DESCRIÇÃO DO PROJETO Como relatado anteriormente, o principal objetivo deste trabalho é o projeto de um Ambiente para Simulação e Gestão da Produção, semelhante a iniciativas de outras instituições (CAMPOS, 1998). Este ambiente deve proporcionar condições para que se estude, pesquise e desenvolva novos conhecimentos e tecnologias para a gestão e integração de empresas, além de permitir testes de sistemas comerciais, visando a proposta ENEGEP 2002 ABEPRO 6

7 de soluções inovadoras para os problemas de competitividade relacionados com a gestão e integração de empresas. O ambiente pode ser dividido em três maiores componentes: uma Infra-estrutura de Integração, um Sistema Físico de Montagem, e um Modelo de Referência para Gestão da Produção (Figura 4). Ele também deve simular a integração de supostos elementos externos a uma empresa (simulação de fornecedores e clientes). Figura 4 Estrutura para o Ambiente para Simulação e Gestão da Produção. A Infra-estrutura de Integração deve ser composta por computadores pessoais e softwares, sendo adquiridos até o momento: um sistema de ERP (Microsiga Advanced), um sistema APS para o Planejamento Fino da Produção (Preactor), e um software de simulação (ARENA). A integração desses sistemas deve ser realizada. Cada computador pode ser configurado e dedicado a uma função típica de uma empresa (planejamento da produção, controle da produção, compras, vendas, controle de estoque, contabilidade,...). O Sistema Físico de Montagem deve simular uma célula de montagem de produtos fictícios (peças padrão - LEGO), através de componentes eletro-pneumáticos reais de pequenas dimensões, constituindo estações de trabalho e sistemas de movimentação, representando o chão-de-fábrica de uma empresa. Pode-se simular encomendas customizadas para os produtos fictícios feitas por clientes virtuais, em função de uma demanda pré-determinada ou probabilística. Diferentes produtos e processos (ou estações de trabalho) podem ser simulados em função das posições em que pode-se montar os cubos da LEGO. O Modelo de Referência para Gestão de Empresa se refere aos conhecimentos e regras necessárias para os procedimentos relativos aos processos de gestão que deverão ser implementados e simulados, permitindo aos alunos e pesquisadores interagir com o Ambiente. Através do modelo devem ser empregadas as mais recentes técnicas relacionadas com processos de empresas, geralmente relacionadas com decisões, como os processos de Previsão de Demanda, Planejamento e Controle da Produção, Projeto do Produto, e Projeto do Processo. Por exemplo, na área de Planejamento da Produção podese implementar e testar técnicas como o Just In Time ou MRPII. Esses processos devem ser modelados através da linguagem de modelagem de empresas CIMOSA. Para avaliar as decisões tomadas e o impacto destas em um Ambiente Simulado de Gestão da Produção, precisamos medir e comparar os resultados obtidos durante o processo de tomada de decisão. Para isso definiremos alguns indicadores. Assim, temos alguma complexidade relacionada com o gerenciamento de produtos, equipamentos e processos, criando um cenário propício para o ensino através do emprego de jogos de empresa. ENEGEP 2002 ABEPRO 7

8 6. CONSIDERAÇÕES FINAIS O trabalho descrito neste artigo tem como objetivo principal descrever as principais diretrizes para o projeto de um Ambiente para Simulação e Gestão da Produção, com recursos para o ensino e pesquisa em tecnologias de gestão e integração de empresas, com foco na área Planejamento e Controle da Produção, utilizando como princípios a modelagem de empresas e jogos de empresa. Com o ambiente a ser projetado será possível no futuro: Um ambiente para estudo, modelagem e simulação de processos de negócios visando a pesquisa e ensino em gestão e integração de empresas; Pesquisa e desenvolvimento de novas tecnologias, metodologias e modelos de referência para a gestão de empresas, visando contribuir para o aumento de potencial competitivo através da investigação de novas formas e oportunidades de negócios; Permitir identificar e armazenar conhecimentos envolvidos na gestão de empresas para projetar e/ou reprojetar processos que possibilitem aumentar a capacidade de adaptação da empresa com seu ambiente; Domínio e difusão de novas tecnologias no contexto das Instituições de Ensino, empresas e comunidade em geral, com a formação de massa crítica na área de gestão e integração de empresas; Criar e testar cenários para jogos de empresa, permitindo vivenciar situações que possibilitem a aplicação de conhecimentos e técnicas relacionadas à gestão e integração de empresas, contribuindo no processo ensino-aprendizagem e qualificação profissional. 7. REFERÊNCIAS CAMPOS, R. (1998) Uma Proposta de Modelagem e Integração de Sistemas de Gestão da Produção em Empresas de Manufatura. FEM-Unicamp, Campinas, Tese (doutorado). CORRÊA, H. L., GIASNESI I. G. N., CANON M. (2000) Planejamento, Programação e Controle da Produção: MRPII/ERP, São Paulo, Ed. Atlas, 3ª edição, 411 p. DOUMEINGTS, G. et alli. (2000) Production management and enterprise modelling, Computers in Industry, v. 42, p KALPIC, B. e BERNUS, P. (2001) Business process modelling in industry - the powerful tool in enterprise management, Computers in Industry. KOPITTKE, Bruno H. (1996) Jogos de Empresas: Novos Desenvolvimentos. Universidade Federal de Santa Catarina - documento interno, 1996 McMENAMIN, S. M., PALMER, J. F. (1991) Análise Essencial de Sistemas. São Paulo: McGraw-Hill, 554p. RODRIGUES, M. V. (1999) Processo de melhoria nas organizações Brasileiras. Rio de Janeiro: Qualymark Ed., 248p. SLACK, N., CHAMBERS, S., HARLAND, C., HARRISON, A., JOHNSTON, R. (1999) Administração da produção. Edição compacta. São Paulo: Atlas, 526p. STUTZ, D. (1999) O profissional de TI: um Novo Paradigma de Trabalho. Developers Magazine. Rio de Janeiro, ano 3, n. 31, pp.14-15, mar VALENTE, J. A. (1994) Computadores e Conhecimento: Rpensando a educação. Campinas, Gráfica Central da UNICAMP. VERNADAT F. B. (1996) Enterprise modeling and integration, Principles and Applications, Chapman & Hall. WILHELM, Pedro P. H. (1997) Uma nova Perspectiva de Aproveitamento e Uso de Jogos de Empresas. Florianópolis Tese de Doutorado em Engenharia de Produção e Sistemas - Universidade Federal de Santa Catarina. ENEGEP 2002 ABEPRO 8