A UTILIZAÇÃO DA UML NA MODELAGEM DE SISTEMAS FLEXÍVEIS DE EMPRESA

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1 A UTILIZAÇÃO DA UML NA MODELAGEM DE SISTEMAS FLEXÍVEIS DE EMPRESA Delmir Peixoto de Azevedo Júnior Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF/CCT/LEPROD Av. Alberto Lamego, 2000, CEP , Campos-RJ, Renato de Campos Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF/CCT/LEPROD Av. Alberto Lamego, 2000, CEP , Campos-RJ, Abstract: The world markets exacts that enterprises be agiles and than flexibles to change the businesses process. To turn flexible, the enterprise must have good structured business systems to facilitate changes required by the market. The business modeling through a reference architecture helps to understand, control and adapt the enterprise business systems. This paper shows the need for a flexible and process-based reference architecture for business modeling. It also shows how the UML (Unified Modeling Language) has been used through extension mechanisms to attend this goal. Key Words: Business modeling, flexible systems, UML. 1. Introdução Com a diminuição cada vez maior das barreiras políticas, econômicas e tecnológicas, tornar-se uma empresa global tem sido estratégia comum e necessária a várias empresas. O mercado global tem se mostrado extremamente dinâmico. A inovação tecnológica tem causado mudanças freqüentes nos processos de negócios das organizações. Para se manterem inseridas neste cenário instável as empresas precisam ser dinâmicas e flexíveis para se manterem competitivas. Para uma empresa ser dinâmica ela precisa ter um bom sistema de apoio a tomada de decisão pois só assim ela poderá dar respostas rápidas aos estímulos do mercado. Um dos recursos largamente utilizados para o apoio à decisão é a modelagem do sistema. Os sistemas de negócios geralmente são complexos e difíceis de serem projetados e gerenciados sem um modelo mental. Os modelos atuais devem refletir a integração, dinâmica, e natureza distribuída dos sistemas de negócios modernos, diferentemente dos modelos estáticos tradicionais. A Modelagem por Processos é um ponto comum às novas arquiteturas de referência para a modelagem de empresa e também é utilizada como base conceitual em várias outras abordagens como a Reengenharia, o Custeio Baseado em Atividade (ABC) e a implantação de sistemas integrados de gestão (ERP Enterprise Resource Planning). Dentre as linguagens e métodos de modelagem desenvolvidos nos últimos anos, a UML, que tem encontrado sua maior aplicação na modelagem de sistemas de software, tem sido

2 recentemente abordada com extensões para a modelagem de negócios. Este artigo destaca a necessidade de uma arquitetura de referência flexível e com base em processos para a modelagem de empresas. Mostra também como a UML tem sido proposta para atender a esta necessidade através de sua extensão para a Modelagem de Negócios. 2. Modelagem de Empresa As organizações empresarias são sistemas complexos e como tal podem ser mais facilmente entendidas e gerenciadas através de modelos que tornam a realidade abstrata mais tangível. O conceito de ponto de vista sistêmico é o simples reconhecimento de que qualquer empresa é um sistema composto por partes, cada uma das quais tendo suas próprias metas. O administrador percebe que ele só pode alcançar as metas globais da empresa se visualizar todo o sistema, procurar compreender e medir as inter-relações e integrá-las de modo que capacite a empresa a buscar suas metas eficientemente (MANCUSO, 1998). Modelagem de empresa é um termo genérico que cobre um conjunto de atividades, métodos, e ferramentas relacionadas ao desenvolvimento de modelos para vários aspectos de uma empresa (PETRIE, 1992). Segundo VERNADAT (1996) um modelo é uma representação significativa de algum assunto. É uma abstração da realidade expressa em termos de algum formalismo (ou linguagem) definido por construtores de modelagem para o propósito do usuário. Um modelo de empresa é um conjunto consistente de modelos de propósitos especiais e complementares descrevendo as várias facetas de uma empresa para satisfazer alguma finalidade de alguns usuários do negócio. Toda empresa, seja ela pequena ou grande, possui um modelo de empresa, porém, na maioria dos casos este modelo é pobremente formalizado. O modelo se encontra na forma de gráficos organizacionais estabelecidos por gerentes, documentação de procedimentos operacionais, textos de regulamentações, e em muitas outras formas como banco de dados e arquivos entre outras. Porém, uma parte do modelo permanece apenas na mente das pessoas envolvidas no sistema não sendo formalizado e documentada. Métodos e ferramentas são necessários para capturar, formalizar, manter, e usar este conhecimento para um melhor controle e operação de sistemas complexos como os de empresas de manufatura. De acordo com a teoria do controle, toda vez que um sistema precisa ser controlado ou analisado, é necessário um modelo. Os modelos também são necessários para as atividades de tomada de decisão (PETRIE, 1992). Através de modelos de empresa o tomador de decisão pode ver a empresa com um certo tamanho e velocidade de entendimento muito maior, permitindo a integração dos componentes da empresa ( VERNADAT, 96). Outros exemplos de finalidade da modelagem de empresa são: projeto funcional de um novo sistema de manufatura, análise de performance de uma célula de manufatura, análise de custo de um processo existente, e re-projeto de um sistema de informação empresarial. 3. Modelagem por Processos de Negócio Os processos de negócios definem como as empresas operam para alcançarem seus objetivos. Como exemplos típicos desses processos podem ser citados: Planejamento Estratégico, Vendas, Fabricação e Atendimento a Clientes, entre outros. ROZENFELD (1996) define processo de negócio como um fenômeno que ocorre dentro das empresas e compreende um conjunto de atividades realizadas, associadas às informações que

3 manipulam, utilizando os recursos e a organização da empresa. Forma uma unidade coesa e deve ser focalizado em um tipo de negócio, que normalmente está direcionado a um determinado mercado/cliente, com fornecedores bem definidos. A ênfase atual em se definir os processos de negócios das empresas advém da febre da Reengenharia. Pode-se dizer que a Reengenharia é que forneceu este termo com o significado atual de conjunto de atividades, que normalmente são realizadas por diversos departamentos de uma empresa (ROZENFELD, 1996). A modelagem por processo surge portanto da necessidade de se delinear limites da abrangência de atuação e da dinâmica de interação entre os recursos da empresa em toda sua extensão de atividades desde o fornecedor até o cliente. Tal delineação não era alcançada com modelos baseados simplesmente na estrutura organizacional da empresa, que possui uma visão departamental. A falta de capacidade de representação da realidade da empresa através de modelos departamentais começou a ser evidenciada pela dificuldade que os analistas de sistemas tinham em definir o contexto e limites do sistema. FELICIANO (1996) observa que a grande dificuldade, encontrada pelos gerenciadores de projetos de implantação de sistemas de informação, em cumprir cronogramas e levantamento de custos está relacionada à dificuldade de delimitação de contexto do sistema. Decompor a empresa em funções de negócio, sem se preocupar com uma visão organizacional, facilita a definição do contexto onde o sistema de informação irá atuar. As funções de negócio propostas se mostram na prática como a descrição de processos de negócios. É necessário portanto que as metodologias de modelagem de negócios atuais tenham em sua essência o tratamento baseado em processos. 4. Sistemas Flexíveis Uma das grandes preocupações das empresas que utilizam tecnologia de informação é poder criar e modificar sistemas de informações mais rápido do que na forma tradicional. Esta preocupação pode ser estendida aos sistemas de negócio da empresa, que precisam ser dinâmicos para acompanhar o mercado. O sistema de negócio da empresa pode ser entendido como uma rede de processos de negócios que definem o fluxo de trabalho, recursos, informações e decisões dentro de uma empresa. Segundo MARSHALL (1999) os negócios atuais são dirigidos por uma aspiração à simplicidade e necessidade por agilidade. Os sistemas de negócios devem ser dirigidos pelas necessidades da empresa, não pela tecnologia. Isto requer que os negócios sejam modelados antes que seus sistemas de software. Porém, segundo FELICIANO (1996), o que acontece na prática é que a maioria dos profissionais que desenvolvem sistemas de informação se preocupam muito em como fazer o sistema do ponto de vista da tecnologia física, seja ela relativa a banco de dados, telecomunicações etc., não conhecendo muitas vezes o negócio da empresa, o que torna os sistemas desenvolvidos um entrave para os negócios a médio prazo. Com a modelagem do negócio, a empresa estará melhor preparada para adaptar seus sistemas (e entre estes o de informação) às mudanças nos seus negócios de forma rápida. Esta relação será mais efetivamente evidenciada se a linguagem de modelagem que se

4 utilizar para modelar o negócio seja próxima à linguagem utilizada para modelar os sistemas de software. A maioria dos modelos de negócio são complexos devido ao fato dos usuários terem diferentes necessidades e estas necessidades mudarem a cada tempo. Para que uma empresa possa ser adaptável às mudanças, ela precisa ter uma descrição simples e unificada de suas entidades. Embora este seja o objetivo de muitos esforços para modelagem, o que se tem hoje ainda é uma descrição tipicamente extensa, inflexível, e frágil (MARSHALL, 1999). Neste contexto evidencia-se a necessidade de uma linguagem para modelagem de negócios que permita uma modelagem flexível, por processos, e próxima à linguagem de modelagem de sistemas de software. Nos últimos anos têm sido desenvolvidos trabalhos no esforço de se estender o uso da UML (Unified Modeling Language), que hoje encontrase amplamente utilizada na modelagem de sistemas de software, para a modelagem de negócios. O que se busca é adaptar esta linguagem através de seus mecanismos de extensão, aproveitando todo o seu potencial de flexibilidade (dado através de seus conceitos de herança, polimorfismo e encapsulamento entre outros) e potencial de representação dinâmica oferecido por seus diagramas. 5. UML e a Modelagem de Negócios: A UML foi adotada pela OMG (Object Management Group) em 1997 como linguagem padrão para a modelagem de sistemas orientados a objeto. A UML é uma linguagem para especificação, visualização, construção, e documentação de artefatos de sistemas de software, bem como para a modelagem de negócios e outros sistemas que não de software. Ela representa uma coleção das melhores práticas de engenharia que provaram sucesso na modelagem de sistemas grandes e complexos. Os principais objetivos na definição da UML são os seguintes: 1. Prover aos usuários uma linguagem de modelagem visual de forma que eles pudessem desenvolver e trocar modelos; 2. Prover mecanismos de extensão e especialização para estender conceitos fundamentais da linguagem; 3. Ser independente de uma linguagem de programação específica e de processos de desenvolvimento; 4. Prover uma base formal para o entendimento da linguagem de modelagem; 5. Incentivar o crescimento de ferramentas de orientação a objeto no mercado; 6. Suportar desenvolvimento de conceitos de alto nível como colaboração, arquiteturas de referência, padrões, e componentes; 7. Integrar as melhores práticas. A UML apresenta nove diagramas para a modelagem de sistemas, sendo que, em cada um deles, uma diferente perspectiva do sistema é analisada Extensões da UML para a Engenharia de Negócios Como apresentado anteriormente, o segundo objetivo da UML apresentado pela OMG é o de prover um mecanismo que permita a extensão da linguagem. Segundo a OMG (1997) a UML possui mecanismos de extensão que permitem adequá-la a novidades e domínios específicos. Estes mecanismos têm a intenção de servirem aos seguintes propósitos:

5 Podem ser usados para adicionar elementos de modelagem na criação de modelos; São usados nas especificações da UML para definir itens padrões não considerados ou complexos demais para serem modelados diretamente pelos elementos do meta-modelo UML; São usados para definir processos específicos ou implementação de extensões de linguagens específicas; São usados para unir arbitrariamente informações semânticas e não semânticas a elementos do modelo. A UML possui um grande potencial de expressão e modelagem podendo ser amplamente aplicada sem extensões, portanto empresas e projetos devem definir extensões apenas quando for realmente necessário introduzir novas notações e terminologias. Os conceitos fundamentais não devem ser mudados mais que o estritamente necessário. As extensões definidas pelos usuários na UML se dão através de stereotypes, tagged values e constraint que coletivamente estendem e adaptam a UML a um domínio específico, como por exemplo ao de Modelagem de Negócios. Stereotypes definem novos blocos construtores na UML baseados em blocos existentes. Embora não seja possível adicionar novos tipos de elementos, todos os elementos da UML podem ser customizados, estendidos, ou adaptados através da definição e nomeação de stereotypes. Tagged Values estendem um elemento da UML através de uma etiqueta (tag) e um valor (value). Por exemplo pode ser definida um tagged value para expressar a versão de uma determinada classe. Constraints são regras aplicadas a modelos UML. Podem ser aplicadas para apenas um ou para vários elementos do modelo. Por exemplo pode-se definir através de uma constraint uma restrição numa associação entre duas classes. A OMG (1997) em sua publicação UML Extension for Business Modeling descreve uma extensão da UML para a modelagem de negócios, em termos de seus mecanismos de extensão. O documento porém não é uma tentativa de descrever completamente os novos conceitos e notações para a modelagem de negócios. Ele apenas descreve stereotypes que podem ser usados para adaptar o uso da UML à modelagem de negócios. O documento afirma que todos os conceitos da UML podem ser usados para modelar negócios, porém, o uso de stereotypes para situações comuns de negócios proporciona uma terminologia comum para este domínio. MARSHALL (1999) apresenta uma proposta de extensão da UML para a modelagem de negócios. Ele propõe um meta-modelo para identificar e descrever conceitos através dos quais sistemas de negócios são modelados, e utiliza a UML para ilustrar tais conceitos. No seu trabalho ele propõe uma modelagem baseada em quatro elementos centrais que são: propósito, processo, entidade, e organização. Estes conceitos são definidos em termos de stereotypes (identificados por guillements: <<...>>) e representados por ícones simples como mostra a figura 1. Com estes conceitos, ele apresenta um exemplo de unidade de organização que é apresentado na figura 2. Em sua proposta ele também afirma que os processos de negócio podem ser representados de várias maneiras usando a UML, mas o diagrama de atividade é geralmente suficiente para modelar fluxo de trabalho (workflow) e

6 outros propósitos. A figura 3 mostra um exemplo de processo de uma empresa de uma forma genérica. Figura 1 Stereotypes e ícones propostos por MARSHALL (1999) para a modelagem de negócios. Figura 2 - Um modelo de Unidade Organizacional (adaptado de MARSHALL, 1999).

7 Figura 3 Exemplo de processo modelado pelo diagrama de atividade (adaptado de MARSHALL, 1999). O método que ele propõe promete ser capaz de implementar processos de negócio de maneira abstrata, provendo reuso significativo de conceitos e códigos (quando implementado em sistemas de informação), incluindo interfaces para usuários, workflow, gerenciamento de transações, e segurança. Permite também que processos específicos sejam implementado facilmente através da extensão de processos mais genéricos. Outra extensão da UML para modelagem de negócio foi apresentada por ERIKSSON (2000). Ele propõe uma extensão da UML baseada em processos e orientação a objetos para construir arquiteturas de negócios. Seu trabalho basea-se basicamente em extensões para representar: processos, recursos, regras e objetivos. Ele afirma que esta extensão não deve ser vista como um conjunto definido de extensões para negócios, mas sim como uma base para que desenvolvimentos e adaptações possam ser feitos (por engenheiros de negócios) para situações específicas de modelagem. 6. Considerações Finais O mercado global exige que as empresas sejam ágeis e para isso flexíveis às mudanças. Para se conseguir a flexibilidade é necessário que as empresas possuam seus sistemas de negócio bem estruturados de forma a facilitar possíveis mudanças exigidas pelo mercado. Com a modelagem de seus sistemas de negócio, a empresa estará melhor preparada para adaptar seus sistemas, uma vez que o entendimento e controle destes será facilitado pelos modelos. Criar um sistema de informação a partir de uma modelagem mais abrangente, como a modelagem do negócio, torna o processo de modelagem de informação mais ágil, uma vez que os domínios do sistema estarão mais detalhadamente definidos. A modelagem da

8 empresa através da UML pode não só facilitar e agilizar a modelagem de seu sistema de informação, como também cria uma facilidade de comunicação entre os gestores e os analistas de sistemas, uma vez que estes estarão utilizando uma mesma linguagem. A extensão da UML para a modelagem de negócios, todavia, ainda não define uma arquitetura de referência para a modelagem de negócios mas sim disponibiliza ferramentas de extensão da linguagem que permitem a definição de frameworks em domínios específicos. As propostas de MARSHALL (1999) e de ERIKSSON (2000), vêm unir o poder da flexibilidade dos modelos, oferecida pela UML, com o tratamento funcional (por processos) na modelagem de empresa, conseguindo assim uma modelagem flexível e funcional para a modelagem de empresa. Entretanto outras propostas surgirão, e assim como a UML veio reunir as melhores práticas em análise de sistemas Orientados a Objetos, a tendência é que extensões propostas para a modelagem de negócios utilizando a UML como linguagem de modelagem tenham, num futuro próximo, suas melhores práticas reunidas em uma arquitetura de referência unificada para a modelagem de negócios. 7. Referências Bibliográficas ERIKSSON, Hans-Erik. Business Modeling with UML. Estados Unidos: Wiley & Sons, p. FELICIANO, Acácio. Sistemas Flexíveis de Informações. São Paulo: MAKRON Books, p. MANCUSO, Fernanda Lima. Modelagem de Empresas: Integração de diferentes métodos através do formalismo TF-ORM. Rio Grande do Sul, Dissertação (Mestrado em Computação) Instituto de Informática, UFRGS, MARSHALL, Chris. Enterprise Modeling with UML. Estados Unidos: Addison-Wesley, p. OMG - Object Management Group. UML Specifications Capturado em 18 de dez. de Online. Disponível na Internet PETRIE, C..Enterprise Integration Modeling. Cambridge: MIT Press, ROZENFELD, Henrique. Processo de Negócio. Capturado em 10 abril, Online. Disponível na Internet VERNADAT, François B. Enterprise Modeling and Integration: Principles and Application. Londres: Chapman & Hall, p.