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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
Faculdade de Ciências Aplicadas
RODRIGO FURLAN DE ASSIS
PROPOSTA DE MODELAGEM PARA O PLANEJAMENTO E CONTROLE DA
PRODUÇÃO PARA EMPRESAS VIRTUAIS: UMA ABORDAGEM POR
DINÂMICA DE SISTEMAS
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RODRIGO FURLAN DE ASSIS
PROPOSTA DE MODELAGEM PARA O PLANEJAMENTO E CONTROLE DA
PRODUÇÃO PARA EMPRESAS VIRTUAIS: UMA ABORDAGEM POR
DINÂMICA DE SISTEMAS
Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências Aplicadas para obtenção do Título de Mestre em Pesquisa Operacional, na Área de concentração Pesquisa Operacional
Orientador: Prof. Dr. Luis Antonio de Santa-Eulalia
ESTE EXEMPLAR CORRESPONDE À VERSÃO FINAL DISSERTAÇÃO DEFENDIDA PELO ALUNO
RODRIGO FURLAN DE ASSIS, E ORIENTADA PELO PROF. DR. LUIS ANTONIO DE SANTA-EULALIA
Limeira 2015 [ Capture a a atenção do leitor com uma ótima citação do docume nto ou use este espaço para enfatiza r um ponto-chave. Para colocar essa caixa de texto em qualque r lugar na página, basta arrastá-la.]
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“A análise matemática e a modelagem computacional estão nos revelando que as formas e os processos encontrados na natureza – a maneira como as plantas crescem, as montanhas erodem ou os rios fluem, como os flocos de neve ou as ilhas assumem seus formatos, como a luz brinca sobre uma superfície, como o leite se entrelaça e se mistura ao seu café quando você o mexe, como gargalhadas se espalham por uma multidão - , em sua complexidade aparentemente mágica, podem ser descritas por meio da interação de processos matemáticos que são ainda mais mágicos em sua simplicidade.” Douglas Adams a atenção do leitor com uma ótima citação do docume nto ou use este espaço para enfatiza r um ponto-chave. Para colocar essa caixa de texto em qualque r lugar na página, basta arrastá-la.] [ Capture a atenção
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AGRADECIMENTOS
Devo agradecer a muitas pessoas que me apoiaram, me ajudaram e se envolveram nesse estudo. Início este agradecimento pelos meus pais e minha irmã que em momento algum deixaram de acreditar na minha busca.
Agradeço também à minha esposa Debora Figueiredo por estar sempre ao meu lado, principalmente nas horas de maior preocupação buscando sempre acalmar meus piores momentos de impaciência.
Agradeço ao meu orientador o Prof. Dr. Luis Antonio Santa-Eulalia que acima de tudo confiou em meu potencial, mesmo quando nem eu mesmo acreditava, e abriu uma oportunidade para que, não só essa pesquisa fosse realizada como também alterou substancialmente a pessoa que eu me torno todo dia.
Agradeço também aos amigos que fiz nessa jornada, principalmente àqueles que trabalharam comigo na evolução da proposta dessa pesquisa. Destaque é claro para o amigo Yuri da Cunha Ferreira pelo companheirismo no processo de evolução como pesquisador, pois foram diversos trabalhos desenvolvidos e publicados, e uma gama de material gerado que vai ajudar a construir uma carreira acadêmica sólida e de alta qualidade.
Agradeço também ao prof. Dr. Ricardo J. Rabelo pelos conselhos sobre a montagem do conceito geral da presente pesquisa.
A todos vocês os meus mais sinceros agradecimentos!
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vii RESUMO
Os desafios permanentes em ambientes de negócios competitivos e altamente dinâmicos impõem o desenvolvimento de novos conceitos e formas de se pensar sobre a organização. Neste sentido, as empresas têm explorado novos modelos de relacionamento entre organizações na busca por melhores desempenhos. Entre as tipologias de redes colaborativas existentes, uma das mais destacadas na literatura é a Empresa Virtual (EV), pois este conceito fornece às organizações participantes as condições necessárias para competir em ambientes altamente dinâmicos. No entanto, para formação da EV voltada a processos de fabricação, existe uma lacuna em sua fase de formação e operação: a carência de métodos adequados para o planejamento e controle da produção (PCP) em nível tático, tipicamente conhecido como Planejamento Agregado da Produção (PAP). Devido à natureza heterogênea e distribuída da EV, o PAP é deveras complexo, mas o mesmo tem grande importância nas etapas iniciais da formação da EV, influenciando grandemente em seu desempenho. A literatura científica na área apenas propõe soluções para o planejamento operacional, sem identificar mecanismos conceituais para a solução deste problema. Diante disso, buscando colaborar para a redução desta lacuna de pesquisa, o presente trabalho propõe duas contribuições: i) a criação de um modelo de referência sobre os processos de negócios de planejamento realizados durante o ciclo de vida de uma EV, definidos através de uma revisão da literatura; ii) além disso, para auxiliar os gestores da EV na compreensão do comportamento dinâmico do planejamento agregado, foi desenvolvido um modelo de Dinâmica de Sistemas (DS) capaz de reproduzir os efeitos das políticas comerciais e de planejamento de operações sobre seu sistema de produção. Tal modelo permite o ensaio de políticas alternativas para a expansão da produção em empresas com manufatura distribuída e compartilhada. Para tanto, após a modelagem do sistema de PCP em nível tático, foi estruturado um caso do tipo prova de conceito, como parte da validação preliminar do modelo.
Palavras-chave: Empresa Virtual; planejamento da produção; planejamento agregado; modelagem de processos; dinâmica de sistemas.
a atenção do leitor com uma ótima citação do docume nto ou use este espaço para enfatiza r um ponto-chave. Para colocar essa caixa de texto em qualque r lugar na página, basta arrastá-la.] Capt ure a aten ção do leito r com uma ótim a citaç ão do doc ume nto ou use este espa ço para enfa tizar um pont o-chav e. Para colo car essa caix [ Capture a atenção
viii ABSTRACT
The today’s highly dynamic businesses environments give rise to the development of new concepts and ways of thinking about the organizations. In this context, companies have been exploring new relationship models searching for better performance. Among the existing typologies of collaborative networks, one of the most discussed in the literature is Virtual Enterprise (VE), due to its ability to provide the necessary conditions to compete in highly dynamic environments. However, for manufacturing-based VE, there is a gap in the literature concerning its development and operational steps: the lack of suitable methods for the Production Planning and Control (PPC) at the tactical level, which is usually called Aggregate Production Planning (APP). Due to the distributed and heterogeneous nature of VE, the APP is a complex task, but it is of crucial importance in the initial steps of the VE, largely influencing its development. The scientific literature in this area only proposes solutions to the operational planning level, without identifying conceptual mechanisms for the tactical level. Thus, in order to help reducing this research gap, this study proposes two contributions i) the development of a reference model for the planning processes performed during the life cycle of a VE, defined through a literature review; ii) in addition, in order to support the VE managers in understanding the dynamic behavior of the APP, a System Dynamics model has been developed. This model aims to reproduce the effects of the commercial and operations planning policies, allowing the simulation of alternative scenarios looking for higher production performance in distributed environments. Additionally, a proof-of-concept case has been performed as part of a preliminary validation effort of the proposed models.
Keywords: Virtual Enterprise; Production Planning; aggregated planning; processes modeling; system dynamics. a atenção do leitor com uma ótima citação do docume nto ou use este espaço para enfatiza r um ponto-chave. Para colocar essa caixa de texto em qualque r lugar na página, basta arrastá-la.] [ Capture a atenção
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Classificação dos tipos de pesquisas ... 23
Figura 2 - Exemplos de tipos de redes ... 30
Figura 3 - Tipologias para redes colaborativas ... 32
Figura 4 - Redes impulsionadas por oportunidades ... 35
Figura 5 - Ciclo de Vida da EV ... 41
Figura 6 - Exemplo de EV ... 47
Figura 7 - Atividades do PCP ... 49
Figura 8 - S&OP no processo de Planejamento global de um negócio ... 53
Figura 9 – Processos de S&OP: subprocessos, principais resultados e reuniões ... 55
Figura 10 - Processo interativo de modelagem ... 60
Figura 11 - Componentes utilizados na modelagem em DS ... 61
Figura 12 – Elementos básicos do BPMN ... 68
Figura 13 - Representação BPMN para o ciclo operacional de uma EV ... 88
Figura 14 – Atividades realizadas na Criação da EV ... 89
Figura 15 - Exemplo genérico de Estrutura de Projeto ... 90
Figura 16 - Elaborar Planejamento Agregado ... 92
Figura 17 - Atividades realizadas na Operação / Evolução da EV ... 94
Figura 18 - Planejar a Produção da EV ... 96
Figura 19 - Inserir Planejamento nas Empresas Participantes ... 97
Figura 20 - Controlar Processo de Produção ... 98
Figura 21 - Atividades realizadas na Dissolução da EV ... 99
Figura 22 - Modelo de DS para o PAP da EV ... 104
Figura 23 - Subsistema de Gestão de Demanda ... 105
Figura 24 - Subsistema de Gestão do Abastecimento ... 107
Figura 25 - Subsistema de Gestão da Produção ... 110
Figura 26 - Subsistema de Gestão da Capacidade ... 117
Figura 27 – Representação do martelo produzido ... 124
Figura 28 – Estrutura simplificada do produto ... 125
Figura 29 - Modelo adaptado para a EV representada para a prova de conceito ... 127
Figura 30 – Variável de estoque “MP” (Gestão do Abastecimento) ... 129 a atenção do leitor com uma ótima citação do docume nto ou use este espaço para enfatiza r um ponto-chave. Para colocar essa caixa de texto em qualque r lugar na página, basta arrastá-la.] Capture a atenção do leitor com uma ótima citação do docume nto ou use este espaço para enfatiza r um ponto-chave. Para colocar essa caixa de texto em qualque r lugar na página, basta arrastá-la.] a atenção do leitor com uma ótima citação do docume nto ou use este espaço para enfatiza r um ponto-chave. Para colocar essa caixa de texto em qualque r lugar na página, basta arrastá-la.]
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Figura 31 – Variável de Estoque “WIP” (Gestão da Produção) ... 130
Figura 32 - Variável de Estoque “PA” (Gestão da Produção) ... 131
Figura 33 - Variável de Estoque “Backlog” (Gestão da Produção) ... 131
Figura 34 - Variável de Estoque “CapacDisp” (Gestão da Capacidade) ... 132
Figura 35 – Comparativo da “CapacDisp” no cenário base e cenário 4 ... 137
Figura 36 - Comparativo da “CapacDisp” no cenário base e cenários 5 e 6 ... 138
Figura 37 - Análise de Sensibilidade para o cenário base ... 169
Figura 38 - Análise de Sensibilidade para o cenário 7 ... 169
Figura 39 - Elementos do BPMN 2.0 ... 170
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LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Seleção de strings de busca para artigos publicados durante os anos de 2004 a 2014
... 24
Tabela 2 - Levantamento bibliográfico sobre procura e seleção de parceiros (início) ... 42
Tabela 3 - Papéis desenvolvidos para a execução das atividades de PCP ... 46
Tabela 4 - Modelos de referência aplicados à EV (início) ... 70
Tabela 5 - Projetos de pesquisa para EV ... 76
Tabela 6 - Pesquisas sobre PAP aplicados à EV (início) ... 82
Tabela 7 - Descrição das atividades realizadas na “Criação da EV” ... 89
Tabela 8 - Descrição dos processos realizados na “Reunião Executiva” ... 91
Tabela 9 - Descrição do processo de “Elaborar Planejamento Agregado” (início) ... 92
Tabela 10 - Descrição do processo de “Planejar a Produção da EV”... 96
Tabela 11 - Descrição do processo de “Inserir o Planejamento nas Empresas Participantes”97 Tabela 12 - Descrição do processo de “Controle do Processo de Produção” (início) ... 98
Tabela 13 - Descrição das atividades realizadas na Dissolução da EV ... 99
Tabela 14 - Componentes utilizados no modelo de “Gestão da Demanda” ... 105
Tabela 15 - Componentes utilizados no processo de “Gestão do Abastecimento” (início) 107 Tabela 16 - Componentes utilizados no subsistema de “Gestão da Produção” (início) ... 111
Tabela 17 - Componentes utilizados no processo de “Gestão da Capacidade” (início) ... 117
Tabela 18 – Relação de tarefas, tempo de duração e precedência ... 125
Tabela 19 – Variáveis controláveis para o cenário base ... 128
Tabela 20 – Resultados para o Cenário Base ... 133
Tabela 21 – Resultados dos cenários simulados ... 135
Tabela 22 – Resultados do Cenário 6 (Início) ... 135
Tabela 23 – Variáveis controláveis para o cenário 6 ... 136
Tabela 24 – Análise comparativa dos cenários simulados ... 136
Tabela 25 – Calibração das variáveis controláveis para a análise de sensibilidade ... 168 a atenção do leitor com uma ótima citação do docume nto ou use este espaço para enfatiza r um ponto-chave. Para colocar essa caixa de texto em qualque r lugar na página, basta arrastá-la.] [ Capture a atenção
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LISTA DE ABREVIAÇÕES
AmbianceCE – Ambiente de Criação de Empresas Virtuais APICS - American Production and Inventory Society APS – Advanced Planning Systems
AR-C – Arquitetura para Redes Dinâmicas
ARCON – A Reference Model for Collaborative Networks BPM – Business Process Management
BPMN – Business Process Management Notation
CE-NET - Concurrent Enterprising Network of Excellence
DDSS-VE – Distributed Collaborative Decision Support System for the Management DPN – Diagrama de Processo de Negócio
DS – Dinâmica de Sistemas
EKD – Enterprise Knowledge Development
ESPRIT – European Union Information Technologies Program ETO – Engineering-to-Order
EV – Empresa Virtual
FEA – Federal Enterprise Architecture
GLOBEMEN - Global Engineering and Manufacturing in Enterprise Networks GLONET - Global Enterprise Network Focusing on Customer
GSIGMA - Grupo de Sistemas Inteligentes de Manufatura vinculado IDEF – Integration Definition for Function Modeling
ILOS – Instituto de Logística e Supply Chain
MASSYVE - Multi Agent Agile Manufacturing Scheduling System in Virtual Enterprise MTO – Make-to-Stock
NIIP - National Industrial Information Infrastructure Protocols ORR – Order Review and Release
PAP – Planejamento Agregado da Produção PCP – Planejamento e Controle da Produção
PLENT - Planning Small-Medium Enterprise Network PN – Processo de Negócio a atenção do leitor com uma ótima citação do docume nto ou use este espaço para enfatiza r um ponto-chave. Para colocar essa caixa de texto em qualque r lugar na página, basta arrastá-la.] [ Capture a
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PRODNET II - Production Planning and Management in an Extended Enterprise RCO – Redes Colaborativas Organizacionais
RRP – Resource Requirement Planning S&OP – Sales and Operation Planning UML – Unified Modeling Language VBE – Virtual Breending Environment
VERAM – Virtual Enterprise Reference Architecture and Methodology VOSTER - Virtual Organizations Cluster
VIRTEC – Organização Virtual de Tecnologia
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Sumário
Capítulo 1. Introdução ... 14
1.1 Contexto e Justificativa ... 14
1.2 Objetivos ... 19
1.2.1 Objetivo Geral e Escopo ... 20
1.2.2 Objetivos Específicos ... 20
1.3 Método de Pesquisa ... 20
1.3.1 Classificação quanto à Natureza ... 21
1.3.2 Classificação quanto à Abordagem do Problema ... 21
1.3.3 Classificação quanto aos Objetivos... 21
1.3.4 Classificação quanto aos Procedimentos Técnicos ... 22
1.3.5 Abordagem para a Revisão Bibliográfica ... 23
1.3.6 Abordagem para a validação preliminar ... 25
1.3.7 Descrição das Etapas do Trabalho ... 25
1.4. Limitações da Pesquisa ... 27
1.5. Estrutura do Trabalho ... 27
Capítulo 2. Base Conceitual ... 29
2.1 Redes Colaborativas de Organizações ... 29
2.1.1 Contexto ... 29
2.1.2 Definição de Redes Colaborativas ... 31
2.1.3 Tipologias de Redes Colaborativas ... 33
2.2 Empresa Virtual ... 36
2.2.1 Contexto ... 36
2.2.2 Definições de Empresas Virtuais ... 37
2.2.3 Ciclo de Vida de uma Empresa Virtual ... 41
2.2.3.1 Fase de Criação ... 41
2.2.3.2 Fase de Operação ... 43
2.2.3.3 Fase de Evolução / Configuração ... 44
2.2.3.4 Fase de Dissolução ... 44
2.2.4 Componentes e Papéis desempenhados na Empresa Virtual ... 44
2.2.4.1 Broker ou Planejador da EV ou Coordenador da EV ... 45
2.2.4.2 Membros da Empresa Virtual ... 46
2.3 Planejamento e Controle da Produção ... 48
2.3.1 Conceitos e Atividade do PCP ... 48
2.3.2 Planejamento Agregado da Produção ... 51
2.4 Abordagem de modelagem baseado em dinâmica de sistemas ... 58
2.4.1 Conceitos de DS ... 58
2.4.2 Modelagem em DS ... 60
2.4.3 DS aplicado ao PCP ... 63
2.5 Abordagem de modelagem baseado processos de negócios ... 65
2.5.1 Conceitos de Modelos de Processos de Negócios ... 65
2.5.2 Modelagem de Processos de Negócios ... 67
2.5.3 Modelos de Referência para a EV ... 69 a atenção do leitor com uma ótima citação do docume nto ou use este espaço para enfatiza r um ponto-chave. Para colocar essa caixa de texto em qualque r lugar na página, basta arrastá-la.] [ Capture a
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2.6 Considerações sobre o capítulo ... 72
Capítulo 3. Revisão da Literatura Relacionada ... 74
3.1 Contexto ... 74
3.2 Projetos de planejamento desenvolvidos para EV ... 75
3.3 Determinação das características do PAP para EV ... 78
3.4 Trabalhos relevantes para o PAP em EV ... 81
3.5 Considerações sobre o capítulo ... 85
Capítulo 4. Modelo de Referência para os Processos de Negócio da EV ... 87
4.1 Especificações Gerais do Modelo de Referência ... 87
4.1.1 Criação da EV ... 89
4.1.1.1 Elaborar Planejamento Agregado ... 91
4.1.2 Operação / Evolução da EV ... 94
4.1.2.1 Planejar a Produção da EV ... 95
4.1.2.2 Inserir o Planejamento nas Empresas Parceiras ... 96
4.1.2.3 Produção, Controle e Finalização do processo produtivo ... 97
4.1.3 Dissolução da EV ... 98
4.2 Considerações sobre o capítulo ... 99
Capítulo 5. Proposta do Modelo de Dinâmica de Sistemas para PAP da EV ... 101
5.1 Descrição do Modelo de Simulação ... 101
5.1.1 Gestão da Demanda ... 105
5.1.2 Gestão do Abastecimento ... 106
5.1.3 Gestão da Produção ... 109
5.1.4 Gestão da Capacidade ... 116
5.2 Considerações sobre o capítulo ... 120
Capítulo 6. Prova de Conceito ... 122
6.1 Considerações Iniciais ... 122
6.2 Prova de Conceito ... 123
6.2.1 Estruturação da Prova de Conceito... 124
6.2.2 Cenário Base da Prova de Conceito ... 128
6.2.3 Cenários Simulados ... 133
6.2.4 Considerações sobre o uso do modelo de DS para o PAP da EV ... 139
6.3 Considerações sobre o capítulo ... 139
Capítulo 7. Conclusões ... 141
Referências Bibliográficas ... 144
Apêndice A – Fórmulas do Modelo de DS ... 164
Apêndice B - Verificação Quantitativa do modelo de DS ... 166
Anexo A – Elementos básicos do BPMN 2.0 ... 170 a atenção do leitor com uma ótima citação do docume nto ou use este espaço para enfatiza r um ponto-chave. Para colocar essa caixa de texto em qualque r lugar na página, basta arrastá-la.] a atenção do leitor com uma ótima citação do docume nto ou use este espaço para enfatiza r um ponto-chave. Para colocar essa caixa de texto em qualque r lugar na página, basta arrastá-la.] a atenção do leitor com uma ótima citação do docume nto ou use este espaço para enfatiza r um ponto-chave. Para colocar essa caixa de texto em qualque r lugar na página, basta arrastá-la.] [ Capture a atenção [ Capture a atenção
Capítulo 1. Introdução
Este capítulo apresenta o contexto no qual a pesquisa se insere, as justificativas que motivaram o seu desenvolvimento, assim como os objetivos e as limitações. Também estão descritos os métodos e etapas da pesquisa, além da estrutura do trabalho.
1.1 Contexto e Justificativa
Nos últimos anos, o cenário competitivo tem experimentado um grande número de mudanças derivadas da crescente globalização da economia e das novas exigências dos mercados consumidores no que se trata de prazos de entrega, níveis de customização, e questões de sustentabilidade (ESPOSITO et al. 2013).
Para Mehandjiev et al. (2009), as modificações econômicas impõem a concepção de novas formas de se pensar sobre a organização baseado em mecanismos enxutos, flexíveis e de respostas dinâmicas. Com isso, é imperativo que as empresas sejam proativas a este cenário de alterações comerciais para sustentar a sua competitividade e, consequentemente, a sua sobrevivência.
Para suportar tais alterações, Gunasekaran et al. (2009) afirmam que, cada vez mais, as organizações têm explorado novos modelos de gestão, os quais melhor se ajustam às condições do cenário competitivo contemporâneo.
Para Choi et al. (2008), estes modelos estão sustentados em quatro abordagens complementares:
Flexibilidade: rápida adaptação às mudanças comerciais;
Utilização de tecnologia da informação: a fim de explorar a inovação de forma eficaz;
Gestão do conhecimento: ampliação do entendimento das relações que interferem no comportamento das organizações;
Integração de processos: a capacidade de alcançar e explorar vantagens competitivas em sinergia com outras organizações.
Nesse sentido, Iandoli et al. (2012) afirmam que as empresas têm buscado a formação de blocos de relacionamento integrado e colaborativo. Sob este contexto, Carpinetti et al. (2008)
afirmam que as redes organizacionais são direcionadas ao desenvolvimento de uma estrutura operacional voltada para maior cooperação e compartilhamento de competências e recursos, pois assim são oferecidos elementos substanciais para o crescimento conjunto e desenvolvimento econômico integrado.
Rojas (2010) observa que a formação de redes organizacionais colaborativas está em contínuo processo de evolução e, por este motivo, é possível encontrar na literatura especializada sobre o assunto uma variedade de tipologias, entre as quais são destacadas: empresas e organizações virtuais (MATOS e AFSARMANESH, 2005a; CAMARINHA-MATOS et al., 2008); cadeias de suprimentos (BOWERSOX e CLOSS, 2004); aglomerados de empresas (AMATO NETO, 2007); cluster industrial (OPRIME et al., 2009), entre outras.
O conceito de empresas virtuais (EV) emerge entre as tipologias de redes organizacionais como uma forma de responder às alterações nas condições de mercado, pois existe uma tendência, destacada na literatura, para que nesse formato de relacionamento os processos não sejam executados por uma única empresa, mas sim que sejam compartilhados, de modo que cada elo seja um ponto para agregação de valor ao produto final (GUERRINI e FREITAS, 2008; GASPAROTTO e GUERRINI, 2013; KUMAR, 2013).
Essa tendência é facilitada através da integração de tecnologias emergentes e inovadores para a gestão organizacional, entre as quais destacam-se: a tecnologia de controle baseada em agentes inteligentes (WU et al., 2013; SANTA-EULALIA et al., 2012); sistemas distribuídos de produção (LIMA et al., 2006); cloud manufacturing e suas aplicações típicas como as comunidades de fabricação, clusters industriais virtuais, prototipagem rápida por meio de impressão 3D (ZHANG et al., 2014).
Tais tecnologias aproximam o conceito de EV à mudança conceitual em curso nos sistemas contemporâneos de manufatura, descrita como Industry 4.0, na qual a proposta é desenvolver e compartilhar os processos de fabricação, por meio de mecanismos de tecnologia e informação, fundamentais para a operação de empresas distribuídas e que necessitam estar integradas, tendo em vista as habilidades, capacidades e disponibilidades dos parceiros (WOITSCH, 2013; LI, et al., 2014; PISCHING et al., 2015).
Pisching et al. (2015) propõem que o conceito de Industry 4.0 amplia a capacidade de colaboração que existe entre os membros formadores da EV, devido a um conjunto especializado de métodos que promovem a evolução e a ampliação de parcerias entre organizações
complementares para satisfazer necessidades estratégicas que extrapolam a capacidade individual de operações das empresas.
No entanto, apesar de seu potencial e da emergência de novas tecnologias, a operação integrada e distribuída das empresas parceiras quando em ambiente de EV possuem limites e deficiências, entre as quais podem ser destacadas: falta de confiança entre os parceiros (WESTPHAL et al., 2010); falta de comprometimento entre os membros formadores (RABELO e GUSMEROLI, 2008; VALLEJOS et al., 2008); falta de mecanismos eficazes para o compartilhamento do conhecimento entre os membros (ROJAS, 2010); problemas de integração e planejamento de processos produtivos (PIRES et al., 2001; PIRES et al., 2003; PIRES et al., 2005; HUANG et al., 2013), entre outras.
Entre tais desafios, aqueles relacionados aos processos de planejamento e controle da produção (PCP) tem um elevado grau de complexidade, pelo fato de que são realizados, tanto no interior das organizações, como também entre todos os parceiros da rede, o que passa a ser uma das principais restrições devido à necessidade de integração de recursos oriundos de empresas heterogêneas e independentes (PIRES et al., 2005; HUANG et al., 2013; PESSOA et al., 2012).
Todavia, mesmo com tal complexidade, a adequação do processo de PCP mostra-se fundamental para a operação de uma EV, uma vez que é necessário gerenciar diversos recursos, capacidades e competências para garantir o desempenho e viabilidade para essa formação colaborativa. Contudo, poucas são as pesquisas desenvolvidas na última década sobre o PCP em ambiente colaborativo, em especial em EV, o que despertou a atenção de pesquisadores em decorrência da existência de lacunas práticas e conceituais para a definição de soluções específicas para essa formação colaborativa (METZGÁR et al., 2000; PIRES et al., 2005; XIA e LI, 2008; YE e LIN, 2013).
Neste contexto, por meio da revisão da literatura (apresentada no Capítulo 3) foi possível identificar um conjunto restrito de estudos direcionados ao desenvolvimento de métodos de PCP para empresas parceiras quando em ambiente de EV. No entanto, algumas limitações e lacunas ainda se fazem presentes na literatura, com destaque para:
I. As abordagens identificadas sintetizam o planejamento por meio de modelos matemáticos com foco no curto prazo, buscando, em sua maioria, a otimização de processos de sequenciamento de atividades para as empresas participantes
(WIENDAHL e LUTZ, 2002; LOMAS e MATTHEWS, 2007; SANIUK e SANIUK, 2009; WANG e CHAN, 2010);
II. Tais modelos utilizam a ideia de planejamento baseado em um objetivo único, por exemplo minimizar tempo ou custos de produção, para a formalização de planos de produção (WANG e CHAN, 2010; DRISSEN-SILVA e RABELO, 2010; PESSOA et al., 2012);
III. Tais métodos são incapazes de estabelecer uma relação entre o conjunto de variáveis a que estão sujeitas as empresas participantes quando em operação distribuída e compartilhada (LOMAS e MATTHEWS, 2007);
IV. Não há uma relação efetiva de métodos, técnicas ou ferramentas que auxiliem aos membros responsáveis pelo planejamento da EV a elaborarem ações estratégicas e táticas para a fase de formação e operação da rede colaborativa, principalmente no que tange à gestão de capacidades e competências para a realização dos processos de negócios compartilhados entre os membros participantes (COLOMBO et al., 2004; BALDO, 2008).
Nesse sentido, para ampliar a capacidade de decisão acerca do PCP para a EV, Ouzizi et al. (2006) afirmam que se faz necessário administrar de forma estratégica o planejamento da manufatura para esse formato de rede, pois, geralmente, as decisões de nível estratégico e tático estão vinculadas ao entendimento do ambiente de negócio e envolvem alterar o comportamento da oferta de recursos materiais, humanos e financeiros.
Para tanto, Chen et al. (2008) e Carpinetti et al. (2008) afirmam que, dentre os processos de PCP, aqueles relacionados ao planejamento agregado da produção (PAP) são fundamentais para o funcionamento de empresas em rede colaborativa, pois consiste no estabelecimento de níveis gerais de produção e capacidade para um período de médio/longo prazo, com a finalidade de balancear a taxa de produção em relação a demanda, proporcionando uma melhor adequação de capacidades e dos recursos produtivos a serem compartilhados entre os parceiros. Entretanto, a definição inadequada do planejamento agregado pode afetar, significativamente, a proposta competitiva da EV, e reduzir o desempenho dos negócios.
Dessa forma, segundo Schlegel e Murray (2010), para maximizar o potencial do planejamento agregado, é necessário o desenvolvimento de métodos probabilísticos, capazes de
modelar a variabilidade das incertezas que o mercado apresenta, sendo utilizados como modelos de apoio para a tomada de decisão.
Para Mesquita e Santoro (2004), os modelos de apoio à tomada de decisão podem ser utilizados, pois a partir de certo nível de complexidade, torna-se impossível estimar, corretamente, os resultados de uma decisão, sem avaliar corretamente a informação disponível, de forma lógica ou ordenada. Além disso, uma das maiores vantagens do uso de modelos é prover bases para a experimentação virtual, tornando possível prever efeitos causados por alterações (PFLEEGER, 2004).
Neste contexto, a metodologia dinâmica de sistemas (DS) se posiciona como um instrumento de potente valor para o planejamento agregado, pois permite, por meio de representações gráficas e cálculos matemáticos, desenvolver a interpretação sistêmica da dinâmica de trocas a que estão submetidas as variáveis contidas no PCP para EV. Essa abordagem proporciona aos membros responsáveis pelo planejamento, a habilidade de explorar as inter-relações e os pontos de alavancagem, que passam a ser controladas com maior rigor no sentido de diminuir os riscos presentes nesses sistemas produtivos distribuídos (SURYANI et al., 2010). No entanto, apesar do potencial destas abordagens de modelagem na criação de uma compreensão compartilhada do processo de PAP para EV, a literatura científica ainda carece de estudos nesta área, conforme será melhor discutido nos dois próximos capítulos.
Dessa forma, este trabalho pretende contribuir para a literatura na área ao abordar a seguinte questão de pesquisa:
Como melhor entender e explicar o funcionamento do planejamento agregado da produção durante a formação da EV de empresas manufatureiras?
Visando responder tal pergunta de pesquisa, este trabalho levanta a hipótese de que a “exploração sistêmica de um conjunto de variáveis, restrições e processos presentes no PCP (e
especialmente no PAP) para EV por meio da modelagem de sistemas pode contribuir para reduzir tal lacuna de pesquisa”.
A modelagem de sistemas, neste caso, pode assumir diferentes vertentes, mas optou-se por dois caminhos:
1) Apesar da existência do trabalho de Goulart (2000), poucos são os trabalhos que abordam o PCP em contexto de EV, desenvolvendo modelos de referência para a execução de atividades no ciclo de vida de uma EV, bem como explorando como o PAP se insere no PCP deste tipo de empresa. Em função disso, a primeira contribuição da presente pesquisa foi a de desenvolver um modelo de referência acerca dos processos fundamentais de funcionamento do PCP para EV. Tal modelo funciona como uma base para a discussão e a elaboração de modelos específicos, fazendo com que as informações referentes ao modelo sejam claras para as pessoas que participam deste. Para tanto, fez-se necessário o levantamento das atividades, funções, informações e recursos para formalização de métodos de planejamento para EV, de modo que foram definidos os processos de negócios cruciais para este formato de rede colaborativa.
2) Em um segundo momento, a exploração sistêmica das variáveis, restrições e processos presentes no PAP podem ser explorados por modelos de DS. Os processos de negócios definidos em (1) guiaram a formulação dos modelos de DS. Assim, utiliza-se de recursos capazes de adequar a visão sistêmica e o conhecimento necessário ao processo de PAP de uma EV, fato este que amplia a capacidade de enfrentar os desafios nos ambientes organizacionais complexos e dinâmicos. A modelagem de DS para PAP em EV é uma contribuição inédita na literatura científica, conforme será demonstrado no Capítulo 3.
Com essas premissas em mente, este trabalho pode então lançar os seus objetivos de pesquisa.
1.2 Objetivos
Ao considerar o paradigma da EV como uma oportunidade estratégica frente aos desafios do novo cenário econômico, os objetivos definidos para a presente pesquisa estão descritos a seguir:
1.2.1 Objetivo Geral e Escopo
O objetivo geral da presente pesquisa é compreender e explicar o funcionamento do processo de elaboração de PAP para empresas com operações de manufatura compartilhada em ambiente de EV. Essa contribuição permitirá identificar posteriormente mecanismos de suporte à decisão para membros da EV. Espera-se, com isto, melhorar a utilização de planos agregados e aumentar as chances de sucesso para essa forma de cooperação.
É importante destacar que o objetivo do trabalho não envolveu o desenvolvimento de uma solução “ótima”, já que o PCP de EV é considerado um problema de alta complexidade (PIRES et al, 2008). Buscou-se, então, combinar métodos capazes de representar os eventos e as ações correspondentes e alinhá-las ao longo do tempo, bem como estruturar modelos que permitam estudar o comportamento da produção para este ambiente de colaboração.
1.2.2 Objetivos Específicos
Os objetivos específicos do presente trabalho são:
Mapear a literatura científica na área no intuito de melhor definir, descrever e entender o PCP em ambientes de EV;
Desenvolver modelo de processo de negócios para representar as atividades de PCP desenvolvidas no ciclo de vida de uma EV, do ponto de vista de seu planejamento agregado;
Desenvolver um modelo que permita a realização de simulações para o melhor entendimento da dinâmica do planejamento agregado da produção em EV. Tal modelo auxiliará na obtenção de diretrizes que favoreçam a operação de empresas quando em ambiente de EV;
Pré-validar o modelo proposto, visando entender sua utilidade e facilidade de uso e potencial de contribuição para EV.
1.3 Método de Pesquisa
Para Gil (2008) entende-se por metodologia o conjunto de processos empregados na investigação e na demonstração da verdade. Além disso, Marconi e Lakatos (2011) afirmam que,
na ciência, os métodos são os instrumentos básicos que estabelecem a forma de proceder de um cientista até o alcance de um objetivo.
Para realizar a presente pesquisa, foi utilizada a abordagem de Silva e Menezes (2005) que consideram os seguintes aspectos para a classificação do processo de pesquisa: quanto à natureza, quanto à abordagem do problema, quanto aos objetivos e quanto aos procedimentos técnicos.
1.3.1 Classificação quanto à Natureza
Do ponto de vista da natureza, uma pesquisa pode ser classificada como básica ou aplicada (SILVA e MENEZES, 2005). A presente pesquisa foi classificada, essencialmente, como básica, pois destina-se a discutir a importância de mecanismos para o PCP em uma rede colaborativa. Além disso, a pesquisa propõe uma metodologia que permite ao planejador da EV uma maior compreensão acerca do processo de PCP para as organizações participantes. No entanto, por meio do modelo proposto, fez-se necessário uma etapa de aplicação preliminar, por meio do uso de dados artificiais em um caso do tipo prova de conceito, como parte da pré-validação da eficiência do modelo.
1.3.2 Classificação quanto à Abordagem do Problema
Quanto à abordagem do problema, para Silva e Menezes (2005) uma pesquisa pode ser classificada em quantitativa ou qualitativa. Esta pesquisa apresenta abordagens tanto qualitativas como quantitativa. A abordagem qualitativa é utilizada por meio da análise da revisão da literatura, a qual permitiu reunir as variáveis para a criação de uma definição formal e detalhada do processo de PCP em ambiente de EV. Além disso, a pesquisa é classificada como quantitativa, pois pretende-se construir um modelo de simulação, em que são incluídas variáveis identificadas na abordagem qualitativa e são utilizados dados estatísticos, bem como equações matemáticas para representar seu comportamento.
1.3.3 Classificação quanto aos Objetivos
Quanto aos objetivos, uma pesquisa pode ser classificada em exploratória, descritiva ou explicativa (SILVA e MENEZES, 2005). O presente trabalho tem características de pesquisa
exploratória em relação à utilização da DS, pois serão construídos cenários para a análise de possibilidades, tornando o problema mais explícito e criando hipóteses para a busca de soluções a serem utilizadas na concepção da estrutura de PCP para a EV.
Além disso, a presente pesquisa possui elementos de uma pesquisa descritiva, pois ao compreender o comportamento acerca do funcionamento da EV é possível propor um processo de descrição das atividades desenvolvidas pelas empresas participantes por meio de um modelo de processo de negócio.
1.3.4 Classificação quanto aos Procedimentos Técnicos
Através da classificação por meio de procedimentos técnicos, uma pesquisa pode ser definida como: bibliográfica, documental, experimental, levantamento, estudo de caso, pesquisa
expost-facto, pesquisa-ação ou pesquisa participante (SILVA e MENEZES, 2005).
Com isso, para a presente pesquisa foram utilizados:
Pesquisa bibliográfica: realizada através de consulta de livros, anais de congressos, dissertações e teses defendidas, periódicos científicos nacionais e internacionais;
Pesquisa Experimental: realizada para a identificação das variáveis capazes de influenciar o PCP em ambiente de EV e testá-las experimentalmente por meio de simulações.
Nesse sentido, a Figura 1 representa uma síntese dos procedimentos técnicos adotados para a presente pesquisa.
Figura 1 – Classificação dos tipos de pesquisas
Fonte: Adaptado de Silva e Menezes (2005) e Gil (2008)
1.3.5 Abordagem para a Revisão Bibliográfica
Ao considerar o objetivo da presente pesquisa, foi de fundamental importância a análise e a investigação do tema proposto, o que serviu de base para a definição das atividades necessárias para a tomada de decisão sobre o processo de PCP de uma EV. Com isso, foi possível consolidar o entendimento sobre os limites da pesquisa, bem como obter a fundamentação teórica para o desenvolvimento dos objetivos propostos.
A fim de alcançar a base do conhecimento sobre o tema central da pesquisa, foi necessário executar pesquisas bibliográficas conduzidas por meio de uma revisão sistemática da literatura. Assim, utilizou-se de uma série de palavras-chave, nomes de autores e institutos de referência para o tema em questão. O período definido para a presente pesquisa bibliográfica cobriu
os anos de 2004 a 2014, ditos como o período de maior índice de publicações acerca do tema da pesquisa (ESPOSITO e EVANGELISTA, 2014). As informações obtidas durante esta atividade estão descritas nos capítulos referentes à base conceitual e estado da arte.
As seguintes bases de materiais científicos foram utilizadas na pesquisa bibliográfica:
Science Direct; Google Scholar; Web of Science. A principal razão para a escolha destas bases foi
em decorrência da cobertura global, e sua relação com o tema pesquisado.
A revisão da literatura utilizou nas bases de materiais científicos as strings de consulta para as seguintes palavras-chave em inglês (e suas respectivas traduções em português): “virtual
enterprise”, “production planning”, “production, planning and control”, “cooperative planning”,
“distributed planning and control”, “aggregate production planning”, “sales and operations
planning”, “reference model”, “business process management”, “system dynamics”. Tais
palavras-chave combinadas formaram as strings de busca conforme identificado na Tabela 1.
Tabela 1 – Seleção de strings de busca para artigos publicados durante os anos de 2004 a 2014
Strings de busca
Resultados obtidos relevantes para a pesquisa Science Direct Google Scholar Web of Science “virtual enterprise” and “production planning” 02 12 04 "virtual enterprise" and ("aggregate production planning" or
"cooperative planning" or “sales and operations planning”) 01 05 02 “virtual enterprise” and "distributed planning and control” 04 08 01 “virtual enterprise” and "reference model” 10 17 15 “virtual enterprise” and “business process management” 04 09 11
“virtual enterprise” and “system dynamics” 01 01 0
Fonte: Elaboração própria
Os resultados relevantes para a pesquisa foram selecionados de acordo com o retorno das buscas pelos strings citados, a partir dos seguintes critérios: (i) o artigo deve tratar explicitamente do tema da pesquisa, aparecendo os termos no título e/ou resumo; (ii) o artigo deve tratar sobre EV, descartando-se os artigos que mencionam superficialmente redes colaborativa s e suas possíveis derivações; e (iii) o texto completo do artigo deve estar disponível para acesso, descartando-se aqueles que apenas apresentassem resumo ou que não foram disponibilizados pelos mecanismos básicos de acesso à base de artigos consultados.
A partir disso, foram identificados que acerca da elaboração de PCP para EV existem somente 18 artigos que apresentam alguma proposta relevante para a presente pesquisa, os quais
serão documentados devidamente nos tópicos pertinentes. Além disso, destaca-se a existência de somente um trabalho que aborda a operação de uma EV através da utilização de um modelo desenvolvido em DS.
1.3.6 Abordagem para a validação preliminar
Para a realização da presente pesquisa, foi realizada a estruturação de um caso tipo prova de conceito por meio da descrição do funcionamento do modelo em um determinado exemplo, que pode ser real ou não. O objetivo, portanto, não é realizar um experimento formal, mas sim demonstrar como a utilização do modelo contribui para a formação de conhecimento acerca das características de funcionamento do mesmo.
Para a montagem do caso tipo prova de conceito não há avaliação de propriedades mensuráveis, no máximo é possível obter uma visão de pontos fortes e pontos fracos do modelo conceitual (TONELLA et al., 2007).
De modo geral, para Santos et al. (2011) a prova de conceito pode ter muitas formas, dentre as quais é possível destacar: esboço de modelo conceitual de uma solução; simulação de uma solução através de ferramentas de software; protótipo executável, entre outras.
Dessa forma, para a presente pesquisa, o software BIZAGI® foi utilizado para a modelagem de processos de negócios (PN) visando representar as atividades desenvolvidas durante o ciclo de vida de uma EV.
Além disso, será utilizado o software STELLA® (System Thinking for Education and
Research) na etapa de simulação e de protótipo executável, que possibilitou modelagem em DS e
permitiu a geração de um arcabouço de conhecimento acerca do comportamento do PAP para a EV. A aplicação da modelagem de DS foi realizada com base no método sugerido por Forrester (1997), que apresenta os seguintes passos para a construção do modelo: i) descrever o sistema; ii) converter a descrição em diagrama de estoque e fluxo; iii) simular o modelo; iv) desenvolver políticas e estruturas alternativas; v) estudar e debater os resultados;
1.3.7 Descrição das Etapas do Trabalho
A necessidade da elaboração das etapas a serem seguidas para a condução de uma pesquisa científica dá suporte à realização das investigações necessárias, facilitando, o alcance dos
objetivos de modo confiável (GIL, 2008). As etapas desenvolvidas para a execução da presente pesquisa foram:
1. Revisão da Literatura: realização da revisão da literatura sobre os aspectos principais relacionados ao objetivo do trabalho;
1.1 Estudo de Redes Organizacionais: foi estabelecido o contexto teórico para a formação de EV;
1.2 Estudo de técnicas específicas para desenvolver PCP em EV: necessário para adquirir conhecimento suficiente sobre as propostas de PCP desenvolvidas para EV presentes na literatura;
2 Proposta de um modelo de referência de PCP para EV: visando mapear as atividades do PCP em uma EV, definindo este processo formalmente e explicitamente, do ponto de vista do broker. Para tanto, faz-se o uso de técnicas de modelagem de processos de negócios;
3 Desenvolvimento do modelo de DS: definidas as bases para a proposta de solução desenvolvida neste trabalho, propõe-se um modelo de simulação para o planejamento agregado de produção em uma EV;
4 Desenvolvimento de um caso de Prova de Conceito: fazendo-se uso de dados artificiais para a criação de um caso do tipo prova de conceito, realizam-se diversas simulações utilizando o modelo desenvolvido na etapa precedente. Com isto, espera-se que uma demonstração em escala virtual seja realizada, antes de uma eventual implementação em uma empresa real. Essa prova de conceito assume o papel de um piloto preliminar, que utiliza dados realistas inspirados de uma empresa real;
5 Análise dos Resultados: através dos resultados obtidos no caso de prova de conceito, são desenvolvidos cenários alternativos para o planejamento agregado de produção em EV, bem como a verificação, avaliação e conclusões gerais sobre o modelo de DS;
6 Escrita final da Dissertação: documenta-se a pesquisa, descrevendo todas as abordagens utilizadas para a condução do trabalho.
1.4. Limitações da Pesquisa
De modo geral, toda e qualquer pesquisa possui limitações. Dessa forma, essa dissertação não pretende encerrar todas as possibilidades de pesquisas presentes na relação entre as atividades do PCP para a EV, mas sim representar a realização de um estudo limitado a uma hipótese, em um período de tempo determinado, com um conjunto de técnicas definidas, tendo como base um conjunto de características específicas.
Tomando por base a estrutura da presente pesquisa, são identificadas algumas limitações dessa pesquisa:
Como não foi possível pré-validar o modelo de DS utilizando dados reais, a estruturação da prova de conceito utilizou dados gerados artificialmente, mas inspirados de um caso real;
As análises geradas a partir dos resultados do modelo estão limitadas a um conjunto de poucos cenários criados para evidenciar as características do PAP para a EV. Porém, dado as características do modelo de DS desenvolvido, é possível conceber um número irrestrito de cenários;
Ressalta-se, ainda, que questões relacionadas a custos e qualidade não foram consideradas, em decorrência ao nível de complexidade em analisar custos em uma rede de empresas sem que existam dados históricos para o embasamento.
Os modelos de processos de negócio são inspirados somente da literatura, sendo que uma eventual validação com especialistas poderá torná-los mais completos e representativos.
As limitações aqui explicitadas representam oportunidades de pesquisa que podem ser exploradas em trabalhos futuros.
1.5. Estrutura do Trabalho
Este trabalho está estruturado de acordo com os seguintes capítulos:
Capítulo 1: Introdução – apresentação da contextualização do tema da pesquisa e a lacuna a ser explorada, além dos objetivos, justificativa e relevância, e ainda a classificação da pesquisa e estrutura do trabalho;
Capítulo 2: Base Conceitual – tópico que explora os conceitos fundamentais que norteiam a presente pesquisa através das definições de redes colaborativas, empresas virtuais, planejamento e controle da produção, bem como os métodos que serão utilizados para atingir aos objetivos propostos;
Capítulo 3: Revisão da Literatura Relacionada – apresenta os trabalhos encontrados no processo de pesquisa de referências que abordam processos de planejamento para EV;
Capítulo 4: Proposta de um Modelo Conceitual para o PCP de EV – o capítulo introduz e discute os conceitos relacionados ao modelo de referência que possibilite o entendimento do PCP para ambientes distribuídos de EV;
Capítulo 5: Proposta de um Modelo Simulado para PAP em EV – este capítulo apresenta a descrição detalhada do modelo de DS proposto para a presente pesquisa;
Capítulo 6: Prova de conceito - apresentação dos resultados obtidos com a prova de conceito;
Capítulo 7: Considerações finais - visa apresentar as respostas às questões de pesquisa propostas nessa dissertação, e destacadas as possíveis extensões desse trabalho.
Capítulo 2. Base Conceitual
Neste capítulo será apresentada uma revisão básica da literatura acerca dos principais conceitos relacionados aos tópicos deste trabalho, a fim de identificar um contexto geral e os aspectos necessários para o desenvolvimento dos planos agregados para a EV.
2.1 Redes Colaborativas de Organizações 2.1.1 Contexto
A necessidade de adaptar-se às modificações do mercado, acentuou nas últimas décadas o desenvolvimento de conceitos voltados para a cooperação e colaboração entre organizações. Além disso, a pressão com que as organizações lidam em suas operações diárias para responder rapidamente às alterações do mercado, não mais permite a ação estratégica isolada, o que sustenta a importância do equilíbrio do relacionamento direto entre organizações na forma de redes organizacionais (VERNADAT, 2007; CAMARINHA-MATOS et al., 2005).
Tais redes são formadas, muitas vezes, por organizações independentes e heterogêneas que compartilham recursos e riscos, com a proposta de alcançar um objetivo comum. Todavia, verifica-se certa divergência entre os principais conceitos que envolvem o conceito de redes, o que de modo geral prejudica a percepção frente aos benefícios do trabalho colaborativo (VLACHOS et al., 2007; GASPAROTTO e GUERRINI, 2013).
Camarinha-Matos (2007) destaca três formatos básicos de redes de organizações:
Redes de cooperação: fundamentada no compartilhamento de informações e atividades, porém cada empresa desempenha seu papel de modo independente.
Redes de coordenação: definidas pela ocorrência do alinhamento de atividades, porém não há o compartilhamento de recursos e as metas podem ser diferentes.
Redes de colaboração: formaliza a relação de entidades para o compartilhamento de recursos, informações e obrigações a fim de desenvolver características estratégicas para o atendimento de um objetivo comum.
Conforme representado na Figura 2, cada um dos conceitos acima, constitui um alicerce para a próxima definição. A rede de cooperação amplia o nível de integração presente na rede de coordenação; e a rede de colaboração estende os conceitos presentes na coordenação. À medida
que avançamos ao longo da rede, aumentamos a quantidade de objetivos comuns, do nível de comprometimento das empresas envolvidas e do compartilhamento de recursos.
Figura 2 - Exemplos de tipos de redes
Fonte: Adaptado de Camarinha-Matos (2007)
É possível destacar que as redes colaborativas representam um propósito de integração que abrange os princípios dos outros tipos de redes citados. Nesse sentido, as redes colaborativas mostram grande potencial estratégico para a criação de valor através do compartilhamento de competências entre organizações para lidar com as necessidades de inovação, com fatores de incerteza do mercado, com a necessidade de atender às exigências dos consumidores e com a competição feroz entre organizações (CAMARINHA-MATOS e AFSARMANESH, 2006a; CAMARINHA-MATOS et al., 2008; HUANG et al., 2013; TAN et al., 2010).
Diferentes exemplos de redes colaborativas estão referenciados na literatura, por exemplo, as redes de empresas de seguros (Camarinha-Matos e Afsarmanesh, 2006b), redes de instituições governamentais (Camarinha-Matos et al., 2008), redes de instituições acadêmicas (Moller e Svahn, 2006), redes de centros de cuidados de saúde (Gou et al., 2003), redes de empresas baseadas em impressão 3D (D’Aveni, 2013) entre outras.
De modo geral, a formação de redes colaborativas viabiliza às empresas participantes inúmeras vantagens dentre as quais é possível destacar: desenvolvimento conjunto de estratégias; redução de custos produtivos e riscos de investimentos; intensificação da comunicação e do compartilhamento do conhecimento; ampliação das escalas da produção e das dimensões do mercado (CRUZ-CUNHA e PUTNIK, 2009; HUANG et al., 2009; IANDOLI et al., 2012).
Tal ampliação das escalas de produção juntamente com a crescente demanda de produtos personalizados em combinação com a diminuição do ciclo de vida dos mesmos, obrigam as organizações a serem proativas a esse ambiente competitivo, exigindo uma transformação em direção à formação de estrutura organizacional distribuídas e compartilhadas (BRETTEL et al., 2014).
Para Zhang et al. (2014) nos últimos anos, a rápida evolução da tecnologia e informação fornece a base para a promoção e integração entre todos os níveis de organizações. Dessa forma, a introdução de tecnologias inovadoras, certamente, possibilita a construção de plataformas compartilhadas, capazes de interligar empresas no sentido de compartilhar todos os tipos de recursos de produção.
Além disso, Li et al. (2011a) afirmam que a aplicação de computadores de alto desempenho e o desenvolvimento de ferramentas de alto nível tecnológico fornecem possibilidades para solução de diversos problemas estratégicos de alta complexidade para a execução de projetos de fabricação colaborativa e distribuída, o que para os autores garante a evolução do conceito de redes de organizações no sentido de ampliar a capacidade de associação de empresas, em decorrência da evolução dos conceitos de manufatura.
Contudo, apesar das vantagens proporcionadas pela formação de redes colaborativas, há um conjunto de barreiras para o seu desenvolvimento e consolidação dentre as quais é possível destacar: competição interna dentro da rede (Choi et al., 2008); instabilidades operacionais internas (Spekman e Carraway, 2006); diferenças culturais e falta de confiança entre parceiros (Romero e Molina, 2010); a utilização ineficiente e desperdício de fabricação recursos e capacidades (Zhang et al., 2014).
2.1.2 Definição de Redes Colaborativas
Segundo Camarinha-Matos et al. (2008) a rede colaborativa é definida como uma rede de organizações formada por um conjunto de entidades autônomas, distribuídas geograficamente, em que os participantes colaboram para atingir objetivos comuns, e a interação entre os participantes está apoiada pelo desenvolvimento de tecnologias da informação e da comunicação. De modo geral, o termo redes colaborativas descreve uma classe de entidades empresariais fundamentadas por cinco características básicas:
I. A presença de pelo menos um propósito colaborativo; II. A presença de pelo menos uma tarefa colaborativa;
III. A necessidade de seleção de membros com características complementares; IV. A definição de um sistema de regras de colaborações ou processo de governança;
V. A existência de normas legais para a representação interna e externa e estrutura organizada (RABELO et al., 2004; BAUM e SCHUTZE, 2013; ESPOSITO et al., 2013).
Durante as últimas décadas, a literatura sobre redes colaborativas produziu um conjunto abrangente de definições e descrições o que culminou em um arcabouço de tipologias conforme identificado na Figura 3.
Figura 3 - Tipologias para redes colaborativas
2.1.3 Tipologias de Redes Colaborativas
Acerca das possíveis tipologias utilizadas no âmbito das redes colaborativas, baseado em Camarinha-Matos e Afsarmanesh (2008), foi possível estabelecer descrição detalhada dos conceitos e definições para cada formato disponível, de modo a demonstrar as características gerais de cada tipo de rede colaborativa identificada na literatura. Sendo cada uma dessas manifestações, brevemente, conceituadas neste tópico, conforme segue:
Rede Colaborativa Organizacionais - formaliza a relação de entidades para o compartilhamento de recursos, informações e obrigações a fim de desenvolver características estratégicas para o atendimento de um objetivo comum.
Colaboração Ad hoc - forma de colaboração espontânea, sem uma estrutura precisa ou pré-definida de mecanismos para gestão da organização. Processos de colaboração ad-hoc não são orientados para negócios, não há planejamento prévio, ou mesmo estrutura definida.
Entre as redes colaborativas organizacionais é possível diferenciar dois tipos de formações, as redes estratégicas de longo prazo e as redes orientadas a objetivos:
Rede estratégica de longo prazo - são alianças que visam oferecer condições para suportar a configuração de redes colaborativas, quando as oportunidades surgem, porém são realizadas atividades de cooperação entre os seus membros.
o Ambientes de criação de organizações - associação entre organizações e instituições de apoio, aderindo a um acordo de cooperação e adotando os princípios de funcionamento compartilhados, com o estabelecimento de alianças temporárias.
Clusters industriais - consiste em um grupo de empresas, normalmente, localizados na mesma região geográfica e que operam em um setor de negócios comum, a fim de aumentar a competitividade geral da área maior. Esses vínculos podem incluir o compartilhamento de algumas relações entre compradores e fornecedores, tecnologias e ferramentas comuns, canais de distribuição ou grupos de trabalhadores comuns.
Distritos Industriais - conceito bastante semelhante a um cluster industrial, com foco em um único setor ou em um número de setores para uma determinada região.
Ecossistema de Negócios - também conhecido como ecossistema digital, é semelhante a um distrito ou cluster industrial, embora não se limita a um setor, mas sim tende a cobrir os setores-chave dentro da região geográfica.
Aliança Intercontinental de Empresas - um caso especial de ambientes de criação de organizações envolvendo empresas em diferentes continentes.
Redes de Resgate a Desastres - aliança estratégica de organizações governamentais ou não-governamentais especializadas em operações de resgate que visa facilitar uma resposta rápida e bem coordenada em caso de um desastre.
Rede de Laboratórios Virtuais - representam a aliança de organizações de pesquisa autônomas, permitindo que pesquisadores externos participem na resolução de problemas.
o Comunidade Profissional Virtual - uma aliança de profissionais, que oferecem ambiente para facilitar a formação ágil de equipes virtuais que incluem uma série de instituições de apoio associados.
o Redes de Inovação Colaborativa - similar a comunidade profissional virtual ativada por ferramentas de tecnologias de informação e comunicação para colaborar na criação de uma nova tendência através do compartilhamento de conhecimento e infraestrutura.
Redes orientada a objetivos - praticada de modo colaborativo para atender a um objetivo comum ou um conjunto de metas compatíveis entre seus parceiros. o Rede impulsionada por oportunidades - redes de empresas orientada pelo
objetivo de atender a uma oportunidade e que se dissolve após a meta ser cumprida.
Organização Virtual - representa um conceito que compreende um conjunto de organizações independentes que compartilham recursos e
habilidades para realizar o objetivo, mas que não se limita a uma aliança de empresas com fins lucrativos.
Empresa Virtual - representa uma aliança temporária de empresas que se unem para compartilhar habilidades ou competências essenciais e recursos, a fim de melhor responder às oportunidades de negócios, e cuja colaboração é apoiada por redes de computadores.
Empresa Estendida - representa um conceito aplicado a uma organização em rede, em que uma empresa dominante estende suas fronteiras para todos ou alguns dos seus fornecedores.
Equipe Virtual - uma estrutura semelhante a uma empresa virtual, compreendendo um grupo temporário de profissionais que trabalham em conjunto para atingir a um objetivo comum.
A Figura 4 ilustra as relações entre vários exemplos de redes de colaboração impulsionada por oportunidades.
Figura 4 - Redes impulsionadas por oportunidades
Fonte: Adaptado de Rojas (2010)
Redes de produção contínua: incluem as redes que têm uma duração de longo prazo e permanecem estáveis durante o período de funcionamento, e apresentam específica definição de papéis dos membros da cadeia de valor. Tal tipologia inclui: Cadeia de suprimentos - rede estável e de longo prazo com papéis definidos na cadeia de valor de produção, cobrindo todas as etapas, desde a concepção inicial do produto e da aquisição de matérias-primas,
passando pela produção, transporte, distribuição e armazenamento de produtos acabados.
Governo Virtual - uma aliança de organizações governamentais que combinam os seus serviços através do uso de redes de computadores para fornecer serviços integrados ao cidadão através de uma infraestrutura comum.
Sistema de Manufatura Distribuída - rede de colaboração direcionada para processos de fabricação entre as funcionalidades especializadas distribuídos, apoiados por sistemas de tecnologia da informação e comunicação.
2.2 Empresa Virtual 2.2.1 Contexto
Conforme exposto no capítulo anterior, as redes colaborativas se manifestam sob grande variedade de tipologias. Passando do formato cadeias de suprimentos, caracterizada por redes relativamente estáveis, com papéis bem definidos e que exigem coordenação e intercâmbio de informação, para as estruturas dinâmicas orientadas com foco em um único projeto ou oportunidade de negócio (CAMARINHA-MATOS et al., 2008).
Sob as tipologias de redes colaborativas orientadas para um único projeto ou oportunidade de negócios, é possível destacar duas que são amplamente citadas na literatura: as organizações virtuais e empresas virtuais (CARDOSO e OLIVEIRA, 2004; ESPOSITO e EVANGELISTA, 2014; ROJAS et al., 2012).
Para Rabelo et al. (2004) e Arenas et al. (2008) a organização virtual é definida como uma rede de colaboração dinâmica e temporária de entidades autônomas que interagem entre si para atender a uma determinada oportunidade ou, mesmo, para satisfazer uma necessidade específica, sendo que esta operação é alcançada através do compartilhamento de habilidades, recursos, informações, conhecimento, custos, riscos e benefícios. Além disso, é fundamental que tais entidades entejam predispostas para participar da colaboração.
Já o conceito de EV, compreende um conjunto organizações independentes que compartilham recursos e habilidades para realizar a sua missão / objetivo, mas que não se limita a
uma aliança de empresas com fins lucrativos, emergindo, muitas vezes, de organizações virtuais (RABELO et al., 2014; CAMARINHA-MATOS, 2014).
Nesse sentido, D’Atri e Motro (2007) afirmam que uma EV é definida como uma coalizão de entidades empresariais, escolhidos em uma comunidade maior de entidades de negócios (organização virtual) que tendem a conceber estruturas de colaboração para a fabricação de produtos de alta complexidade ou vinculados a projetos únicos e temporários.
De acordo com Camarinha-Matos (2014), o conceito de EV representa um dos exemplos mais discutidos de redes colaborativas na última década, o que levantou expectativas consideráveis de aplicação em diversos domínios. A possibilidade de criação de uma EV, desencadeada por uma oportunidade de negócio e adaptado às exigências da oportunidade, é mencionada pelo autor como uma expressão de agilidade e mecanismo de sobrevivência em face da turbulência do mercado.
Crispim e De Souza (2009) afirmam que a motivação para a ascensão da EV está centrada na possibilidade de redução efetiva de custos por meio do compartilhamento dos riscos inerentes a novos negócios. Além disso, os autores destacam, ainda, outras razões que estabelecem a viabilidade do paradigma da EV, entre as quais destacam-se:
Foco das empresas participantes em suas competências essenciais;
Obtenção de recursos de classe mundial;
Relacionamento mais econômicos com fornecedores;
Operações mais eficientes;
Transposição das fronteiras organizacionais;
Pesquisa e desenvolvimento compartilhado.
Contudo, Milanez et al. (2008) propõem que as manifestações recentes de EV e sua ocorrência sob inúmeras caracterizações diferentes encontradas na literatura, principalmente no que tange ao comércio eletrônico, atua como um fator limitante para a difusão dos benefícios gerais deste tipo de relacionamento entre empresas.
2.2.2 Definições de EV
Uma das primeiras definições de EV indicavam o carácter temporário das relações entre empresas independentes controladas através de mecanismos de tecnologia de informação. Os
