GERAM como arquitetura de referência para um ERP livre de código aberto

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1 GERAM como arquitetura de referência para um ERP livre de código aberto Carlos Magno Ferreira da Silva (UENF) Renato de Campos (FEB/UNESP) Rogério Atem de Carvalho (CEFET Campos) José de Souza Rodrigues (FEB/UNESP) Resumo ERPs livres de código aberto, podem trazer economias e vantagens competitivas para as empresas, que poderão adaptar módulos do software conforme suas reais necessidades. Porém, a construção/adaptação desses softwares sem estar apoiadas em padrões e em uma adequada documentação de modelos (de processos de negócios e de softwares), além da falta de uma metodologia de desenvolvimento, pode inviabilizar a utilização desses ERPs na prática. Isto implica na utilização de uma arquitetura de referência para o desenvolvimento de aspectos metodológicos relacionados com este projeto. Este artigo destaca a necessidade do estabelecimento de adequadas técnicas e ferramentas para a definição de requisitos do negócio e para o desenvolvimento e adaptação de códigos de ERPs. Assim, apresenta a metodologia e arquitetura de referência GERAM, proposta para ser utilizada no desenvolvimento dos componentes necessários para o desenvolvimento do sistema ERP5. Palavras-chave: GERAM, ERP, Arquitetura de referência. 1. Introdução Uma organização pode ser considerada como um conjunto de processos de negócios realizados por agentes ou entidades funcionais (pessoas, máquinas ou software) e que devem comunicar-se entre si, para atingir algum objetivo. Por exemplo, em um ambiente de escritório (processos administrativos) as atividades dos processos são realizadas por pessoas normalmente distantes fisicamente, necessitando de modelos e ferramentas computacionais para a integração dessas atividades. Ainda, grande parte desses processos é repetitivo ou rotineiro, possível de se modelar e automatizar (CRUZ, 2000). Então, atualmente os processos (ou fluxo de trabalho) extrapolam o domínio de uma empresa, fazendo com que negócios, com outras empresas ou com o cliente final, venham a ser realizados e integrados através da Tecnologia de Informação TI (DAVENPORT, 1994). ERP (Enterprise Resources Planning), Workflow e E-Business são recentes aplicações de Tecnologia da Informação surgidas nos últimos anos com potencial para a melhoria do desempenho e integração de empresas (CORREA et al., 2000). Apesar dos progressos com a TI, um adequado modelo de gestão contemplando todos os requisitos do negócio torna-se um pré-requisito (KALPIC e BERNUS, 2002; MERTINS e JOCHEM, 2005). Ao mesmo tempo, cresce, principalmente no Brasil, o desenvolvimento de softwares de código aberto, inclusive com a existência de propostas de ERPs para a gestão de empresas. Devido a possibilidade de diminuição de custos de utilização, Pequenas e Médias Empresas (PMEs) são candidatas à utilização desses sistemas, visando um aumento de competitividade. Algumas iniciativas de desenvolvimento de ERPs com código aberto tem sido realizadas e as PMEs podem se beneficiar dessa oportunidade, não só pelo menor custo de implantação como 1

2 também pela menor dependência com relação a fornecedores de softwares proprietários (DREILING et al., 2005). Com o ERP livre de código aberto, as empresas poderão desenvolver ou adaptar módulos do software conforme suas reais necessidades. Porém, a construção desses softwares sem estar apoiadas em padrões e em uma adequada documentação de modelos (de processos de negócios e de softwares), além da falta de uma metodologia de desenvolvimento (incluindo a implantação), pode inviabilizar a utilização do ERP livre de código aberto na prática. Isto implica na utilização de uma arquitetura de referência para engenharia de sistemas de empresa, como a GERAM (Generalized Enterprise Reference Architecture and Methodology). Este artigo tem como objetivo descrever sucintamente o projeto ERP5 e apresentar a arquitetura GERAM, a ser utilizada para o desenvolvimento de técnicas e ferramentas para o desenvolvimento de sistemas ERPs, em específico o ERP5. Ao final, são tecidas algumas considerações. 2. ERP5 Atualmente existem algumas propostas de ERPs livres e que permitem a alteração de seus códigos, como o caso da Compiere ( e do projeto ERP5 (wiki.erp5.org). Este último é um projeto de ERP de código livre que visa oferecer uma solução de alta tecnologia e baixo custo. O Sistema ERP5 é desenvolvido atualmente por um grupo de empresas e instituições de ensino e pesquisa da França e Brasil. Este sistema utiliza a plataforma Zope e é totalmente baseado em objetos, workflow e tecnologias Web. Seu principal objetivo é desenvolver e projetar um grupo compreensível de componentes de software para ERP e fornecer informações suficientes para permitir a todos, entender e implementar ERPs, principalmente em pequenas e médias empresas, permitindo que as organizações tenham liberdade para alterar a forma de funcionar do sistema da maneira que melhor lhe convier. Em conseqüência as PMEs terão à disposição uma solução de baixo custo e cuja tecnologia se manterá atual por vários anos. O ERP5 é baseado em cinco conceitos com alto nível de integração. São eles (SMETS-SOLANES e CARVALHO, 2003): - Muti: o sistema é multi-usuário, multi-organização, multi-linguagem, multi-moeda, multicusto e multi-cenário, isto é, linguagem e moeda são itens parametrizáveis e o sistema pode lidar com vários usuários, unidades de produção, cenários e itens de custo, simultaneamente, em uma mesma instalação; - Meta: oferece vários níveis de detalhe para um mesmo processo de gestão e, graças à notação de meta-recurso e meta-nó, ele permite definir níveis de detalhamento pertinentes ao processo de negócio executado por um usuário que possui determinado papel; - Distribuído: utiliza um mecanismo de sincronização avançado que permite a distribuição e compartilhamento de dados por diferentes instalações, sem que haja a necessidade de uma conexão permanente de rede; - Baseado em Objetos: o emprego de um banco de objetos (ZODB) permite modelar e implementar sistemas complexos de suporte à gestão da produção, incluindo processos, dados estruturados e não estruturados. Por ser baseado em objetos o ERP5 é uma solução muito mais poderosa e flexível; - Livre: ele é licenciado nos termos da GNU PUBLIC LICENSE (GLP), bem como toda a informação gerada, tecnologias e metodologias desenvolvidas pelos membros do projeto são livremente disponibilizadas. O ERP5 está baseado num novo modelo de objeto de gestão de empresa, que é capaz de 2

3 representar qualquer processo de gerenciamento usando somente cinco classes fundamentais. São elas (Figura 1) (SMETS-SOLANES e CARVALHO, 2003): - Resource (Recurso): descreve um recurso abstrato em um processo de negócio (ex. uma habilidade de um indivíduo, uma matéria-prima, um produto). Relações entre recursos permitem a definição de listas de materiais bem como protótipos de produtos; - Node (Nós): um Node é um lugar que pode receber e enviar quantidades de recursos, podendo ser relativos a entidades físicas ou abstratas. Ações são um tipo de Nó. Meta-nodes (Meta-nós) são nós que contém outros nós. Uma empresa é um meta-nó; - Movement (Movimento): descreve um movimento de recursos entre nós, em um dado instante, por uma dada duração; - Path (Caminho): descreve uma forma que um nó acessa recursos dos quais precisa. Preços e perfis comerciais podem ser anexados a um Path para definir o preço padrão de um determinado recurso dado por um fabricante. Um Path também pode definir o modo como um inventário obtém recursos de uma ação. Um Path tem uma data de começo e uma data de fim; - Item: descreve uma instância física de um recurso. Um Movement pode ser ampliado em uma série de Movements rastreáveis por Item. Permitem definir como uma determinada quantidade de recursos foi transportada (ex. encomenda, números de série de artigos em cada container, etc.). Figura 1 - Classes do Núcleo do ERP5 (Fonte: SMETS-SOLANES; CARVALHO, 2002). 3. Necessidade de uma arquitetura de referência para o ERP5 Foi abordada a possibilidade de ERPs de código aberto e livre, em específico o ERP5, serem usados pelas PMEs. Assim, desenvolvedores poderão desenvolver e/ou adaptar e reusar códigos já desenvolvidos por outros (TIJUNELIS e BARRELLA, 2003, CAMEIRA et al., 2003). Porém, para o desenvolvimento, adaptação ou manutenção de qualquer software, são necessárias técnicas e ferramentas de suporte. A disponibilização de conhecimento associado ao desenvolvimento, adaptação e manutenção de sistemas de software se torna ainda mais importante quando se supõe a possibilidade das PMEs permanecerem o máximo possível independentes de desenvolvedores, e consultores especialistas. O desenvolvimento baseado em padrões e a existência de uma documentação, tanto do código do software, como dos processos os quais são suportados, sendo que conceitos de modelagem 3

4 e integração de empresas realiza um papel essencial para o projeto dos negócios e respectivo sistema de informação. A integração de negócios trata da integração completa da empresa, isto é, coordenação de processos de negócios e compartilhamento de conhecimento. Para obtê-la é necessária uma análise detalhada das operações, regras e estrutura da empresa em termos de funções, sistemas de informações, recursos, aplicativos e unidades de organizações (VERNADAT, 2000). Portanto, para atingir esta integração, é necessário incorporar o nível de conhecimento da empresa, isto é, entender sua organização e como os processos de negócios devem ser realizados, modelá-los e integrá-los. Em suma, para o desenvolvimento e documentação dos processos, informações, recursos e organização da empresa considerada, é necessária uma arquitetura de referência proporcionando metodologias, modelos parciais e ferramentas para a modelagem do sistema, conseqüentemente, facilitando a integração os negócios (ODEH e KAMM, 2003; SHEN et al., 2004; MERTINS e JOCHEM, 2005). Assim se espera facilitar a implantação desses sistemas aos requisitos particulares de cada empresa. A seguir é apresentada a metodologia e arquitetura de referência GERAM, proposta para o projeto ERP5. 4. Metodologia e Arquitetura de Referência de Empresa Generalizada A arquitetura GERAM Generalized Enterprise Reference Architecture and Methodology (IFIP-IFAC, 1999; NORAN, 2003) é uma generalização da GIM, da PERA e da CIMOSA, que se utiliza das melhores partes dessas arquiteturas, com o intuito de servir como referência para todos os envolvidos na área de engenharia e integração de empresa. GERAM fornece uma descrição de todos os elementos recomendados na engenharia e integração de empresas e assim prepara o padrão para a coleção de ferramentas e métodos da qual qualquer empresa se beneficiaria com mais sucesso ao cuidar do projeto de integração, ou um processo de mudança que pode acontecer durante o tempo de vida operacional da empresa. Ela não impõe uma coleção de ferramentas ou métodos em particular, mas define critérios a serem satisfeitos por qualquer coleção de ferramentas e métodos selecionados. GERAM considera modelos de empresas como um componente essencial para a integração e engenharia de empresas; isto inclui várias técnicas formais de descrição de projetos como modelos computacionais, textuais e gráficos para representações do projeto. Ela é constituída por componentes considerados como essenciais para a integração de empresas, que são apresentadas a seguir (Figura 2) (IFIP-IFAC, 1999): - GERA (Generic Reference Architecture) - EEMs (Enterprise Engineering Methodology) - EMLs (Enterprise Modeling Languages) - EMs (Enterprise Models) - EOSs (Enterprise Operational Systems) - EETs (Enterprise Engineering Tools). - GEMCs (Generic Enterprise Modeling Concepts) - PEMs (Partial Enterprise Models) - EMOS (Enterprise Modules) - EOSs (Enterprise Operational Systems). GERA define os conceitos genéricos de empresas recomendados para uso em projetos de integração e engenharia de empresas. Estes conceitos podem ser classificados como: 4

5 a) Conceitos Orientados a Humanos: descrevem o papel de humanos como uma parte integrante da organização e operação de uma empresa; e apóiam os humanos durante o projeto, a construção e a mudança da empresa; b) Conceitos orientados a processo para uma descrição dos processos de negócios da empresa; c) Conceitos orientados a tecnologia para a descrição do processo empresarial que apóia a tecnologia envolvida na operação da empresa e nos esforços de engenharia da empresa (apoio usado na modelagem e no modelo). GERA Arquitetura de Empresa Generalizada Identifica conceitos de integração de empresas EEM Metodologia de Engenharia de Empresas Descreve processos de engenharia de empresas EMLs Linguagens de Modelagem de Empresas Fornece construtores de modelagem para modelagem de funções humanas, processos e tecnologias PEMs Modelos Parciais de Empresas Fornece modelos de referência reutilizáveis e projeta funções humanas, processos e tecnologias. emprega GEMCs Conceitos Genéricos de Modelagem de Empresas (Tecnologias e Definições) Define o objetivo dos construtores de modelagem de empresas apóia utiliza Implementado em EETs Ferramentas de Engenharia de Empresas Apóia a engenharia de empresas usada para construir EMOs Módulos de Empresa Fornece módulos implementáveis de profissões humanas, processos operacionais e tecnologias. EMs Modelos de Empresa Projeta empresas e modelos para apoiar análises e operações usada para implementar EOS Sistemas Operacionais de Empresas Apóia a operação de empresas em particular Figura 2 - Componentes de GERAM (Adaptado de IFIP-IFAP, 1999). GERA provê uma estrutura de análise e modelagem que é baseada no conceito de ciclo-devida e identifica três dimensões para definir o escopo e o conteúdo da modelagem de empresa, semelhante à de CIMOSA (ver Figura 3): Dimensão Ciclo-de-vida: sustentando o processo controlado de modelagem de entidades de empresa de acordo com as atividades do ciclo-de-vida; 5

6 Dimensão Generalidade: sustentando o processo controlado de particularização (instanciação) do genérico e parcial para o particular; Dimensão Vista: sustentando a visualização controlada de vistas específicas da entidade de empresa. Vistas Genéric a Parcial Particular acordo com a generalidade Instalação Identificação Conceito Requisitos Projeto preliminar Projeto Projeto detalhado Implementação Operação Serviço ao Cliente Gestão e Controle Software Hardware Recurso Organização Informação Função acordo com a proposta de atividade acordo com a manifestação física acordo com o conteúdo do modelo Retirada Máquina Humano acordo com os objetivos da implementação Fases do Ciclo-de-vida Arquitetura de Referência Arquitetura Particular Figura 3 - Estrutura de Modelagem GERA com Vistas de Modelagem (Adaptado de IFIP-IFAC, 1999). A estrutura GERAM identifica em seu componente mais importante GERA os conceitos básicos a serem usados na integração e engenharia de empresas (por exemplo, entidades de empresa, ciclos-de-vida e histórias de vida de entidades de empresa). GERAM faz distinção entre as metodologias para engenharia de empresas (EEMs) e as linguagens de modelagem (EMLs) que são usadas pelas metodologias para descrever e modelar, a estrutura, conteúdo e comportamento das entidades de empresas em questão. Estas linguagens permitirão a modelagem da parte humana na operação da empresa assim como partes dos processos da empresa e suas tecnologias de suporte. O processo de modelagem produz modelos de 6

7 empresas (EMs) que representam todas ou parte das operações da empresa, incluindo suas tarefas de produção ou de serviço, sua organização e seu gerenciamento, e seu controle e sistemas de informação. Estes modelos podem ser usados para guiar a implementação de sistemas operacionais da empresa (EOSs) assim como melhorar a habilidade da empresa para avaliar alternativas operacionais ou organizacionais (por exemplo, por simulação), e assim aumentar seu desempenho atual e futuro. A metodologia e as linguagens usadas para a modelagem de empresas são apoiadas por ferramentas de engenharia de empresas (EETs). A semântica das linguagens de modelagem pode ser definida através de ontologias, meta modelos e vocabulários que são coletivamente chamados conceitos de modelagem de empresas genéricos (GEMCs). O processo de modelagem é aprimorado pela utilização de modelos parciais (PEMs) que são modelos reutilizáveis de funções humanas, processos e tecnologias. O uso operacional de modelos de empresa é apoiado através de módulos específicos (EMOS) que fornecem produtos pré-fabricados como perfis de habilidades humanas para profissões específicas, procedimentos empresariais comuns (por exemplo regras de imposto ou de contabilidade) ou seus serviços de infra-estrutura, ou qualquer outro produto que pode ser usado como um componente na implementação do sistema operacional (EOSs). Potencialmente, todas arquiteturas de referência e metodologias propostas podem ser caracterizadas em GERAM de forma que desenvolvedores de arquiteturas particulares poderiam tirar vantagens se forem capazes de se referir comumente às capacidades de suas arquiteturas, sem ter que reescrever seus documentos por completo para obedecer à GERAM. Usuários destas arquiteturas se beneficiariam da GERAM porque as definições da GERAM lhes permitiriam identificar o que eles podem (e o que eles não podem) esperar de qualquer arquitetura particular escolhida em conjunto com uma metodologia de integração de empresas seus componentes de apoio propostos (IFIP-IFAC, 1999) (NORAN, 2003). 5. Considerações finais ERPs podem fornecer uma vantagem competitiva às empresas. Porém, o alto custo, a complexidade e a difícil implantação dos ERPs, criam obstáculos para sua adoção pelas PMEs, o que as prejudica ainda mais em termos competitivos. Esses fatos acabaram por motivar a criação de um ERP de código aberto e livre, através do projeto ERP5, que oferece uma série de vantagens que buscam reduzir os problemas, conforme apresentados anteriormente. No caso do ERP5, espera-se que, através de GERAM, possam ser definidas arquiteturas particulares (e respectivos componentes associados) conforme as necessidades específicas de usuários e desenvolvedores, obtendo assim uma economia de esforço na pesquisa e (re)definição de tudo aquilo que é requisito para o projeto de sistemas de empresas. Com relação aos componentes particulares para o desenvolvimento e adaptação do ERP5, algumas questões já estão sendo definidas, como a utilização da UML (BOOCH et al., 2000; OMG, 2005) como linguagem de modelagem e a definição de uma metodologia baseada no UP (Unified Process) (JACOBSON et al., 1999; ERIKSSON; PENKER, 2000) para o desenvolvimento de sistemas. Também, algumas ferramentas de modelagem e desenvolvimento estão sendo experimentadas. Aplicações devem ser feitas com o ERP5, visando principalmente as PMEs. Os futuros usuários ou desenvolvedores do ERP5 podem usar os componentes propostos, ou adotar aquelas que julgam, por um motivo ou outro, mais adequados para eles. Destaca-se o aspecto exploratório de algumas questões neste projeto, em função de não existir uma quantidade significativa de trabalhos relativos a ERPs livres de 7

8 código aberto, incluindo o emprego de arquiteturas de referências de empresas. Outro ponto importante que norteia o trabalho para a definição dos principais componentes a serem desenvolvidos para o ERP5, é que a arquitetura de referência GERAM é uma proposta considerada um padrão internacional (ISO) (KOSANKE, 2002), e baseada no que existe de melhor em outras arquiteturas de referência de empresas. Isto pode cria facilidades e melhor aceitação relativo aos possíveis usuários. Referências BOOCH, G.; RUMBAUGH, J. & JACOBSON, I. UML Guia do Usuário.Rio de Janeiro: Ed.Campus, CAMEIRA, F. R.; CHALLHOUB, F. & VICENTE, L. Engenharia de Processos e Engenharia de Sistemas: construindo Arquiteturas Integradas de Sistemas Componentizados a partir da concepção dos processos de negócio com uso de UML, Ouro Preto MG. ENEGEP, CORRÊA, H. L., GIANESI, I. G. N. & CAON, M. Planejamento, Programação e Controle da Produção - MRPII/ERP: Conceitos, Uso e Implantação, São Paulo, Ed. Atlas, CRUZ, T. Workflow: A tecnologia que vai revolucionar os processos. São Paulo: Editora Atlas, DAVENPORT, T. H. Reengenharia de Processos: como inovar a empresa através da Tecnologia de Informação, Rio de Janeiro, Editora Campus, DREILING, A.; KLAUS, H.; ROSEMANN, M.; WYSSUSEK, B. Open Source Enterprise Systems: Towards a Viable Alternative, in Proc. 38 th Annual Hawaii Inter. Conference on System Sciences, Hawaii ERIKSSON, H. E.; PENKER, M. Business Modeling with UML. New York: John Wiley & Sons, IFIP IFAC. GERAM: Generalized Enterprise Reference Architecture and Methodology, IFIP IFAC Task Force on Architectures for Enterprise Integration, JACOBSON, I.; BOOCH, G. & RUMBAUGH, J. The Unified Software Development Process. Addison Wesley, KALPIC, B. e BERNUS, P. Business process modelling in industry - the powerful tool in enterprise management, Computers in Industry, v. 47, p , KOSANKE, K.; NEIL, J. G. Standardisation in ISO for Enterprise Engineering and Integration, Computers in Industry, vol. 40, n. 2, pp , MERTINS, K. & JOCHEM R. Architectures, methods and tools for enterprise engineering, International Journal of Production Economics, V. 98, N. 2, P , NORAN, O. An analysis of the Zachman framework for enterprise architecture from Geram perspective, Annual Reviews in Control, v. 27, p , ODEH, M.; KAMM, R. Bridiging the gap between business models and system models, Information and Software Technology, v. 45, p , OMG UML 2.0 Superstructure Specification, OMG Standard, SHEN, H.; WALL, B.; ZAREMBA, M.; CHEN, Y. & BROWNE J. Integration of business modelling methods for enterprise information system analysis and user requirements gathering. Computers in Industry, v.54, n. 3, p , SMETS-SOLANES J-P.; CARVALHO R. A. ERP5: A Next-Generation, Open-Source ERP Architecture, IEEE IT Professional, vol. 5, pp , Jul SMETS-SOLANES J-P.; CARVALHO R. A. An Abstract Model for An Open Source ERP System: The ERP5 Proposal, in Proc. 8 th International Conference on Industrial Engineering and Operations Management, Curitiba, Brazil, TIJUNELIS, P. & BARRELLA, W.D. Adaptação de ERPs, Anais do XXIII Encontro Nacional de Engenharia de Produção, Ouro Preto MG,

9 VERNADAT, F. B. Enterprise Modeling and Integration (EMI): current status and research perspectives, Annual Reviews in Control, v. 26, pg 15-25,