CIM Computer Integrated Manufacturing / Produção Integrada pelo Computador

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1 CIM Computer Integrated Manufacturing / Produção Integrada pelo Computador

2 O CIM (Computer Integrated Manufacturing / Produção Integrada pelo Computador) O pressuposto de base do CIM é a de que o obstáculo principal para as empresas alcançarem um nível mais eficiente de funcionamento está centrado na falta de integração entre os seus departamentos - atividades - sistemas.

3 O CIM (Computer Integrated Manufacturing / Produção Integrada pelo Computador) O CIM é uma filosofia postulada no início dos anos 80 que se baseia no uso da (tecnologia de) informação como o meio de permitir tal integração. A ideia que hoje se tem de integração de sistemas vem diretamente da adoção de CIM pelas empresas desde então.

4 O CIM (Computer Integrated Manufacturing / Produção Integrada pelo Computador) Objetivo Geral da Integração da Empresas via Informação: Proporcionar às empresas uma melhor percepção sobre o seu estado geral e uma maior agilidade e capacidade de reação e de adaptação, de uma forma coordenada, rápida e flexível.

5 O CIM (Computer Integrated Manufacturing / Produção Integrada pelo Computador) Objetivo concreto da Integração: Disponibilização da informação certa, correta e atualizada, no local certo, no momento certo/útil, do modo/formato certo, no dispositivo certo, para uma mais rápida tomada de decisão (por um usuário ou sistema), tendo como base informação confiável.

6 O CIM (Computer Integrated Manufacturing / Produção Integrada pelo Computador) Duas origens básicas de informações: Externo: os pedidos e alterações oriundas do mercado / clientes; Interno: os eventos previstos e os inesperados oriundos da empresa e do chão de fábrica.

7 informação O CIM (Computer Integrated Manufacturing / Produção Integrada pelo Computador) Eventos externos Eventos internos Planejamento, Supervisão e Controle Estado atual da empresa Rápida percepção Ágil reação Tomada de decisão Novo planejamento

8 O CIM (Computer Integrated Manufacturing / Produção Integrada pelo Computador) Mas como introduzir agilidade na empresa? Na perspectiva do CIM, é fazendo com que os diversos sistemas da empresa se comuniquem entre si de forma mais eficaz. A informação (digital, e não o papel ou o telefone) produzida pelos mais diversos sistemas e BDs atua como elo de ligação, de integração, de comunicação, entre eles.

9 O Conceito de CIM O conceito de CIM surgiu em 1973 por J. Harrington como sendo: a direção lógica de desenvolvimento das empresas industriais, onde a otimização não passaria por aumentar a eficiência da empresa em setores isolados, mas necessariamente no todo, de forma interdependente, guiada pela informação.

10 O Conceito de CIM Já naquela época o autor antevia as dificuldades de implementação, resistência na implantação, porém, a inevitabilidade da sua introdução.

11 O Conceito de CIM Apesar de ser um conceito / filosofia antigos, os problemas atuais de integração das empresas permanecem basicamente os mesmos! Basicamente, apenas alteraram-se: i) a complexidade dos negócios que aumentou muito e assim criou dificuldades adicionais à integração dos setores / processos; ii) as novas TICs melhores mas bem mais complexas mas que, por si só, não sanam os problemas organizacionais de base para uma integração mais fluída e em maior escala.

12 O Conceito de CIM Em 1984 o Comitê de CAD/CAM do US Research Council publica o que significa uma empresa estar organizada segundo o CIM.

13 O Conceito de CIM Todas as funções, quer de processamento, quer de gestão, devem poder ser expressas sob a forma de dados; Esses dados devem ser expressos de forma a poderem ser gerados, transformados, usados, trocados e armazenados por computadores; Esses dados podem ser trocados livremente entre as diferentes funções do sistema produtivo, durante a vida do produto, com o objetivo de que a empresa como um todo possa ter a informação disponível sempre que necessário a fim de poder operar com a máxima eficiência.

14 O Conceito de CIM Esta visão refletia, todavia, uma visão centrada no computador. Isto porque nas décadas de acreditava-se muito na visão da automação total, tecnocêntrica, onde o ser humano seria usado apenas quando não houvesse equipamento que o substituísse, ou que os problemas se resolveriam apenas se integrando os sistemas.

15 O Conceito de CIM Até meados dos anos 80, o conceito de sistemas CIM esteve confundido com os de CAD/CAM e automações em células de manufatura, e até hoje se verifica esta visão antiga em algumas empresas.

16 EVOLUÇÃO DA INTEGRAÇÃO A EVOLUÇÃO DA INTEGRAÇÃO DOS SISTEMAS Gestão (Marketing, Vendas, ) CAD Planejamento (MRP, MPS, CRP, CAD, CAPP ) Controle (Qualidade, Scheduler, Supervisório, ) CAM Chão de Fábrica (programas CNC, ferramental, transporte FMC / FMS, )

17 Problemas Essenciais Situação Atual: Diversos setores e organizações c/ diversas plataformas c/ diversas TICs c/ diversas necessidades...

18 Problemas Essenciais A informação, localmente armazenada, é (quando integrada!) transmitida entre os vários setores sem formato comum, sem semântica comum, e é novamente armazenada localmente, em formato e semântica diferentes, para uso pela aplicação local. Aplicação 1 Aplicação 2

19 Ausência de uma visão global de integração Cenário antigo mas muito comum em inúmeras empresas. Aplicação 3 Aplicação 4 Aplicação 2 Aplicação 5 Aplicação 1 Aplicação n Aplicação 6

20 Ausência de uma visão global de integração (pelo menos e quando existe!) uma (1) interface diferente para cada sistema com o qual se acha necessário interagir. A GM levantou em 2010 a existência de 3914 tipos diferentes de sistemas computacionais nas suas diversas fábricas! Como integrá-los assim, par-a-par?!?! Com qual custo e tempo?

21 Sistema de Informação para o CIM Sistemas de Informação passaram a ser gradualmente adotados pelas empresas como forma de resolver esse problema, atuando como um repositório lógico de informação integrada.

22 Sistema de Informação para o CIM Aplicação 2 Aplicação 3 Aplicação 4 Aplicação 1 SI CIM Aplicação 5 Aplicação n Aplicação 6

23 Sistema de Informação para o CIM Um eficiente Sistema de Informação provê às várias atividades da empresa (i.e. a seus sistemas) terem acesso a informação certa, no momento certo, no lugar certo, do modo certo e em um formato certo (ou interoperável), com poucas interfaces, menores problemas de segurança e de redundância de informação ou ausência / duplicação errada de informação.

24 Sistema de Informação para o CIM Existem várias arquiteturas e abordagens de integração de sistemas! Isso será tópico de outras aulas.

25 4 Níveis de Integração 1- Interconectividade O mais elementar e inicial nível de integração, e base para os outros níveis. Significa fazer periféricos se comunicar, aplicações acessarem bancos de dados, suporte à transferência de arquivos, etc..

26 4 Níveis de Integração 2- Interoperabilidade Nível onde o maior número de empresas se encontra atualmente. Significa permitir que sistemas heterogêneos (plataformas (hardware + SO), linguagens de desenvolvimento, mecanismos de comunicação, formatos da informação) possam se comunicar.

27 Níveis de Integração 3- Consistência Semântica Após garantir que as aplicações sejam interoperáveis sintaticamente e nos vários níveis de protocolos de comunicação, faz-se necessário que o conteúdo das informações trocadas entre si (incluindo humanos) sejam semanticamente equivalentes, perfeitamente entendíveis entre as partes (sistemas) envolvidos. Usualmente esta convergência é suportada ao nível dos bancos de dados e, em sistemas mais sofisticados (e atuais), via ontologias.

28 Níveis de Integração 4- Integração Convergente Tendo consistência semântica, passa-se por integrar as funcionalidades e dados das aplicações de forma alinhada e amarrada às mudanças nos processos da empresa, ou seja, manter o acesso à informação certa e de forma correta a medida que a empresa vai mudando.

29 Cenário para Integração Convergente Produto X Estratégia info1 Como gerenciar info2 Processo A Todas as fases de comercialização e produção dos produtos Clientes e Fornecedores Recursos Humanos & Equipamentos Pesquisa & Desenvolvimento Processo Atual ou Futuro info4 + componente Modelos de Info Abordagem Top-Down Func.& Req. distrib. file tranf. remote sell.... X X info3 sobre Especificação do software Desenvolvimento do software - Comprar - Desenvolver rede Aplicações distribuídas e heterogêneas

30 A Relevância e Problema! - da Integração de Sistemas Em 2012 o Brasil gastou R$ 200 bilhões com TICs. Crescente necessidade de integração dos processos, aquisição de novos sistemas, maior automação e substituição de TICs e arquiteturas obsoletas, implicam em vultosos investimentos em integração de sistemas. Estima-se que 30% desses gastos foram gastos com as atividades relacionadas diretamente à integração de sistemas. Uma parte significativa desses gastos deve-se a um inadequado projeto dos sistemas e plano de automação!!!

31 FIM AULA 1

32 Porquê CIM? Amostra da rentabilidade econômica fonte : Manufacturing Engineering, grandes empresas dos EUA % : Busca de informação % : Tempos de fabricação 5-20 % : Tempos de ciclos % : Ocupação do pessoal % : Crescimento da Produção

33 Percentagem Benefícios do CIM fonte : Industry Week / E.U.A. 139 gerentes e profissionais Menor custo de fabricação Qualidade do Produto Controle da produção Sensibilidade Flexibilidade Fabricação de pequenos lotes Outros

34 CIM como Instrumento de Competitividade fonte : Industry Week / E.U.A. 139 gerentes e profissionais Muito importante 40% Essencial 47% Importante 11% Não importante 1% Sem resposta 1%

35 Obstáculos fonte : Industry Week / E.U.A. 139 gerentes e profissionais 8 Falta de conhecimento técnico na empresa 7 A gestao não sabe aproveitar os benefícios 6 Planejamento inadequado ou falta de visão 5 Métodos inadequados de justificação de custos 4 Falta de recursos para investimentos 3 Implantações pobres 2 A empresa não necessitava do CIM 1 Outros percentagem

36 Obstáculos O fato é que a integração de todas as atividades / sistemas de uma empresa é complexa e longa. Ela envolve inicialmente o mapeamento de todos os processos e todos os fluxos de informação atuais ( as-is ) e depois a proposição de racionalizações que visam deixar todo fluxo de dados de uma forma mais eficiente ( should-be ). Isso demora e requer pessoal qualificado. Para a concretização das mudanças esbarra-se em muitos obstáculos, que vão muito mais além do problema tecnológico em si.

37 Obstáculos A empresa precisa estar preparada para mudar!

38 Obstáculos - Pessoas (usuários e desenvolvedores) capacitadas tecnicamente, conscientizadas, motivadas e treinadas; - Processos e bancos de dados documentados; - Processos preparados para sofrer as mudanças e conviver com duas soluções e/ou limitações temporárias; - Métodos e cultura de trabalho readequados em função das mudanças; - Capacidade financeira geral e Fluxo de recursos financeiros adequado; - Compras de máquinas, computadores e software / licenças; - Difíceis decisões sobre o que fazer com os sistemas já existentes ( legados ). - Complexa gestão do desenvolvimento e implantação.

39 Metodologia para Integração Empresarial Existem metodologias de integração. Atualmente cada empresa de consultoria tem a sua, mas que acaba sendo uma adaptação em função de algumas surgidas há muitos anos atrás (tais como PERA, IBM, CIM-OSA, GRAI), ou seguindo modelos de referência mais focados (como o ISA-95). De qualquer forma, todas, em resumo, passam pelas fases clássicas de discussões, concepção, desenvolvimento, implantação e análises & refinamentos, num ciclo de melhoramentos.

40 Metodologia para Integração Empresarial Identificação dos objetivos globais (considerando os objetivos estratégicos da empresa), prioridades, orçamento e tempo; Identificação e análise de requisitos; Identificação e análise da situação atual, e proposição das mudanças, impactos e riscos; Desenho e análise da situação futura, identificando-se prioridades e áreas/problemas mais críticos; Definição dos requisitos associados à situação futura; Definição do modelo e arquitetura global de integração, modelos de integração & interoperação, e TICs; Planejamento: definição de custos, cronograma, metas, equipes (da empresa e a serem subcontratadas) e responsabilidades; Plano de Implantação, Integração e de Gestão de Mudanças; Treinamento & Documentações. Gestão da Implantação e dos feedbacks.

41 Metodologia para Integração Empresarial Tais fases podem ser planejadas, orçadas e executadas por áreas da empresa, por processo, etc., por grandes módulos/fases, e serem gerenciadas como um projeto sequencial ou espiral, por exemplo, em função da visão estratégica, recursos disponíveis e prioridades.

42 Metodologia para Integração Empresarial Porém... a maior causa de insucesso e de excesso de tempo de implantação se deve a que se simplesmente não se sabe o que se quer atingir / resolver concretamente, assim como não se sabe como se vai medir o sucesso da ação (o que implica em saber o que esperar da mudança). Por outras palavras, as iniciativas não estão alinhadas ao negócio e à estratégia da empresa.

43 ENTERPRISE ARCHITECTURE A disciplina científica que cuida de toda essa análise da empresa e dos respectivos desdobramentos em termos de projetos de sistemas, integrações e relacionamentos, recursos humanos, processos da empresa, etc., chama-se Enterprise Architecture.

44 ENTERPRISE ARCHITECTURE Existem algumas iniciativas que traduzem essa disciplina em modelos e especificações. A tida como a mais relevante é o Modelo GERAM (Generalized Enterprise Reference Architecture and Methodology) - ISO/IEC. Annex A: GERAM, ISO/IS 15704:2000/Amd1:2005: Industrial automation systems - Requirements for enterprise-reference architectures and methodologies, 2005.

45 O CIM e os Sistemas de ERP A partir dos anos 90 deixou-se de se falar em CIM e se passou a usar o termo ERP. Importante esclarecer, todavia, que o CIM é uma filosofia, que apregoa(va) o uso da informação como elo de integração entre as mais diversas aplicações. Já o ERP é um sistema computacional. Um ERP é uma solução de software (um conjunto de inúmeros módulos uma suite) independentes mas totalmente integrados entre si.

46 O CIM e os Sistemas de ERP Nos anos de 70-80, usava-se a expressão sistema CIM praticamente com o mesmo sentido que hoje a aplica a sistema ERP. A ênfase preponderante dos sistemas CIM estava na manufatura, no chão de fábrica e planejamento industrial (pela própria história da evolução da automação). Já os sistemas de ERP cobrem da manufatura para cima, envolvendo ações até junto a clientes e fornecedores.

47 O CIM e os Sistemas de ERP Gestão (Marketing, Vendas, ) ERP Planejamento (MRP, MPS, CRP, CAD, CAPP ) Controle (Qualidade, Scheduler, Supervisório, ) Outros Sistemas (antigamente chamados De Sistemas CIM) Chão de Fábrica (MÊS, programas CNC, ferramental, transporte, ) CAM

48 Comentários Finais

49 CIM não é ERP! Todo ERP (e sistemas de grande amplitude) se baseia na filosofia CIM.... A implantação & integração de sistemas de larga abrangência numa empresa é complexa, longa, gradual e custosa; Os problemas mais importantes de serem gerenciados vão muito mais além dos ligados às TICs / aspecto tecnológico;

50 É um projeto muito complexo de ser gerenciado, dos pontos de vista tecnológico, de controle de custos e alocação de recursos humanos e materiais (incluindo de subcontratadas), que muda a cultura de trabalho e sofre grandes resistências;...

51 A principal causa do fracasso na implantação de sistemas grandes é a... falta de preparo das pessoas e de visão dos resultados esperados e suas prioridades & viabilidades, além da falta de alinhamento com o planejamento estratégico da empresa.

52 Do ponto de vista técnico, de balizamento da condução de toda o projeto e implementação, é fundamental se definir o projeto, modelo & arquitetura global de integração, incluindo a integração com os sistemas legados.

53 Importante frisar que essa visão inicial de integração ilustrou um cenário razoavelmente simples (embora super complexo), que é o de integração intraorganizacional (i.e. de uma mesma/única empresa) O cenário atual, além disto, engloba uma perspectiva inter-organizacional (várias empresas, diferentes), onde processos (e assim outros sistemas) de outras empresas precisam ser também integrados.

54 FIM