BUSINESS PROCESS MANAGEMENT NA INDÚSTRIA

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1 GE Intelligent Platforms BUSINESS PROCESS MANAGEMENT NA INDÚSTRIA INTRODUÇÃO Quando olhamos para qualquer indústria em qualquer segmento industrial, seja química, alimentos, bebidas, produtos de consumo, bioenergia e outras, sempre nos deparamos com um misto de operações e procedimentos industriais tanto manuais como automatizados. Mesmo indústrias modernas, que contam com automação industrial e possuem sistemas de controle de última geração com milhões de reais investidos em PLCs, SDCDs, sistemas PIMS, MES e ERPs, ainda operam com diversos procedimentos manuais e que dependem exclusivamente do operador. Tarefas manuais e dependentes que variam desde ações onde o operador precisa anotar periodicamente e de hora em hora, valores de variáveis do sistema supervisório em uma folha de papel para depois arquivá-la para futura consulta em um problema eventual, como tarefas onde o operador precisa perceber um alarme, desligar um equipamento, avisar alguém do time de manutenção e esperar uma ação para corrigir a falha observada. E se não bastasse a grande complexidade e importância destas ações que precisam ser executadas na operação da indústria, ainda contamos com o problema de que muitos procedimentos não são propriamente documentados ou seguidos, podendo variar de operador para operador ou ainda simplesmente não serem executados no momento adequado. Através deste artigo, discutiremos brevemente como as indústrias podem aproveitar esta situação problemática na operação, ou melhor dizendo, esta oportunidade, para otimizar seus processos, garantindo excelência operacional, maior eficiência e produtividade. Figura 1 - Procedimentos Operacionais na Indústria

2 O PROBLEMA: FALTA DE PROCEDIMENTO E TREINAMENTO Uma situação que é típica também em muitas empresas é a falta de procedimento e treinamento operacional. Quando abordamos este tema, não é incomum observarmos indústrias onde operadores frequentemente trabalham de maneira diferente para o mesmo tipo de situação ou problema que encontram em suas atividades rotineiras. Já observou que operadores ou turnos de operação muitas vezes possuem rendimentos distintos e operam seus equipamentos de maneira também variada? Já observou que um operador primeiro abre a válvula e Figura 2 - Necessidade de Treinamento e Procedimento depois liga uma bomba, enquanto outro espera alguns segundos e liga diretamente a bomba? O PROBLEMA: FALTA DE INTEGRAÇÃO ENTRE PESSOAS E SISTEMAS E quando a indústria possui diversos procedimentos e treinamentos operacionais, mas a integração entre sistemas e pessoas envolvidas nos procedimentos operacionais é deficiente? Isto não é difícil de imaginar. Quantas situações presenciamos, onde alarmes são enviados aos sistemas de supervisão, o operador percebe tal alarme depois de alguns minutos, faz a anotação em uma folha de papel chamada de diário de processo onde ele registra o problema que aconteceu (já passados alguns minutos), busca um telefone e tenta localizar o técnico de manutenção mais próximo para ajudá-lo a identificar o que está ocorrendo na linha e toda esta interação leva quase uma hora para simplesmente ter alguém da manutenção em campo e mais algumas horas para detectar o que houve e tentar resolver o problema. Soa familiar este tipo de situação? Figura 3 - Necessidade de Integração entre Pessoas e Sistemas

3 O PROBLEMA: A APOSENTADORIA DO CONHECIMENTO Outro problema comum nas indústrias é a falta de mão de obra especializada que se está se agravando com operadores mais experientes saindo do mercado de trabalho por conta de suas aposentadorias. Os operadores gurus, os grandes mestres de operação, já estão se retirando do cenário industrial e a necessidade das empresas é de poder formar e capacitar as novas gerações de maneira cada vez mais rápida para garantir que este conhecimento não se esvaia ou se perca com a saída destes colaboradores mais experientes. Mas como fazer isto, se muitas indústrias não possuem tal conhecimento ótimo de operação registrado em procedimento? Ou como garantir que tal conhecimento que pode até estar registrado, seja seguido de maneira correta? Como garantir que aquele procedimento correto e registrado, seja executado no tempo necessário, garantindo que os sistemas e pessoas sejam notificados em tempo real de suas ações e com isto garantindo maior agilidade ao processo e operação industrial? Figura 4 - O Conhecimento Operacional se Aposentando Problemas apresentados, reflexões postas e similaridades encontradas, vamos tratar agora de apresentar algumas sugestões e soluções para melhoria da operação industrial.

4 APRESENTAMOS O BPM BUSINESS PROCESS MANAGEMENT O MAESTRO DOS PROCEDIMENTOS OPERACIONAIS As operações e processos industriais evoluíram muito nos últimos anos com a adoção de sistemas às vezes muito complexos e outras vezes muito específicos, o que, de certo modo, acabou "travando" com que o processo pudesse ser adaptado às constantes novas necessidades e demandas. Devido a esta situação engessada, muitos procedimentos acabaram surgindo como saída operacional para situações cotidianas, trazendo ainda mais complexidade para a indústria, com inúmeros procedimentos, tarefas, padrões, workflows, sequências operacionais e fluxos de trabalho em geral. Figura 5 - O Conhecimento Operacional se Aposentando Tal panacéia e complexa situação fez com que diversos estudos apontassem para uma nova disciplina de processos e tecnologia que pregava que procedimentos operacionais padrões fossem transferidos para plataformas computacionais, sendo digitalizados, democratizados na organização e seguidos de maneira mais efetiva na empresa. Isto faria com que aqueles problemas que comentamos de falta de treinamento operacional, falta de integração entre pessoas e sistemas quando da execução de algum procedimento e principalmente a documentação e registro de melhores práticas ou operações fossem minimizados e resolvidos. Figura 6 - A Necessidade de Padronizar e Digitalizar o Conhecimento

5 A esta nova disciplina, damos o nome de BPM ou Business Process Management e à tecnologia de BPMS ou Business Process Management Systems. Figura 7 - A Necessidade de Padronizar e Digitalizar o Conhecimento Operacional BPM não é uma categoria de produto, nem uma ferramenta ou software, mas sim uma metodologia, um conjunto de práticas que se baseiam no fato de que os processos nunca terminam, onde um processo acaba outro começa e que mais importante do que integrar os processos internos é controlar os processos que ocorrem com os parceiros (fornecedores, clientes...). BPM permite a análise, definição, execução, monitoramento e administração de processos, incluindo o suporte para a interação entre pessoas e aplicações informatizadas diversas. Possibilita que as regras de negócio da organização, travestidas na forma de processos, sejam criadas e informatizadas pelas próprias áreas de gestão, sem interferência das áreas técnicas. Para acompanhar a implantação de um BPM temos o BPMS (Business Process Management System) que nada mais é do que um software que permite a gestão dos processos. O BPMS possibilita que a organização mapeie, execute e acompanhe processos internos e externos. O conjunto de práticas e soluções que vêm acopladas ao BPM trouxe o conhecimento de diversas áreas de tecnologia para o mundo da automação de processos; tais como: Workflow (automação dos processos), Business Process Modeling and Analysis (entendimento detalhado do processo e o impacto da mudança do processo), Enterprise Application Integration (troca de informações entre sistemas) e Business Activity (monitoramento dos processos). Muito mais do que uma evolução do termo Workflow, BPM é uma conceituação nova onde o Workflow faz parte de um todo não sendo o todo. Antigamente os Workflows eram vistos apenas pela área de TI por causa da sua complexidade e com isso obrigavam que as regras de negócios fossem programadas dentro do próprio fluxo do workflow. Com as soluções de BPM, as regras de negócio ficam sob o controle dos analistas de processos, fazendo com que a área de TI preste apenas consultoria técnica (montagem de fluxos mais complexos) e suporte. O que falaremos a seguir é como utilizar o BPM e BPMs, conceitos até então vistos apenas nas áreas corporativas ou de TI das organizações, e aplicá-los na área industrial onde são inúmeros os benefícios que detalharemos a seguir.

6 APLICANDO BPM NA INDÚSTRIA ORQUESTRANDO A OPERAÇÃO PARA EXCELÊNCIA OPERACIONAL Agora, como trazer os conceitos de BPM e orquestração de processos para a indústria? Atualmente, o cenário industrial se constitui de um ambiente perfeito para esta orquestração de processos, já que apesar de existir muita automação, existem também muitos procedimentos manuais ou interações entre sistemas e pessoas que poderiam ser feitos de maneira digital. Com os avanços em tecnologia e a diminuição dos custos computacionais, a oportunidade de digitalização destes procedimentos operacionais industriais atingiu o momento ideal para sua implementação e realidade. Assim, podemos pensar claramente em sistemas de Workflow ou BPM industrial para fazer diversas tarefas na indústria. Com a adoção desses sistemas na indústria, os especialistas em processo poderão criar, em softwares específicos para workflows, toda a sequência de passos, procedimentos e tarefas que farão a interface com o processo, seja através da capacidade que estes softwares já possuem de leitura online de variáveis de campo por meio de OPC, seja da capacidade que também possuem de solicitar uma informação do operador, como enviar informações a um sistema MES ou ERP, tudo isto digitalmente, evitando retrabalhos e auxiliando para que as tarefas sejam executadas sempre com repetibilidade, consistência e no tempo especificado. Figura 8 - Alguns Benefícios de BPM e Workflow Aplicados na Indústria

7 Abaixo procuramos ilustrar alguns passos sugeridos para implementação deste maestro do BPM e Workflow na sua indústria. Passo 1: Mapeando o Problema e Procedimento Operacional de Resposta Falando de maneira mais prática, o primeiro passo sugerido na implementação de soluções de BPM ou Workflow na indústria é identificar o problema em questão e verificar se já existe um procedimento operacional para o mesmo. Por exemplo, existe um procedimento para uma parada de linha? Quais ações devem ser tomadas quando um alarme de nível alto do tubulão de uma caldeira for gerado? Figura 9 - Mapeando o Problema com Workflow e Procedimentos Operacionais Passo 2: "Enxugando" o Procedimento Operacional Defina o seu procedimento utilizando conceitos de processos enxutos ou lean processes. O ponto de partida para a Mentalidade Enxuta consiste em definir o que é Valor para seu processo, tendo sempre como clientes finais os engenheiros de processo, produção e operadores do sistema, pois são eles que operam ou são responsáveis no dia a dia da empresa e devem ser atendidos pelo workflow ou procedimento criado. Procure dissecar o procedimento, separando os processos em: aqueles que efetivamente geram valor; aqueles que não geram valor, mas são importantes para a manutenção dos processos e da qualidade; e, por fim, aqueles que não agregam valor, devendo ser eliminados imediatamente. A seguir, deve-se adotar mentalidade holística e dar "fluidez" para os processos, onde isto poderá provocar mudança no pensamento das pessoas, que deverão abandonar zonas de conforto e visão fragmentada para pensar em um todo, pois é o todo que gera o produto final ou objetivo final do procedimento ou workflow em questão. Figura 10 - Criando Processos Enxutos

8 Passo 3: Orquestre as Ações, Utilize um "Maestro" na Indústria Definidos os processos necessários e que realmente agregam valor, o próximo passo é fazer a orquestração dos mesmos utilizando ferramentas modernas de software para implementação do Workflow, ou seja, fazendo o papel do maestro na nossa indústria. Nesta etapa, faz-se necessário buscar no mercado ferramentas de software que permitam: 1) Modelar a sua planta e processo utilizando padrões de mercado como ISA S95 para permitir troca de dados e interfaces entre os diversos sistemas de planta e corporativo; Figura 11 - O Maestro Personificado Através do Software de Workflow Industrial 2) Como a tarefa de orquestração a ser realizada pelo maestro ou sistema de Workflow, exigirá interface manual e automática entre processos, a solução de software deve permitir o modelamento de atividades ou processos que possam interagir com o operador, buscando, por exemplo, uma confirmação de ação, mas que possa também interagir com a planta através de leituras/escritas utilizando padrões de comunicação como OPC; Figura 12 - Workflow entre os Sistemas Industriais

9 3) A solução deve permitir a notificação em tempo real dos usuários, onde por exemplo, ao ocorrer um evento que demande ação do operador, o mesmo deve ser notificado dentro do seu ambiente SCADA ou via interface WEB para interação em tempo real; Figura 13 - Interação em Tempo Real entre o Procedimento e Operação Maestro em Ação 4) A solução deve ser simples, intuitiva e de fácil configuração, pois sabemos que nas indústrias e em qualquer processo operacional, muitas vezes, a única constante é a mudança ; Passo 4: Busque a Perfeição e Melhoria Contínua A busca pela Perfeição! É o último passo e deve ser o objetivo constante de todos envolvidos nos fluxos de valor do procedimento ou workflow. A busca pelo aperfeiçoamento contínuo em direção a um estado ideal deve nortear todos os esforços da indústria em processos transparentes, em que todos os membros da cadeia tenham conhecimento profundo do processo como um todo, podendo dialogar e buscar continuamente melhores formas de se criar valor. Através do conceito de melhoria contínua, o procedimento deve ser sempre algo "vivo", apto à receber mudanças, fácil de adaptar e principalmente apoiado por ferramentas de software que facilitem a interação entre pessoas e sistemas.

10 ALGUNS CASOS DE USO PRÁTICOS Figura 14 - Alguns Casos de Uso Caso de Uso #1 - Otimizar seu Processo Documentar e executar processos - digitalizando fluxos de trabalho para melhorar, eliminar e automatizar etapas. Caso de Uso #2 - Gerenciar Especificação de Produção Mudanças nas especificações de produção, podem disparar um fluxo que irá encaminhar as mesmas para os aprovadores, como Gerente de Qualidade e na sequência ao Gerente da Produção para aprovação final e notificação. Caso de Uso #3 - Requisitar Amostras Quando uma determinada condição é atendida, como a combinação de variáveis fora de limite ou por intervalo de tempo, o sistema de Workflow pode enviar uma solicitação para realizar testes de qualidade ou retirar amostras.

11 Caso de Uso #4 - Ação Corretiva O sistema de Workflow pode ser utilizado para digitalizar normas da ISO-900x para responder aos problemas e eventos, onde todas as informações de execução e entradas de dados serão capturadas e armazenadas para posterior análise. Caso de Uso #5 - Gerenciar Eventos de Falha Como os sistemas da planta geram eventos de falha, o sistema de Workflow pode avaliar as condições e o momento em que ocorreu o mesmo, bem como atribuir um código de parada para eventual análise ou integração com outros sistemas. Caso de Uso #6 - Gerenciar Tarefas da Planta - Assistente de Decisão Além da capacidade de gerenciar as tarefas da planta, o sistema de Workflow também é a base para definir assistentes de decisão. Estes assistentes de decisão podem atuar como árvores de solução de problemas, o que pode ajudar organizações com alto índice de mudanças na força de trabalho. Estas árvores de solução de problemas, capturam o conhecimento dos trabalhadores experientes, que é fundamental para orientar novos funcionários através dos processos, como por exemplo sobre as ações corretivas a serem executadas em determinadas circunstâncias. O sistema de Workflow ajuda a gerenciar o processo, conectando os operadores com a ação apropriada. Caso de Uso #7 - Setup Linha de Produção/Célula de Trabalho/Máquina Para aumentar o tempo em produção, o Workflow pode ser utilizado como ferramenta de setup. Ele irá orientar os operadores através do setup de uma máquina/ célula de trabalho / linha de produção, com base na documentação da mesma, e também registrar os tempos de execução dos operadores de cada uma das etapas. Caso de Uso #8 - Segurança Não basta reconhecer os alarmes de segurança através do Supervisório ou IHM, é necessário certificar-se que os operadores executaram as devidas ações. O Workflow pode assegurar que os alarmes de segurança, sejam endereçados da maneira correta, se conectar a sistemas de vídeo para agilizar o acesso às informações e verificar/fornecer acesso a dados importantes de qualidade, para garantir que não haja nenhuma anormalidade no processo produtivo.

12 CONCLUSÃO Iniciativas de BPM e softwares de Workflow aplicados à indústria permitem a digitalização de etapas/fluxo de processo, integrando pessoas, materiais e os sistemas envolvidos no ambiente produtivo. Com workflow industrial, você pode melhorar, eliminar e automatizar as etapas de produção para otimizar sua organização. Adicionalmente, também é possível capturar dados de processo, que permitem rastrear os produtos/matérias, bem com a qualidade dos mesmos, contribuindo para as ações de otimização do processo, com base em dados reais. Este software de gestão de processo pode abranger quase todas as funções das pessoas no ambiente produtivo, como por exemplo: gerentes de qualidade, inspetores de qualidade, supervisores de operação /manutenção, operadores e engenheiros industriais. Ao digitalizar o processo com workflows, você pode diminuir o tempo de resposta, o custo total de propriedade e garantir a sustentabilidade do negócio. "Como caíram as barreiras para troca de informações entre sistemas de automação, operações e ERPs, as empresas / OEMs, estão a procura de ferramentas que possam maximizar o impacto dessas informações na produtividade, gestão dos negócios e no custo das operações. O principal critério que irá permitir que as plantas / fábricas de hoje, realizem esta estratégia para a excelência operacional, é a capacidade de modelar processos e fluxos de trabalho, necessários para execução de um caminho lógico das tarefas/atividades. E ferramentas de Workflow industrial parecem ser as ferramentas que preenchem este critério, permitindo assim que as empresas / OEMs estabeleçam um ambiente único, onde os sistemas existentes estejam conectados e interagindo uns com os outros, para maximizar o valor da informação de cada equipamento, o que terá um impacto positivo na produtividade e rentabilidade das plantas / fábricas. Craig Resnick Diretor de Pesquisa ARC Advisory Group BIBLIOGRAFIA HILL, Janelle, Gartner Outlines 2013 Trends MADISON, David, Becoming A Process-Focused Organization, COLLARD, Dave: Work Process Management, GE Intelligent Platforms, Inc. Todos os direitos reservados. Todas as outras marcas ou nomes são de propriedades de seus respectivos detentores. As especificações estão sujeitas a alterações sem aviso prévio. Sobre a GE Intelligent Platforms GE Intelligent Platforms, empresa do grupo General Electric (NYSE: GE), é uma provedora global de soluções de hardware, software e serviços, com grande expertise em automação industrial e computação embarcada. Nós oferecemos soluções de alta performance e confiabilidade, agregando valor e vantagens competitivas para as indústrias de energia, mineração, óleo e gás, infraestrutura, água, bens de consumo, militar e telecomunicações. A GE Intelligent Platforms é uma empresa com sede em Charlottesville, EUA, e conta com uma completa estrutura no Brasil, distribuída em três escritórios regionais, São Paulo, Rio de Janeiro e Minas Gerias. Para mais informações visite, ou Distribuição de Software e Suporte: Aquarius Software industrial@aquarius.com.br Informações e Contato GE Intelligent Platforms do Brasil: vendas@ge.com