Uma Proposta de Utilização de UML na Implantação de Sistemas ERP

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1 Uma Proposta de Utilização de UML na Implantação de Sistemas ERP Rodrigo Franco Gonçalves, Marcelo Schneck de Paula Pessôa, José Pacheco de Almeida Prado Abstract-- This paper analysis the use of UML as business process modeling tool during ERP implementation. Discuss the need for a formal and precise modeling language to build comparisons and evaluate impact of organization business process and ERP internal business process. At the end, there proposed a example of modeling with UML of a Business Process Reengineering and a process of the SAP R/3 material management module. Index Terms-- Building management systems, Business, Information systems, Information technology, Management, Management information systems, Manufacturing planning, Modeling, Object oriented methods, Programming environments, Software development management, Software requirements and specifications. I. INTRODUÇÃO identificação e modelagem dos processos de negócio Asão utilizadas na implementação de práticas de reengenharia de processos e implantação de sistemas de informação nas empresas e, em particular, na adoção de sistemas integrados de gestão. Estas práticas causam forte impacto sobre os processos da organização como um todo e podem muitas vezes conduzir a um ganho significativo ou em total fracasso ou mesmo falência da organização. Segundo [1], os processos são a estrutura pela qual uma organização faz o necessário para produzir valor para seus clientes e os instrumentos de modelagem do processo são úteis para se chegar a uma compreensão comum dos processos existentes, e para documentar essa compreensão. E completa com: Um instrumento de modelagem de processo bem escolhido satisfaz quatro critérios: É rápido e de fácil uso em alto nível, talvez já durante a criação da visão. É aplicável à descrição e análise do novo processo, permitindo que os processos novos e antigos sejam comparados nos mesmos formatos e talvez até mesmo condicionados pelo mesmo conjunto de variáveis de simulação. Proporciona não apenas uma descrição, mas também um modelo analítico do processo, facilitando o entendimento de fatores como tempo, custo e outros recursos consumidos pelo processo; e Dá suporte ao acréscimo de níveis sucessivos de sistemas e detalhes baseados em dados, capacitando-o em última análise a servir a um objetivo útil durante o projeto de sistemas e/ou etapas de elaboração dos protótipos. Embora não tenhamos identificado um instrumento que satisfaça a todos estes critérios, ele sem dúvida aparecerá [1]. O presente artigo pretende discutir a utilização da UML Unified Modeling Language como uma linguagem adequada para a modelagem dos processos de negócio na implantação de sistemas integrados de gestão. Em primeiro lugar são discutidas as características destes sistemas do ponto de vista de processos de negócio. Propõe-se, então, uma representação formal de processos de negócio com linguagem de modelagem e analisam-se os recursos da UML neste contexto. Por fim são realizados exemplos da utilização da UML na reengenharia de processos de negócio (BPR) e na modelagem de processos internos do modulo de gestão de materiais do SAP R/3. II. SISTEMAS ERP Sistemas integrados de gestão empresarial, também conhecidos como sistemas ERP Enterprise Resource Planning, têm sido largamente implantados e utilizados globalmente por organizações de todos os portes, mas notadamente por organizações de grande porte. A implantação destes sistemas é bastante crítica e dispendiosa e nem sempre atende às expectativas do cliente [2]. Os sistemas ERP são comercializados na forma de pacotes de software, geralmente com estrutura modular, permitindo que a implantação seja feita por módulos de acordo com a necessidade do cliente. No processo de implantação são feitos investimentos de dezenas ou centenas de milhões de dólares e muitas vezes o resultado obtido é aquém do esperado. Entretanto, muitas empresas adotam estes pacotes por acreditar que os custos e riscos envolvidos são menores do que se fossem desenvolvidos sistemas próprios [3]. Os sistemas ERP trazem incorporadas suas próprias formas de realizar as atividades de negócio, chamadas de as melhores práticas pelas indústrias desenvolvedoras destes sistemas. Desta forma, ao adotar um pacote ERP a empresa incorpora as práticas existentes no sistema ao seu negócio. Davemport chama este fato de colocar a empresa no sistema empresarial. O principal problema desta situação é que processos característicos e já adaptados da organização, talvez a fonte de vantagens competitivas, são trocados por processos genéricos [2]. A discussão desta questão está fora do objetivo do presente trabalho. 423

2 Os pacotes ERP admitem certo grau de customização1, ou seja, permitem que seja feita uma adaptação de seus processos internos, utilizando linguagem de programação, para atender aos processos de negócio característicos da organização. Segundo [4], os fornecedores de sistemas ERP recomendam a adaptação dos processos da organização e desencorajam a adaptação do ERP por temer degradação da performance e integridade do sistema. III. IDENTIFICAÇÃO DE PROCESSOS DE NEGÓCIO Na implantação de ERP surge a necessidade inicial de identificar os processos de negócio da organização antes da implantação. A adoção dos sistemas ERP requer a análise dos processos executados pela empresa. O objetivo é avaliar se os processos devem ser modificados, modernizados ou mantidos [5]. No presente trabalho são considerados três tipos de processos de negócio: os processos de negócio da empresa, os processos de negócio desejados para a organização e os processos de negócio existentes no sistema ERP. A fig. 1 mostra a codificação utilizada para estes processos. Pe Processos de negócio da empresa Perp Processos de negócio próprios do sistema Pd Processos de negócio desejados P e um processo de negócio da empresa P erp um processo de negócio próprio do sistema P d um processo de negócio desejado Onde P (notação escalar) representa um processo específico e P (notação vetorial) representa o conjunto dos processos. Fig. 1. Codificação utilizada para identificação dos processos de negócio. Os processos de negócio da empresa são os processos de negócio existentes na organização antes da implementação do ERP. Estes processos podem estar ou não adequados à situação da empresa. Um dos fatores motivadores da implantação do ERP é ajustar processos incorretos ou desorganizados impondo os processos uniformes do sistema [2]. Os processos de negócio desejados são aqueles que a administração da organização acredita ser os melhores para a situação da empresa. Se um determinado processo de negócio da empresa (P e ) está plenamente satisfatório, então ele coincide com o processo desejado P d. Segundo [1], a reengenharia de processos de negócio (BPR Business Process Re-engineering), deve partir de uma relativa estaca zero, e não dos processos existentes. Os planejadores devem perguntar-se qual a melhor maneira de alcançar um certo 1 Embora o termo não exista no português, será usado neste artigo por apresentar um significado mais adequado do que o termo adaptação. objetivo, sem se preocupar com a maneira que usaram antes. Desta forma, P d deve ser visto como uma entidade a parte. Por este mesmo motivo, não é considerado neste trabalho a existências de processos iniciais e finais. Os processos de negócio existentes no sistema ERP são os processos incorporados no sistema conforme este é vendido pelo seu fabricante, ou seja, são os processo naturais do sistema, sem qualquer customização. Estes processos, segundo [6], refletem as chamadas best practices (melhores práticas) referidas pelas indústrias produtoras de pacotes ERP. Se um determinado processo de negócio existente no ERP (P erp ) é o processo mais adequado para uma certa atividade da organização, então P erp identifica-se com P d. A Tabela I representa as possíveis situações entre estes três processos. Se na situação presente um processo existente na empresa P e deve tornar-se o processo deseja P d na situação futura, então P e deve ser revisto e alterado. TABELA I RELAÇÃO ENTRE OS PROCESSOS DE NEGÓCIO. Transformação, adaptação ou substituição Situação P e P erp P d futura Situação presente P e O processo da empresa deve ser substituído pelo processo do ERP Standard. O processo existente na empresa precisa ser revisto para tornar-se adequado. P erp P d O processo do ERP não será utilizado. Mantém-se o processo da empresa O processo existente na empresa é satisfatório. P erp sem customização (standard) identifica-se com P d P erp precisa ser customizado para tornar-se P d IV. MODELAGEM DE PROCESSOS DE NEGÓCIO Segundo [8], a modelagem de negócio é um termo genérico que cobre um conjunto de atividades, métodos e ferramentas relacionadas ao desenvolvimento de modelos para aspectos de negócio. Um modelo é uma representação significativa de algum assunto. É uma abstração da realidade expressa em termos de algum formalismo ou linguagem [8]. Muitas são as técnicas, formalismos ou ferramentas utilizadas na modelagem de processos: Diagrama Espinha de Peixe, Fluxograma, Hierarquia Warnier-Orr Diagram, IDEF0, entre outras [8]. A discussão destas técnicas extrapola os objetivos deste trabalho. Segundo [10], o RUP Rational Unified Process coloca a modelagem de processos de negócio como a primeira atividade no processo de desenvolvimento de software. O RUP utiliza a UML Unified Modeling Language como linguagem de modelagem. 424

3 A utilização de uma técnica de modelagem, expressa em alguma linguagem com sintaxe e semântica bem estabelecidas, é considerada aqui como necessária para a representação de processos de negócio. A. Uso de linguagem formal Considera-se como uma linguagem formal de modelagem uma linguagem que possua rigor sintático e semântico a fim de evitar interpretações dúbias dos modelos criados. Uma linguagem de especificação formal é usualmente composta de três componentes principais: (1) uma sintaxe, que define a notação específica com a qual a especificação é representada, (2) uma semântica, para ajudar a definir um universo de objetos que será usado para descrever o sistema e (3) um conjunto de relações, que define as regras que indicam quais objetos satisfazem adequadamente à especificação [12]. Embora Pressman esteja falando sobre especificação formal de software, com um rigor matemático que muitas vezes pode não ser adequado a processos de negócio, sua definição de linguagem formal é bastante precisa para o contexto deste trabalho. B. Representação dos processos em linguagem formal Os processos de negócio identificados (P e, P erp e P d ) devem ser representados em uma mesma linguagem formal de modelagem para que possam ser comparados. Assim, deve-se encontrar uma representação M destes processos obtida a partir da linguagem de modelagem utilizada, conforme mostra a fig. 2. Fig.2. Representação dos processos identificados em uma mesma linguagem formal de modelagem, obtendo-se os modelos de processos nesta representação. C. Transformação, adaptação e customização de processos A adaptação dos processos ou a customização dos processos pode ser representada como uma transformação aplicada a estes. Entende-se no contexto da implantação de ERP que a adaptação dos processos é a transformação de um processo da empresa no processo desejado e a customização do ERP é a transformação de um processo interno do sistema no processo desejado. A representação das transformações é mostrada em (1). Ti M( Pe ) Μ( Pd ) (1) Tj M( Perp ) M( Pd ) Onde T i e T j representam operadores de transformação entre modelos. V. UML A UML foi normalizada pela OMG Object Management Group em 1997 assinalando o fim da guerra dos métodos, propondo uma linguagem universal de especificação de software e arquitetura de sistemas. Foi rapidamente aceita como padrão pela indústria de software e tem ganhado uso extensivo em outras áreas especializadas, como modelagem de processos de negócio [9]. Por ser a UML uma linguagem padrão e de amplo reconhecimento, tanto por parte dos usuários como dos desenvolvedores, assim, consegue-se eliminar a diferença entre a descrição do negócio e a especificação do software [11]. Entende-se, então, que a UML é uma linguagem adequada para a modelagem dos processos de negócio que devem ser identificados, implementados, alterados ou adaptados com a adoção do sistema ERP. A. Modelos e ferramentas de UML A UML propõe ferramentas para a modelagem de processos de negócio, conforme definidos no RUP - Rational Unified Process. Os ícones utilizados são mostrados na tabela II. Os diferentes aspectos dos processos de negócio são modelados através de diagramas, conforme mostrado na tabela III [13]. TABELA II ÍCONES DA UML UTILIZADOS NA MODELAGEM DE PROCESSOS DE NEGÓCIO. ADAPTADO DE [13]. Ator de negócio: Representa um papel desempenhado por alguém ou alguma coisa em relação ao negócio da empresa. Exemplo: fornecedor. Trabalhador (worker): Representação abstrata de um trabalhador humano interno da empresa. O worker interage com outros workers e manipula as entidades de negócio nas realizações dos casos de uso de negócio. Um gerente ou comprador são exemplos de workers. Casos de Uso de Negócio: Definem uma seqüência de ações que um negócio desempenha e que envolvem um resultado observável para um ator de negócio em particular. Comprar material e produzir item são exemplos de casos de uso de negócio. Entidade de Negócio: Uma entidade de negócio é passiva, não inicia nenhuma interação. Na modelagem de negócio, as entidades de negócio representam objetos que os trabalhadores (workers) acessam, manipulam, produzem. Um produto da empresa, o estoque, são exemplos de entidades de negócio. Unidade de Negócio: Encapsula workers, entidades de negócio e outras unidades de negócio que, de acordo com algum cretério devem permanecer juntos. Um departamento da empresa como compras ou RH é identificado como uma unidade de negócio. TABELA III DIAGRAMAS DA UML UTILIZADOS NA MODELAGEM DE PROCESSOS DE NEGÓCIO. ADAPTADO DE [13]. Modelo de Casos de Uso de negócio: é um modelo das funções compreendidas pelo negócio. É usado como uma entrada essencial para a identificação de papéis e atividades na organização. Diagrama de Atividade: ilustra o fluxo de trabalho em um caso de uso. Modelo de Objetos de Negócio: é um modelo de objeto descrevendo a realização dos casos de uso de negócio. 425

4 VI. USO DA UML NA IMPLANTAÇÃO DE ERP Pretende-se identificar os processos de negócio (P e, P erp, P d ) em representação definida pela UML. A. Reengenharia de processos de negócio A reengenharia de processos de negócio (BPR business process reengineering) é definida por [14] como o repensar fundamental e a reestruturação radical dos processos empresariais que visam alcançar drásticas melhorias em indicadores críticos de desempenho, tais como custos, qualidade, atendimento e velocidade. Para [1], a BPR significa encontrar os melhores processos sem, necessariamente, considerar os atuais processos. No contexto deste trabalho, a BPR significa encontrar os processos de negócio desejados P d. [15] exemplifica um processo de BPR em uma empresa de comércio de bens de consumo, alterando a estrutura departamental da empresa e responsabilidades envolvidas. Usando a UML pode-se representar o exemplo de Slack usando-se unidades de negócio para agrupar os workers e casos de uso de negócio. Na estrutura da organização antes da reengenharia, encontra-se diversos departamentos com as respectivas interdependências (fig. 3). O departamento de compras depende da informação de previsão de vendas do departamento de marketing para fazer pedidos aos fornecedores. Marketing depende das informações de vendas para fazer previsões. Finanças depende de vendas e operações para fazer cobrança aos clientes. Fig. 4. Casos de uso de negócio antes da BPR. Após a BPR, no modelo de [15], eliminam-se unidades de negócio, obtendo-se apenas as unidades mostradas na fig. 5. Fig. 3. Organização departamental antes da BPR. Embora [15] não tenha representado explicitamente os papeis envolvidos nos processos, os Casos de Uso de negócio podem ser identificados e os papeis desempenhados pelos atores do negócio (workers) inferidos a partir destes. No primeiro caso, antes da BPR, identifica-se pelo menos um worker por unidade de negócio: Comprador (Compras), Operador de marketing (Marketing), Vendedor (Vendas), Operador financeiro (Finanças), Operador administrativo e Administrador (Operações do Estabelecimento). Pode-se verificar a necessidade de casos de uso de acoplamento entre os workers de deferentes unidades de negócio: informar marketing, informar cobrança, informar separação. A fig. 4 exibe os casos de uso de negócio. Fig. 5. Unidades de negócio após a BPR. O modelo de casos de uso de negócio, inferido do modelo de [15] após a BPR, é exibido na figura 6. Pode-se observar a eliminação dos casos de uso de acoplamento e a eliminação de alguns workers. A BPR preocupa-se somente com as atividades de trabalho ao invés de preocupar-se com as pessoas que desempenham as tarefas [15]. Muitas vezes BPR está relacionada à eliminação de postos de trabalho e, conseqüentemente, a demissões. Ao usar o modelo de Casos de Uso de Negócio da UML, os papeis representados pelas pessoas no negócio ficam evidentes e o impacto causado pela BPR neste aspecto pode ser avaliado. 426

5 Fig. 7. Casos de Uso de negócio do processo de compras do SAP R/3. Fig. 6. Casos de Uso de Negócio após a BPR. B. Modelagem dos processos do ERP Na implantação de um sistema ERP é necessário identificar quais são os processos-chave de negócio, encontrando o sistema que melhor se adapte à realidade empresarial [7]. Pretende-se identificar os processos internos do sistema ERP (P erp ) a fim de identificar os processos que serão utilizados e as modificações necessárias a serem implementadas. Usa-se como exemplo a aplicação da UML na modelagem do processo de compras do módulo de gerenciamento de materiais (MM material management) do SAP R/3. Segundo apresentado na apostila de treinamento da SAP Brasil [16], o processo de compras do módulo de gerenciamento de materiais do SAP R/3 pode ser representado em UML como mostrado na fig. 7. O modelo de casos de uso pode ser detalhado usando-se um diagrama de atividades (fig. 8). Fig. 8. Diagrama de atividades. VII. DISCUSSÃO FINAL Embora haja outras técnicas e ferramentas de modelagem de processos de negócio, a UML aparece como uma opção válida no contexto da implantação de sistemas ERP. Isto aparece mais claramente ao observar os processos intensivos de programação envolvidos na customização do sistema e a familiaridade da UML para os programadores envolvidos. A modelagem de processos de negócio com UML permite, ainda, maior integração e compreensão entre os envolvidos 427

6 da área de negócio e de desenvolvimento de sistemas, reduzindo os riscos de desencontro entre o modelo de negócio e a especificação e implementação do software. Outro fator a se observar é a facilidade de identificação e extração de código-fonte a partir da UML, o que vem a ser proveitoso no desenvolvimento de componentes complementares ao sistema ERP. Observa-se também o caráter universal atribuído a UML e proposto pela OMG, que pode vir a facilitar a integração de aplicações de diferentes fabricantes. A modelagem com UML dos processos de negócio de sistemas ERP pode ser usada também na escolha de sistemas de diferentes fabricantes, pois, ao representar em uma mesma linguagem os processos de diferentes sistemas, as diferenças existentes podem ser mais facilmente identificadas e mensuradas do que se baseando somente nas diferentes representações contidas nos manuais dos fabricantes de sistemas ERP. VIII. REFERÊNCIAS [1] DAVEMPORT, Thomas H. Reengenharia de Processos: como inovar na empresa através da tecnologia da informação. Ed. Campus, [2] DAVEMPORT, Thomas H. Putting the Enterprise into the Entreprise System. Harvard Business Review, p , jul-aug [3] GIBSON, N., HOLLAND, C., LIGHT, B. Enterprise Resource Planning: A Business Approach to Systems Development. Proceedings of the 32nd Hawaii International Conference on System Sciences. IEEE, [4] HONG, K., KIM, Y. The Critical Sucess Factors for ERP Implementation: na organizational fit perspective. Information & Management 40 (2002) [5] MENDES, J. V., ESCRIVÃO FILHO, E. Sistemas Integrados de Gestão em Pequenas e Médias Empresas: um confornto entre a teoria e a prática empresarial. In SOUZA, C.; SACCOL, A. Sistemas ERP no Brasil. Ed. Atlas, [6] ZWICKER, R., SOUZA, C. A.. Sistemas ERP: Conceituação, Ciclo de Vida e Estudos de Casos Comparados. In SOUZA, C. & SACCOL, A. Sistemas ERP no Brasil. Ed. Atlas, [7] ANDREATINI, Sergio M. Implantação do Sistema SAP R/3 em Indústria de Autopeças. Dissertação de mestrado. Universidade Paulista - UNIP [8] AZEVEDO JR., D; CAMPOS, R. Modelagem de Arquiteturas de Negócio com UML: Um Facilitador para a Integração de Sistemas Organizacionais. IX Simpósio de Engenharia de Produção, Bauru, [9] BJÖRKANDER, M., KOBRYN, C. Architecting Systems with UML 2.0. IEEE Software, 57 61, [10] BOOCH, G., RUMBAUGH, J., JACOBSON, I. UML Guia do Usuário. Ed. Campus, [11] CHANG, Y., CHEN, S., CHEN, C., CHEN, I. Workflow Process and Their Applications in e-commerce. IEEE, , [12] PRESSMAN, R., Engenharia de Software, McGraw Hill, 5a ed., [13] Rational Unified Process Version Copyright Rational Software Corporation. [14] HAMMER, M., CHAMPY, J. Reengenharia: Revolucionando a empresa. Ed. Camous, [15] SLACK, N.,CHAMBERS, S., JOHNSTON, R. Administração da Produção. Ed. Atlas, [16] SAP Brasil. Educação & Treinamento R/3 System - Localização MM Rodrigo Franco Gonçalves Físico, formado pela USP, com especialização em Engenharia de Software, Computação Gráfica, Sistemas Dinâmicos e pósgraduação em Teoria do Caos. Mestrando em Engenharia de Produção pela UNIP. Como professor universitário, leciona disciplinas de programação e tecnologia de Internet em instituições como Universidade Anhembi Morumbi, UNIP e FIAP. Atua como consultor no desenvolvimento de aplicações Web tais como: e-commerce, integração com ERP, intranet, e e-learning Marcelo Schneck de Paula Pessôa Engenheiro eletricista modalidade eletrônica - EPUSP Mestre e Doutor em Eletrônica pela EPUSP. Professor do Dep. de Engenharia de Produção da Escola Politécnica da USP. Auditor líder da Norma ISO 9001, com certificado internacional. Diretor da Antares Eletrônica. Diretor de Informática da FCAV. Participou e gerenciou vários projetos de desenvolvimento de sistemas na FDTE, Cosipa, Siderbrás e CPqD da Telebrás. Atua em treinamentos e consultorias em qualidade de software com base nos modelos ISO 9000 e CMM. Ministra cursos da Série Qualidade de Software da FCAV. José Pacheco Almeida Prado Cientista da Computação formado pela Universidade Federal de São Carlos, UFSCAR. Mestre em Ciência da Computação e Matemática Computacional pela Universidade de São Paulo, USP, São Carlos. Doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade de São Paulo, USP, São Paulo. Professor titular da Universidade Paulista, UNIP. Desenvolve pesquisas em robótica, inteligência artificial e lógica paraconsistente. 428