A FERRAMENTA DE MODELAÇÃO IDEF

A utilização de ferramentas de modelação na análise e modelação de sistemas ou metodologias de sistemas permite uma abordagem formal ao sistema, contribuindo para a geração e clarificação de ideias e facilita a compreensão de todas as pessoas envolvidas. Isto é conseguido através da decomposição do sistema complexo em componentes mais detalhados e simplificados e do registo permanente do que é necessário fazer sem recorrer à memória ou ao conhecimento de apenas algumas pessoas.

O ICAM11 DEFinition (IDEF) é uma dessas ferramentas que foi desenvolvida pela Força Aérea Americana para analisar e descrever a organização de um sistema numa forma gráfica estruturada. IDEF deriva de uma linguagem gráfica conhecida como técnica de análise estruturada e projecto (SADT)12.

O SADT, desenvolvido durante os anos 70 por D. T. Ross, da SoftTech Inc. foi a linguagem escolhida para suportar a arquitectura ICAM cujo objectivo era integrar os subsistemas de produção e expandir o nível da tecnologia disponível na indústria aeroespacial americana a outras aplicações industriais (Ross, 1977). Como resultado deste programa e da linguagem SADT surgiu o IDEF (Colquhoun, 1993).

O IDEF tem tido uma grande popularidade e aceitação por parte da comunidade cientifica atendendo aos níveis elevados de publicações e aplicações industriais que se tem encontrado na literatura, designadamente no projecto e implementação de sistemas de controlo (Bauer, 1994), no planeamento de processos (Colquhoun, 1991) e na implementação de sistemas de produção integrados por computador (CIM) (Sarkis, 1994).

Colquhoun et al. (1993) afirma que o IDEF oferece oportunidades para encarecimento e integração com outras ferramentas. Singh e Weston (1996) afirmam que nenhuma outra fornece a mesma capacidade de análise funcional como o IDEF. Wu (1994) aponta ainda como vantagens o de permitir descrever um sistema tão completo quanto o nível de detalhe desejado, o de fornecer um mecanismo para decompor uma função em sub- funções continuando estas com as entradas e as saídas da função original o que permite,

assim, que diversas pessoas trabalhem em aspectos diferentes do sistema total e que a integração destes aspectos no sistema final permaneça consistente.

Uma das características do IDEF e da maioria das técnicas de modelação funcionais é o seu caracter hierárquico de decomposição (Sarkis, 1994). Conceptualmente, a análise estruturada funcional é um meio de decompor um sistema (consistindo em recursos humanos, máquinas, material, produtos,…) em elementos relacionados facilmente entendidos e representar esta decomposição na forma de diagramas e texto (Colquhoun, 1993). As actividades de mais alto nível são explodidas nas actividades de mais baixo nível (como se pode ver na Figura 4).

1 2 3 A 5 1 2 3 A 5 2 1 2 3 A 5 2 1

Figura 4. Decomposição do IDEF

IDEF0 foi uma das primeiras técnicas do IDEF que modela as funções de sistemas

complexos e interrelacionados. Mas o IDEF não se limita apenas aos aspectos funcionais de um sistema. Versões posteriores ao IDEF0 continuaram e continuarão

(Sarkis, 1994) a ser desenvolvidas:

(a) IDEF1 - é usada para produzir um modelo de informações que represente a

estrutura de informação necessária ao suporte das funções de um sistema de fabrico. O modelo pode ser um modelo entidade – relacionamento num projecto de uma base de dados.

(b) IDEF1x – é usado para o projecto de produtos na modelação dos relacionamentos

entidade - atributos.

(c) IDEF2- é usado para produzir um modelo dinâmico que representa o

comportamento variável das funções, da informação e dos recursos de um sistema de fabrico.

(d) IDEF3- é usado por projectistas de sistemas para fixar conhecimento pericial

sobre aspectos de comportamento de um sistema existente ou proposto.

(e) IDEF4- utiliza o modelo orientado por objecto em vez de uma abordagem

relacional.

(f) IDEF5- descreve os conceitos e as relações conceptuais de um sistema.

(g) IDEF6- facilita a definição das motivações para os quais o projectista selecciona

ou adopta uma estratégia de projecto especifica.

Em Dezembro de 1993 uma publicação do Instituto Nacional de Normalização e Tecnologia (NIST)13 anunciava o Integration Definiton Function Modeling (IDEF0)

como uma norma do Federal Information Processing Standards (FIPS). Esta norma descreve a linguagem de modelação gráfica IDEF0 (semântica e sintaxe), regras e

técnicas associadas para desenvolver representações gráficas estruturadas de um sistema ou empresa. O uso desta norma permite a construção de modelos incluindo funções do sistema (actividades, acções, processos e operações), relações funcionais e dados (informação ou objectos) que suportam a integração do sistema (FIPSPUB183, 1993). Um modelo IDEF0 é a descrição gráfica de um sistema ou objecto de estudo

desenvolvido, de uma determinada perspectiva, para um propósito específico. Este modelo identifica as funções (ou actividades) numa forma estruturada mostrando as relações entre essas funções em termos de informação ou objectos requeridos, usados ou produzidos por essas funções.

Os modelos IDEF0 consistem numa hierarquia de diagramas relacionados. Cada

diagrama contêm uma série de funções (normalmente entre 3 a 6 funções) representadas por rectângulos ligados por setas que significam diferentes ligações com as funções. Existem 4 tipos de setas cuja ligação ao rectângulo varia de acordo com o papel específico que desempenha junto da função. Assim os tipos de setas podem representar

entradas (I), controlos (C), saídas (O) ou mecanismos (M)14 se a ligação ao rectângulo se fizer pelo lado esquerdo, pela parte superior, pelo lado direito ou parte inferior, respectivamente, (Figura 5). O ICOM15 é o código que associa as setas de um diagrama de nível hierárquico inferior a um diagrama de nível hierárquico superior.

FUNÇÃO (ou ACTIVIDADE) ENTRADAS (I)

(dados ou objectos)

MECANISMOS (M)

(meios usados para desempenhar a função) CONTROLOS (C)

(factores que restringem a função)

SAÍDAS (O) (resultados da função)

Figura 5. Diagrama IDEF0

As entradas representam os dados ou objectos a serem alterados, utilizados ou consumidos pela função, as saídas são o resultado da função, os controlos são factores que restringem a função e os mecanismos são o conjunto de meios ou ferramentas para desenvolver a função.

O processo da modelação IDEF0 pode consumir bastante tempo mesmo com a ajuda do

programa comercialmente disponível Design/IDEF (MetaSoftware, 1996), principalmente quando o sistema a modelar é grande e complexo. Além disso, o processo pode ser inconsistente porque podem ocorrer interpretações diferentes para as ligações. Assim, por exemplo, o que para uns pode ser entradas para outros pode ser controlos produzindo assim diferentes modelos IDEF0.

Segundo Zgorzelski e Zeno (1997) o facto das entradas poderem representar tanto objectos como dados (dois tipos de fluxos diferentes) com o mesmo símbolo (a seta de entrada) constitui uma falha do IDEF0 pois este é incapaz de expor a ocorrência de

problemas, quando provêm dos objectos reais ou dos dados relacionados com eles.

14

do inglês: Inputs (I), Controls (C), Outputs (O) e Mechanisms (M), respectivamente.

15

Devido ao código ICOM, acrónimo para Input, Control, Output e Mechanism não é possível alterar no programa utilizado as letras correspondentes em português pelo que nos diagramas irão aparecer sempre

Como desvantagem adicional pode identificar-se serem os modelos IDEF0 uma

representação estática do sistema, indicando as relações funcionais, mas não necessariamente especificando quaisquer aspectos dinâmicos.

O programa disponível consiste essencialmente num programa de desenho assistido por computador com muito pouco ou nenhuma inteligência. Estes problemas levaram a que alguns autores se preocupassem em melhorar esses aspectos, nomeadamente, Ang et al. (1997) que desenvolveram uma base de conhecimento para automatizar o processo melhorando a rapidez do processo e a consistência.

Apesar das desvantagens apontadas, o IDEF0 reúne as características apropriadas para

apoio e apresentação estrutural da metodologia para a concepção de Sistemas de Produção Orientados ao Produto, desenvolvida neste trabalho, e por isso, foi adoptada.

4.3. FASES NA CONCEPÇÃO DE SISTEMAS DE PRODUÇÃO