IDEF0 - Método de Representação de Processos em Forma de Fluxo

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1 IDEF0 - Método de Representação de Processos em Forma de Fluxo Jefferson Luis Mykolayczky mykolay@nupes.cefetpr.br Jorge Tortato Júnior tortato@nupes.cefetpr.br Núcleo de Pesquisa em Engenharia Simultânea (NuPES) Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná (CEFET-PR) Abstract In this paper, the authors present some concepts about a standard to represent workflows, in a set of process which is called IDEF0. IDEF0 is part of a family of standarts called IDEF, which is used to represent and model systems. IDEF0 uses ICOMs to represent each step or substep and arrows to indicate target and origin of the data. ICOMs are boxes which have inputs, controls, outputs and mechanisms. These "signals" are linked by arrows from or to another ICOM. Because the uniformity and limited iterations facilities, IDEF0 is widely used for business process. Keywords WorkFlow, Modeling process representation. Resumo Neste artigo são apresentados conceitos relacionados com a utilização de um padrão de representação de um conjunto de processos num workflow chamados de IDEF0. O IDEF0 faz parte de um conjunto de padrões da família IDEF, que é utilizada para a representação e modelagem de sistemas. Este modelo IDEF0 utiliza de ICOMs para representar cada tarefa ou subtarefa, setas para indicar qual a finalidade e procedência de algum dado. Esses ICOMs são caixas retangulares que possuem terminais" que recebem dados ou trasmitem dados para outros ICOMs. Por causa da uniformidade e iteração limitadas para facilitar o processo, este método é largamente utilizado em modelamento de processos industriais, gerenciais, executivos, etc. Palavras-chave Fluxo de Trabalho, Modelagem de representação de processo. 1 INTRODUÇÃO Um fluxograma, é um representação gráfica de um processo [2], mostrando a seqüência de passos, tarefas ou atividades, em termos de alguns símbolos ou ícones padrões de um fluxograma. É um desenho de como uma equipe faz determinado trabalho. O padrão mais utilizado para uma representação de um fluxograma durante o modelamento conceitual é o IDEF0 [2]. Esta "linguagem" foi desenvolvida a partir de uma necessidade da força aérea americana, que trabalhava com diversas indústrias aeroespaciais. Como cada uma destas indústrias trabalhava de sua maneira, era difícil controlar e documentar todos esses processos. Estudos foram feitos para que se tivesse uma linguagem que compreendesse vários critérios e atendesse todas estas indústrias. Em 1972, foi desenvolvido o SADT (Structered Analysis and Design Technique) por Douglas T. Ross, da SoftTech, que foi escolhido para uso no projeto AFCAM (Air Force Computer Aided Manufacturing). Em seguida foram desolvidos o ICAM I e o ICAM 2. O ICAM 2 foi documentado e renomeado como IDEF0. 2 IDEF0 IDEF (Integration Definition for Function Modeling) é uma família integrada de métodos [1][3] para modelagem baseada em representações de diagramas, incluindo uma larga variedade de técnicas. Todas estas técnicas estão formalizadas no FIPS (Federal Information Processing Standarts).

2 O IDEF0, que é o primeiro conjunto de padrões do IDEF, processa uma coleção de atividades e outras ações utilizando-se de ICOMs (Input Control Output Mechanism). O ICOM não inclui apenas dados e informações mas também tudo que pode ser descrito como sendo um processo (esquema, estimativa, regulamentos, produtos, etc). O ICOM é uma representação gráfica de uma tarefa ou um conjunto de tarefas, que possui "terminais" para que possa ser alimentada ou alimentar outras ICOMs. Esses "terminais" recebem o nome de entrada, controle, saídas e mecanismos. A entrada recebe o dado a ser convertido pela atividade, o controle agrega responsabilidade de como e quando a entrada deve ser processada e executada, a saída apresenta o resultado de como a entrada foi processada e o mecanismo representa quem deve executar esta atividade (pode ser uma pessoa, equipamento, máquina ou outras organizações). regulamentos que define as relações entre eles são chamados da sintaxe da linguagem [3]. Os elementos básicos que constituem um diagrama IDEF0 são simples construções gráficas, tais como caixas, linhas e setas. Caixas representam funções, atividades e processos. Setas representam objetos ou dados relacionados com as caixas. E temos também algumas regras de como esses componentes são utilizados. As caixas são retangulares, desenhadas com linhas sólidas. É incluído um nome ou uma frase para a caixa e também é dado um número único para a mesma. Desta maneira, caixas são simples representações gráficas que formam os elementos básicos do diagrama. Eles podem representar a atividades, ações ou tarefas. Estas caixas informam o que acontece em determinada função. Uma caixa básica é mostrada na figura 2. Entrada Controle Nome da Função Saída dfdsaf Modelo de Desenvolvimento 1 Fig. 2 Sintaxe de uma Caixa Mecanismo Chamadas Fig. 1 Exemplo de ICOM O modelo funcional IDEF0 é composto por um conjunto de ICOMs, setas e caixas. Cada atividade ou função é conceitualmente representada por uma caixa retangular. Cada atividade pode ser decomposta em vários níveis. Estes subníveis seguem as mesmas convenções. Portanto um modelo completo de IDEF0 é uma representação hierárquica do processo composta por atividades ou funções em quantos níveis forem necessários. As linhas são sólidas e curvadas nos cantos, apenas possuem orientação vertical ou horizontal, são conectadas aos lados de cada caixa e são nomeadas por substantivos. As linhas (com setas) são usadas para conectar as caixas. No diagrama elas representam objetos ou dados do sistema. Estes objetos ou dados serão usados ou produzidos por atividades nas caixas. As linhas com setas não representam fluxo ou seqüência como num modelo de fluxo tradicional. Elas indicam objetos ou dados que são utilizados pelas funções. Alguns exemplos mais comuns são mostrados na figura Sintaxe e Semântica Os componentes estruturais e características de uma linguagem e os

3 90 o Linha Straight Reta line arrow segment Linha Curved curvada, arrow segment; sempre corners are curvado rounded em with graus degree arcs Um Forking dado arrows é utilizado em duas caixas distintas maior detalhamento do diagrama, até que a tarefa seja descrita num nível suficiente que suporte as metas de um projeto. O nível superior do diagrama no modelo provém a mais geral ou resumida descrição da tarefa representada por este modelo, como visto na figura 4. Este diagrama é seguido por uma série de diagramas filhos provendo maiores detalhes sobre determinada tarefa. O Joining resultado arrows de duas caixas são utilizados na entrada de outra. Fig. 3 Exemplos de Linhas As caixas devem ser descritas com verbos ou frases e são divididos ou agrupados em diagramas. As linhas podem ser agrupadas em feixes, mas as setas deverão ser nomeadas, a fim de indicar qual a sua utilidade. Cada lado de uma caixa tem um padrão de significado em termos da relação entre caixas e setas. Setas entrando no lado esquerdo são entradas. As entradas são utilizadas pela função para produzirem determinada saída. Setas entrando no lado de cima, indicam controle. Controles especificam as condições de como a função deve gerar a saída correta. Setas deixando a caixa pelo lado direito indicam saídas. Saídas são dados ou objetos produzidos pela função. Setas conectadas na parte inferior da caixa representam mecanismos. Setas entrando indicam quem é o responsável pela execução desta função. Setas saindo indicam chamadas. As chamadas são utilizadas para que haja o compartilhamento de detalhes entre caixas. 2.2 Diagramas IDEF0 O modelo IDEF0 é composto por três tipos de informação: diagramas, texto e glossário. Este tipos de diagrama são referenciados todos entre si. O diagrama gráfico é o mais extenso componente do modelo de IDEF0, contendo os elementos básicos: caixas e linhas com setas. Caixas representam cada função macro de um sistema. Estas funções são quebradas ou decompostas em outras caixas para haver um Cada modelo possui um nível superior, no qual cada tarefa do modelo é representada por uma simples caixa com suas linhas e setas. Isto é chamado de diagrama A-0. As setas neste diagrama indicam a interface entre o mundo externo e este diagrama. Desde que uma simples caixa representa o assunto completo, o nome escrito nesta caixa deve ser geral. O mesmo é verdadeiro para a interface entre as setas utilizadas, desde que elas representem um conjunto completo de agentes externos. Fig. 4 Exemplo do nível superior do diagrama As características deste nível expressam a razão pela qual o modelo é criado e atualmente determinam a estrutura do modelo. A mais importante característica que vem por primeiro na hierarquia é o nível superior. Este é decomposto em sub-funções que as compõem. Estas partes são decompostas em outras sub-funções até todos os detalhes relevantes de todo o processo são adequadamente expostos. Cada sub-função é modelada individualmente por uma caixa, com caixas pai detalhadas por diagramas filho no mais baixo nível. A função representada no nível superior pode ser decomposta em outras sub-funcões

4 pela criação de diagramas filho. Por outro lado, estas sub-funções podem ser novamente decompostas em outras sub-funções. Cada Diagrama filho contém caixas e setas que fornecem detalhes adicionais a respeito da função que as originou. Na figura 5 é apresentado um exemplo de como esses diagramas de nível superior e diagramas pai e filho são utilizados. Um diagrama pode ser associado por um texto estruturado, que é usado para fornecer uma visão resumida do diagrama. Este texto dever ser usado para destacar certas caraterísticas, fluxo e conexões entre caixas a fim de esclarecer o intuito destes itens. O texto não deve ser usado para simplesmente descrever, redundantemente, as caixas e setas. Um glossário deve ser usado para definir significados de expressões ou palavras-chave que foram usadas nos diagramas gráficos. O glossário define palavras no modelo e deve conter uma explicação conveniente para que haja a correta interpretação do conteúdo do modelo. 2.3 Conceitos Fundamentais A metodologia original IDEF0 incorpora conceitos básicos listados a seguir Representação gráfica As "caixas" e "setas" de um diagrama IDEF0 mostram atividades como caixas, e as interfaces entrando ou saindo das caixas, como sendo "setas". Para que se tenha uma real visualização de um conjunto de atividades, as caixas podem ser interpretadas como sendo operadas juntamente com outras, com as interfaces (setas) indicando quando e como são disparadas e controladas Consistência A documentação de uma arquitetura de modelagem de fluxo deve ter consistência suficiente para permitir descrever todo o processo. Utilizar um texto escrito em linguagem ordinária é claramente insuficiente Comunicação Há diversos conceitos IDEF0 que são designados para melhorar a comunicação. Os diagramas IDEF0 são simples arranjos de caixas e setas. Deste modo qualquer pessoa que não tenha conhecimento profundo dos conceitos de IDEF0, pode ler e entender um diagrama IDEF0. Outra característica que facilita o entendimento de um diagrama é a exposição gradual de detalhes, caracterizando uma hierarquia com as funções principais no nível superior e os demais sub-níveis revelando todos os detalhes inerentes a tal diagrama. O detalhamento em cada nível não pode conter mais do que 6 atividades (caixas) e não menos do que 3. Isso se deve ao fato que se um diagrama contém mais do que 6 caixas, este está apresentando detalhamento excessivo neste nível. Para uma rápida visualização este diagrama fica incompreensível. Então algumas caixas deverão ser reunidas em uma, e o detalhamento do que está única caixa irá fazer, deverá ser apresentada num nível inferior. E a respeito de um diagrama conter menos que 3 caixas, deve-se ao fato de que há poucos detalhes a serem descritos, então podemos reunir essas caixas em apenas uma. Essa última regra só é quebrada, quando estamos falando no primeiro diagrama principal, que deve conter somente uma caixa, generalizando todo o processo. Para que se tenha um perfeito entendimento

5 0 A0 A-0 More General More Detailed A0 4 A4 This box is the parent of this diagram. 1 2 A42 3 A NOTE: Node numbers shown here indicate that the box has been detailed. The C-number or page number of the child diagram could have been used instead of the node number. A42 Fig. 5 Estrutura de Detalhamento de um diagrama, o mesmo deve conter texto e glossário escritos no diagrama no qual eles são utilizados. Isto permite que tal diagrama não tenha uma interpretação errada ou dúbia. 2.4 Equipe de Trabalho Disciplinada A criação de um modelo IDEF0 é a forma mais básica dos procedimentos de como fazer uma equipe de trabalho disciplinada. A criação de um modelo é um processo dinâmico que geralmente requer a participação de uma ou mais pessoas. Para um dado projeto, um autor inicia a construção do diagrama que é distribuído para os membros do projeto para revisões e comentários. A disciplina requer que cada pessoa faça comentários sobre o diagrama e que o mesmo submeta-se a enviar estes comentários para o autor do diagrama. O Autor também responde, escrevendo para quem escreveu os comentários. Este ciclo continua até que o diagrama, ou o modelo todo seja oficialmente aceito pelos autores e as pessoas que executam o diagrama. IDEF0 inclui procedimentos para reter todas as informações que foram trocadas entre autores e usuários, de todas as decisões tomadas com relação ao diagrama. Cópias destes diagramas são submetidas por leitores

6 com grande conhecimento do processo. Os autores respondem a cada comentário, escrevendo o seu comentário. Com isso sugestões são aceitas ou rejeitadas, escrevendo-se o devido argumento. Com essas sugestões aceitas, tem-se muitas correções a serem feitas no diagrama, por isso cada diagrama feito deve ser datado com indicação de a versão. Quando os diagramas forem alterados, refletirão correções e comentários. Maiores detalhes são adicionados ao modelo pela criação de mais diagramas que também poderão sofrer revisões e alterações. Então o modelo final representa um acordo de representação do sistema. Esta representação pode ser facilmente lida por outros fora do projeto inicial. Pode ser usado para apresentar a definição do sistema, e também serve de orientação a novos projetos. 2.5 Exemplo de Diagrama IDEF0 Supondo que seja desejado que se faça uma descrição de como fazer um sanduíche com bacon, alface e tomate, para se descrever todo o sistema é necessário começarmos pelo nível superior do mesmo. Este é apresentado na figura 6. Neste diagrama, o controle é o desejo por um sanduíche. Tem-se entradas para os ingredientes básicos. E os mecanismos aqui são os utensílios domésticos. Este primeiro diagrama é bom para um bom entendimento do sistema por completo, mas não apresenta muitos detalhes sobre o sistema. A codificação A0 que está representada abaixo da caixa, diz a nós que existe um diagrama "filho". A entrada que representa os ingredientes no nível superior. É quebrada em três diferentes ingredientes: pão, alface e tomate. A outra entrada, dos condimentos, agora é vista como maionese. A sequência é óbvia no diagrama, mas está implícito que o bacon frito é necessário para se completar o sanduíche, com isso é necessário que seja frito e checado se ele está pronto antes de usálo. Desta maneira a presença de bacon controla a caixa 2 e o bacon já frito controla a caixa 4. As ferramentas são vistas como uma frigideira e uma faca. A figura 8 traz ingredientes que são adicionados ao pão. O diagrama "filho" é mostrado na figura 7. Podemos ver que as setas que não estão ligadas a nada, representam as setas que estão no nível superior. Estas setas estão dispostas do mesmo modo que são definidas no ICOM. Ferramentas Ingredientes Básicos Condimentos Desejo Fazendo um Sanduíche Ferramentas Fig. 6 Exemplo de Diagrama IDEF0 (Nível Superior) Sanduíche A figura 8 é detalhado o processo de união de todos os ingredientes para termos o sanduíche acabado. Este diagrama é composto do diagrama do nível superior mais dois digramas para prover maior detalhamento. 3 DISCUSSÃO Neste tipo de modelamento, diferente de um fluxo tradicional, as setas não representam seqüência do mesmo. Deste modo, as setas representam que dada uma saída de um tarefa, a mesma é utilizada como entrada ou controle de outra tarefa. Isto é útil no modelamento de processos que utiliza engenharia simultânea, pois não dependem que dada tarefa necessite estar acabada. As saídas são geradas conforme a necessidade.

7 Tiras de Bacon Bacon Fritar Tiras de Bacon Checar Bacon Crocante Frigideira Bacon não frito Pão Maionese Passar Alface Tomate Empilhar Sanduíche Faca Fig. 7 Ex. de Diagrama IDEF 0 (primeiro diagrama "filho") Posicionar Escoar Alface Posicionar Tomate Posicionar Posicionar Sanduíche Fig. 8 Ex. de Diagrama IDEF 0 (segundo diagrama "filho")

8 As regras que definem cada diagrama, considerando o processo todo, são muito rígidas. Isto faz com que um diagrama contenha detalhamento suficiente, para que tenha entre 3 e 6 tarefas. Assim a leitura de um diagrama IDEF0 é simples, pois com uma rápida leitura, pode-se ter uma visão de todo o processo. A grande vantagem deste processo é então a rápida visualização do processo. Mas, nós achamos que para processo complexo modelado por IDEF0, utilizaria muitos níveis para que todo processo seja descrito. Para uma rápida avaliação, este diagrama seria facilmente entendido. Mas se uma pessoa quiser estudar a fundo este modelo, deverá consultar vários diagramas que compõem o modelo todo. 5 REFERÊNCIAS [1] Kumagai, Satoshi. Designing Collaborative Work Process in IDEF0 using Interface Model. Advanced Technology Center, Yamatake, Kanagawa. Japão [2] PRASAD, Biren. Concurrent Engineering Fundamentals. Integrated Product and Process Organization. New Jersey, Prentice Hall Inc., 1996 [3] Integration Definition for function modeling (IDEF0). Federal Information Processing Standarts Publications (FIPS PUBS), 1993 Outra vantagem desta modelagem é que permite que sejam utilizados textos e glossário, para que o processo capturado em IDEF0, seja completamente entendido e que não haja interpretação errônea. 4 CONCLUSÕES Neste artigo foram mostradas as principais características a respeito da modelagem de IDEF0, suas vantagens e desvantagens. Com relação a este tipo de modelagem. Informações completas sobre IDEF0 podem ser consultadas na referência [3]. Além dos aspectos técnicos que foram relacionados aqui, foi explicada a importância de cada característica técnica. Isto faz com que cada característica do modelamento IDEF0 seja entendida. Estudos podem ser feitos com IDEF0 para a utilização de todas estas características a fim de contribuírem ao desenvolvimento de um modelo de processos que utilizem engenharia simultânea.