Metodologias com aspectos de engenharia e projeto

Sopha et al. (2010) aplicam o conceito de engenharia de sistemas para desenvolver uma estrutura para modelar a SI considerando cinco fatores importantes para a sustentabilidade deste modelo e dos relacionamentos a serem criados. São eles: fator tecnológico, onde as trocas devem ser viáveis em termos físicos, químicos e espaciais; fator econômico, o qual diz que as trocas devem ser economicamente viáveis e sem risco; fator político, onde deve-se respeitar as normas, leis e regulações ambientais e fiscais;

Atividade Preliminar (Identificação de empresas e laboratórios) Coleta de Dados (Grupo Focal e visitas aos membros)

Caminho da SI (Exercício da SI)

Disseminação dos resultados (Seminários, papers)

fator informacional, diz que as pessoas certas devem ter as informações necessárias no tempo certo; fator organizacional, onde as trocas devem respeitar questões corporativas, confiança, interação, proximidade, localidade, poder de decisão, interações e aspectos sociais.

O modelo proposto por Sopha et al. (2010) é mostrado na Figura 16, onde o processo é dividido em processo da engenharia de sistemas e os métodos correspondentes.

Na estrutura apresentada por Sopha et al. (2010) tem-se 6 etapas, divididas em duas partes, definição do problema e desenvolvimento da solução com três etapas cada. Os métodos são ligados as respectivas fases, sendo estes qualitativos:

a) Etapa 1: Identificação da necessidade. Define-se o escopo do projeto, as questões de análise e os limites do sistema, identifica-se os elementos do sistema que influenciam no projeto e como métodos tem-se entrevistas, brainstorming e estudo de campo;

b) Etapa 2: Definição dos requisitos: aqui as necessidades são transformadas em requisitos, que podem ser questões investigativas, além de considerar que o modelo deve ser fisicamente capaz de representar o sistema realisticamente, informar os stakeholders, apto para incluir cenários e barreiras. Aqui utiliza-se estudo da literatura, survey e estudo de campo; c) Etapa 3: Especificar performance. Define-se os indicadores para responder

aos requisitos e qual a performance desejada. Analisa-se os indicadores, e determina-se as variáveis que influenciam o caso. Utiliza-se revisão da literatura, entrevistas, estudo de campo e survey;

d) Etapa 4: Análise. Obtêm-se quais os processos que direcionam a performance. Define-se um modelo geral, com elementos, respectivos relacionamentos e um modelo conceitual. Os relacionamentos são analisados com auxílio da literatura ou de experts. O modelo é alcançado com entrevistas e discussões e o modelo ótimo é obtido. Usa-se workshop e revisão da literatura também;

e) Etapa 5: Projeto e melhorias. Formulação e formalização são realizadas, relações lógicas, matemáticas e teóricas entre variáveis são estabelecidas e o passo é conduzido até que os stakeholders concordem;

f) Etapa 6: Implementação. Testes são conduzidos e experimentos listam os procedimentos e parâmetros usados para atingir os objetivos.

Figura 16 - Estrutura para modelar a SI baseado na teoria de sistemas

Fonte: Traduzido de Sopha et al. (2010).

Lange et al (2017) apresentam um método para projeto de SI baseado nos conceitos de Design Science para redes de agricultura urbanas simbióticas. Quatro conceitos-chave desempenham um papel fundamental na Design Science: Contexto, Intervenções, Mecanismos e Resultados (CIMO). Uma explicação destes conceitos chave é dada no Quadro 4 apresentado por Lange et al (2017).

Quadro 4 - quatro conceitos-chave da Design Science aplicados a SI

Conceito Explicação

Contexto Fatores técnicos, econômicos, geoespaciais e institucionais internos e externos e a natureza dos atores humanos, que influenciam na transformação comportamental do sistema sócio-técnico.

Intervenções Intervenções que estão dentro do poder dos participantes do projeto, o que significa influenciar a mudança comportamental do sistema sócio-técnico. Mecanismos Mecanismos que são provocados pela intervenção de design no contexto específico. Por exemplo, mudanças no comportamento de interação entre agentes ou mudanças nos estados intermediários, que influenciam o curso dos eventos.

Resultado O resultado da intervenção em seus aspectos (intencionais e não intencionais), como influência no impacto ambiental, mudanças na estrutura da rede ou mudanças no desempenho em termos de função da rede. Geralmente o resultado esperado é criar valor através da SI.

Fonte: Traduzido de Lange et al (2017).

A metodologia conceitual proposta por Lange et al (2017) mostra que o desenvolvimento de conhecimento genérico é alcançado por meio de uma análise de estudo de múltiplos casos iterativa. Cada guia representa um único estudo de caso, no qual a metodologia de pesquisa de design é aplicada. No modelo, a lógica CIMO é representada em todas as fases, como mostrado na Figura 17.

Figura 17- Modelo de fases de Lange et al (2017)

Fonte: Lange et al (2017).

Lange et al (2017) em seu método traz a lógica CIMO, como descrita no Quadro 9, numa interação entre o fluxo de conhecimento prático e teórico, de diversos estudos de caso para obter a geração de um modelo satisfatório, uma nova tecnologia ou estrutura e um projeto ou reprojeto satisfatório, além da geração de conhecimento pelos

stakeholders.

Lange et al (2017) foca principalmente na relação entre teoria e prática, sendo a primeira fase composta pela agenda, análise do ambiente e diagnóstico do problema. A fase dois realiza o projeto da estrutura tecnológica e organizacional com a construção de um modelo. Na fase três busca-se a aceitação do modelo com os stakeholders e a simulação do novo cenário. A fase quatro são as saídas do projeto, com o aprendizado, o modelo, a estrutura e o método adequado à situação.

Segundo Lange et al (2017) as atividades de design podem ser executadas principalmente por partes interessadas independentes (por exemplo, na auto- organização), facilitadores (por exemplo, institutos de conhecimento, facilitadores governamentais ou privados) ou planejadores externos (por exemplo, comando e controle governamentais). A fim de fornecer regras de intervenção de projeto empiricamente fundamentadas no contexto da dinâmica de SI.

Kanematsu, Okubo e Kikuchi (2017) propõe o planejamento da SI em áreas rurais a partir de quatro etapas, coleta de dados, geração de alternativas, simulação e avaliação. As quatro devem estar em constante revisão e são influenciadas pelos stakeholders

(trabalhadores, consumidores, empresas, estado e fornecedores) e por qualidades que devem aparecer num sistema de SI, conforme Figura 18.

Figura 18 - Atividades para planejar SI

Fonte: Kanematsu, Okubo e Kikuchi (2017).

Kanematsu, Okubo e Kikuchi (2017) realizaram uma modelagem das atividades que compõe a SI no caso analisado por eles, o meio rural. Neste há seis etapas, gerenciar atividades, examinar o sistema atual, gerar alternativas, simular fluxos das alternativas, avaliar alternativas e rever propostas. Cada uma destas atividades possui saídas, entradas, controles e mecanismos. Os controles são restrições do ambiente, objetivos da SI e políticas das empresas conforme o estado atual, já para mecanismos tem-se os dados, as ferramentas usadas e atores envolvidos. Esta estrutura pode ser vista na Figura 19, onde tem-se duas saídas principais, que são a proposta de plano para SI e pedido de alterações no sistema atual para comportar a mudança.

Figura 19 - Aplicação da IDF0 para SI

Fonte: Kanematsu, Okubo e Kikuchi (2017).

Seguindo os conceitos de engenharia e quantificação, Martin, Svensson e Eklund (2015) apresentam uma abordagem para quantificar a performance ambiental da rede de SI baseado na literatura de análise do ciclo de vida como na Figura 20. Para cada etapa explica-se o seguinte:

a) Objetivo e escopo: associados com a saída esperada e ao contexto do estudo, bem como na definição dos objetivos;

b) Unidade funcional: as unidades mais importantes do sistema, que são passíveis de comparação com outros sistemas;

c) Limites do sistema: deve conter os fornecedores e clientes;

d) Coleta de dados e categorias de impactos: dados atuais e representativos, categorias de impactos devem ser robustas e refletir emissões globais e locais com uso de materiais e energia;

e) Seleção do cenário de referência: cenários ideias que motivem a SI, melhorem o sistema, mostre seus benefícios. Pode ser simulado com o ideal que pode acontecer, possíveis usos e otimizações;

f) Distribuindo créditos e impactos na rede de SI: uso de resíduos para melhorar o sistema, tomada de decisão na resolução do problema, escolha de um método;

g) Alocação física de impactos na rede de SI: divisão de impactos nos processos, pode ser energia, econômico, massa, emergia, divisão deste entre as empresas;

h) Alocação da evitação na rede de SI: utiliza o método de expansão do sistema, resíduos substituem os produtos e os impactos são removidos do sistema. Por fornecer resíduo a outra empresa, esta ganha crédito. É a divisão dos benefícios conseguidos com a salvação de impactos ambientais no sistema;

i) Visão 50/50 divide os impactos do tratamento do resíduo e os créditos entre as empresas (produtor e consumidor final);

j) A abordagem termina com os impactos dos produtos individuais e com os impactos totais do sistema, para no fim concluir com comparação e reportagem dos resultados.

Figura 20 - Abordagem de Martin, Svensson e Eklund (2015)

Fonte: Adaptado de Martin, Svensson e Eklund (2015).