CIDADES INTELIGENTES E SUSTENTÁVEIS: REVISÃO DE LITERATURA SOBRE SERVIÇOS, OPERAÇÕES E FILOSOFIA LEAN
Vanessa Alves Tonete Oliveira (UTFPR Câmpus Pato Branco ) vanessaoliveira@alunos.utfpr.edu.br Gilson Ditzel Santos (UTFPR Câmpus Pato Branco ) ditzel@utfpr.edu.br Fernando José Avancini Schenatto (UTFPR Câmpus Pato Branco ) schenatto@utfpr.edu.br
A população mundial está migrando das áreas rurais para as áreas urbanas. O aumento populacional trouxe desafios para a gestão das cidades, tais como uso de recursos e acúmulo de lixo. As cidades inteligentes são idealizadas a partir de preemissas que permitem ampliar e aprimorar os serviços aos cidadãos, impactando positivamente na sua qualidade de vida. Desta forma, os objetivos desta pesquisa são: 1) Identificar serviços e operações relacionados ao contexto de cidades inteligentes e sustentáveis; e 2) Identificar possibilidades de adoção da filosofia lean em serviços e operações de cidades inteligentes e sustentáveis. Como pesquisa exploratória, buscou-se por meio de revisão de literatura averiguar como os serviços, operações e filosofia lean ocorrem no contexto de cidades inteligentes. Para isso, foram feitas buscas nas bases Scopus e Web of Science e selecionado o portfólio bibliográfico relevante, composto por 16 artigos. Recorrendo à matriz conceitual, foi possível identificar principais formas de serviços e operações no contexto das cidades inteligentes. Foi observado que há duas linhas principais de pesquisa:
uma relacionada às tecnologias e infraestruturas das operações e serviços; e outra voltada para o usuário de serviços, como por exemplo uso de aplicativos e provisão de dados pelos cidadãos. A filosofia lean é um assunto com aplicação recente na literatura de cidades inteligentes, e mais pesquisas são necessárias sobre sua aplicação nessa temática.
Palavras-chave: cidades inteligentes, cidades sustentáveis, serviços, operações, lean.
1. Introdução
A população mundial contemporânea conta com mais pessoas vivendo em áreas urbanas do que em áreas rurais. Em 2016 aproximadamente 54,5% da população estava vivendo em cidades. Para 2030, a projeção é que esse valor chegue a 60% (ONU, 2016). Além disso, a população está expandindo, aproximadamente 1,10% ao ano, com tendência a alcançar a marca de mais de 9 bilhões de pessoas em 2050 (ONU, 2017).
Com o aumento populacional urbano, alguns problemas ambientais ficam evidentes, como a poluição, utilização intensiva dos recursos naturais e acúmulo de resíduos sólidos (SAATY;
DE PAOLA, 2017). Por outro lado, tais desafios devem ser mitigados pela gestão da cidade por meio de adoção de práticas sustentáveis. O uso de tecnologias de informação e comunicação (TICs) é essencial no desenvolvimento urbano, à medida que podem conectar diferentes públicos e proporcionar serviços informatizados (BIFULCO et al., 2015).
Nesta perspectiva, as cidades inteligentes são uma abordagem recente (LAZARIOU, ROSCIA, 2012).O conceito de cidade inteligente pode ter tido origem na década de 90, com ações de crescimento urbano (NEIROTTI et al., 2014). Porém, foi evidenciado a partir de 2010, onde foram realizados projetos da União Europeia voltados para as cidades, tendo um aumento significativo de estudos acadêmicos nesta área (JUCEVICIUS, PATASIENE, PATASIUS, 2014).
Hall et al. (2000, p. 1) definem que uma cidade inteligente conta com a inspeção e a integração da infraestrutura, e assim ―pode otimizar melhor seus recursos, planejar suas atividades de manutenção preventiva e monitorar os aspectos de segurança, maximizando os serviços aos seus cidadãos‖.
Giffingeret al. (2007) propõem considerar seis dimensões na definição de cidades inteligentes, que são: Economia Inteligente (referente à competitividade), Pessoas Inteligentes (relativa ao capital humano e social), Governança Inteligente (concernente à participação), Mobilidade Inteligente (relacionada a transportes e TICs), Meio Ambiente Inteligente (referente aos recursos naturais) e Vida Inteligente (enfocando a qualidade de vida). Os autores argumentam que uma cidade pode ser caracterizada como inteligente se conseguir um bom desempenho nas seis dimensões citadas, avaliadas por meio de indicadores, combinando recursos e ações dos cidadãos.
Porém o termo ―cidades inteligentes‖ não é habitualmente tratado em toda sua complexidade.
Enquanto alguns autores trazem uma abordagem tecnológica(WALRAVENS, 2015; PÉREZ- GONZÁLEZ, DÍAZ-DÍAZ, 2015; KUMAR et al., 2018), outros se referem ao capital humano (GIFFINGER et al. 2007; LOMBARDI et al., 2012; AHVENNIEMI et al. 2017). Diante das complementações dos conceitos de inteligência e sustentabilidade, sugere-se o uso do termo
―cidades inteligentes e sustentáveis‖ (AHVENNIEMI et al., 2017; BIBRI, KROGSTIE, 2017;
GARAU, PAVAN, 2018). Isso porque, a promoção da sustentabilidade urbana nas cidades inteligentes pode ser viabilizada pelo uso das TICs, unindo assim os objetivos correlacionados tanto de cidades sustentáveis quanto de cidades inteligentes (AHVENNIEMIet al. (2017).
Sob este aspecto, os modelos de operações são criados ou reformulados, e se viabilizam nas cidades inteligentes pela proximidade geográfica, demanda e infraestrutura tecnológica. (LI et al. 2016). A competitividade urbana ocorre pelo empenho em buscar serviços digitalizados e inteligentes, sendo esses serviços alicerce para atividades governamentais inteligentes. Por meio dessas relações o cidadão exerce cidadania (LEE, LEE, 2014).
Portanto, as TIC podem promover a cooperação entre gestão municipal e organizações, impulsionando investimentos das organizações. Com isso, as necessidades e opiniões dos cidadãos devem ser levadas em conta na elaboração e condução dos serviços, pois são eles que os utilizam (YEH, 2017). Assim, os serviços das cidades inteligentes colaboram para aumentar a qualidade de vida dos cidadãos (LAZAROIU, ROSCIA, 2012; MARSAL- LLACUNA et al. 2014; GARAU, PAVAN, 2018).
No entendimento da relevância dessa temática, foram formuladas as seguintes questões de pesquisa: Como se caracterizam os serviços e as operações no contexto de cidades inteligentes e sustentáveis? Como o lean pode ser utilizado neste contexto? Norteado por essas questões, este trabalho tem como objetivos: 1) Identificar serviços e operações relacionados ao contexto de cidades inteligentes e sustentáveis; e 2) Identificar possibilidades de adoção da filosofia lean em serviços e operações de cidades inteligentes e sustentáveis.
No enfrentamento desses objetivos, foi utilizada revisão sistemática de literatura para explorar os conceitos existentes, autores e periódicos relevantes. Desta forma, foi selecionado um portfólio bibliográfico relevante, feita análise bibliométrica e, posteriormente, análise de conteúdo por meio de matriz conceitual. É o que se detalha no item que segue.
2. Metodologia
O presente estudo foi caracterizado como exploratório, pois segundo Gil (2009, p. 27), ―as pesquisas exploratórias têm como principal finalidade desenvolver, esclarecer e modificar conceitos e ideias, tendo em vista a formulação de problemas mais precisos‖, a exemplo do levantamento bibliográfico.
Diante disso, desenvolveu-se uma revisão sistemática de literatura. Para indicar a literatura pertinente, Webster e Watson (2002) argumentam que inicialmente devem ser definidas as palavras-chave e selecionado o material, o que pode ser feito com o uso de bases para pesquisa.
As buscas foram feitas nas bases de dadosScopus e Web of Science (WoS). A base de dados Scopus é uma solução apresentada pela Elsevier, contendo literatura abrangente e revisada por pares. Segundo Archambaultet al. (2009) a WoS, pertencente à Thomson Reuters, foi a principal referência em análise bibliométrica até 2004, quando a Elsevier lançou a Scopus. Por meio de indicadores bibliométricos os autores compararam as duas bases e comprovaram alta correlação entre número de artigos e citações por países, com R²=0,99. A correlação se manteve forte ao decompor os arquivos por campos. Isso indica que as bases são estáveis e comparáveis.
Os eixos de pesquisa definidos foram ―Cidades‖ (Eixo 1) e ―Operações‖ (Eixo 2). As palavras-chaves definidas para busca foram: cidades inteligentes, cidades sustentáveis, serviços, operações e lean. As palavras-chave foram traduzidas para o inglês e a combinação das mesmas foi feita pelo operador booleano ―AND‖. Os resultados da busca de artigos estão na Tabela 1.
Tabela 1 – Busca nas bases Scopus e WoS
Eixo I Operador
booleano Eixo II Scopus Web of
Science
"smart cit*"
AND
"servic*" 901 644
"smart cit*" "operatio*" 294 196
"smart cit*" Lean 6 6
"sustainable cit*" "servic*" 168 122
"sustainable cit*" "operatio*" 66 45
"sustainable cit*" Lean 2 1
Total por bases 1.437 1.014
Total de artigos 2.451
Após exclusão de artigos duplicados 1531
Após exclusão leitura título 172
Após exclusão leitura do resumo 71
Após verificação do Fator de Impacto JCR ≥ 0,5 41
Após leitura integral 16
Fonte: Elaborada pelos autores (2018)
É importante ressaltar que na busca, limitou-se as palavras-chave por título do artigo, resumo e palavras-chave na Scopus e por tópico na WoS. A busca foi limitada a artigos científicos.Foram estabelecidas etapas para a exclusão de artigos: artigos duplicados, título alinhado com o tema, resumo alinhado com o tema, reconhecimento científico pelo JournalCitationsReport (JCR) 2017 e leitura integral para verificar conformidade com o estudo e o que poderia ser extraído para análise. Para organizar as publicações, foi utilizado o Mendeley Desktop.
2.1 Análise bibliométrica
O portfólio bibliográfico (PB) final foi composto por 16 artigos, submetidos, na sequência, à análise bibliométrica e de conteúdo. Araújo (2006) descreve a bibliometria como um método quantitativo e estatístico para analisar a produtividade científica. Além disso, possui três leis fundadoras, que são a Lei de Lotka (referente à produtividade de autores), a Lei de Bradford (sobre a dispersão de periódicos) e a Lei de Zipf (frequência de palavras).
Com relação ao ano de publicação, não foi feita uma delimitação de tempo, porém os artigos que emergiram da busca e triagem são todos posteriores a 2014. Os artigos selecionados, ano e número de citações podem ser vistas na Tabela 2.
Tabela 2 – Artigos do PB por ano de publicação, autores e número de citações no Google Acadêmico
Ano Autores Citações
G.A.
2018 Dezi, Pisano, Pironti, Papa 3
2018 Herscovici 0
2018 Lytras, Visvizi 0
2018 Kumar, Singh, Gupta, Madaan 2
2017b Pereira, Cunha, Lampoltshammer, Parycek, Testa 4 2017a Pereira, Macadar, Luciano, Testa 16
2017 Zhuhadar, Thrasher, Marklin, Ordóñez de Pablos 37
2017 Yeh 10
2016 Li, Nuciarelli, Roden, Graham 9
2016 Belanche, Casaló, Orús 51
2016 Aguilera, Peña, Belmonte, López-de-Ipiña 16
2015 Letaifa 125
2015 Walravens 39
2015 Pérez-González, Díaz-Díaz 16
2014 Piro, Cianci, Grieco, Boggia, Camarda 181
2014 Lee, Lee 84
Fonte: Elaborada pelos autores (2018)
É possível observar na Tabela 2 que o artigo com maior destaque de citações foi dos autores Piro et al. (2014), que apresenta 181 citações. Além deste artigo, outros autores também tiveram destaque, como: Letaifa (2015), com 125 citações e 84 citações de Lee e Lee (2014).
No que se refere aos autores encontrados, apenas Pereira e Testa tiveram mais de uma publicação contidas no portfólio selecionado, do ano de 2017. A concentração ficou nos anos de 2017 e 2018 e, sendo quatro artigos em cada ano, que representam 50% do total do PB.
Além disso, foram encontradas 76 palavras-chaves diferentes. A palavra-chave que teve mais frequência foi ―smart city‖, em 15 artigos. As palavras-chaves referentes a serviços e operações foram pulverizadas em 11 formas diferentes, tais como: smart services, urban services, intelligent operations model, public service, mobile service. Também obtiveram destaque as palavras-chave relacionadas ao cidadão, com duas aplicações: smart citizen e citizen’s engagement. Sobre o leanforam encontradas duas palavras-chave: lean thinking e lean methodology.Com relação aos periódicos, foram considerados artigos com Fator de Impacto JCR 2017 acima de 0,5, como pode ser visto na Figura 1.
Figura 1 - Relação de periódicos e Fator de Impacto
Fonte: Elaborada pelos autores (2018)
O periódico no portfólio bibliográfico que apresentou duas publicações foi o GovernmentInformationQuarterly, que possui 4,009 de Fator de Impacto. Já o periódico com Fator de Impacto mais alto foi 4,639, o Future Generation Computer Systems.
2.2 Análise do conteúdo
Webster e Watson (2002) sugerem a elaboração de uma matriz conceitual, para destacar os conceitos, que são elemento-chave para uma revisão de literatura qualificada. Os autores ressaltam que ao não encontrar novos conceitos no grupo de artigos, a revisão estará quase finalizada. Ao escrever uma revisão, é importante destacar o conhecimento que já foi construído sobre o tema.
A matriz conceitual desenvolvida pode ser vista no Quadro 3. Após isso, com base na matriz, foi feita a sintetização do que foi encontrado na literatura.
Quadro 3 – Matriz conceitual 0,0
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0
Fator de Impacto
Periódicos
Fator de Impacto
Autores/Conceitos Smart cities
Smarter cities
Smart sustainable
cities
Services Operations Lean
Aguilera et al. X X
Belanche, Casaló, Orús X X
Deziet al. X X
Herscovici X X
Kumaret al. X X
Lee, Lee X X
Letaifa X X
Li et al. X X
Lytras, Visvizi X X
Pereira et al. X X
Pereira et al. (b) X X
Pérez-González, Díaz-Díaz X X
Piro et al. X X
Walravens X X
Yeh X X
Zhuhadaret al. X X
Fonte: Elaborado pelos autores (2018)
Ficaram evidentes duas abordagens principais em serviços e operações das cidades inteligentes e sustentáveis. A primeira é com relação às tecnologias, plataformas, infraestruturas e recursos da cidade (PIRO et al., 2014; LETAIFA, 2015;WALRAVENS, 2015; PÉREZ-GONZÁLEZ, DÍAZ-DÍAZ, 2015; AGUILERA et al. 2016; LI et al., 2016;
PEREIRA et al., 2017a; PEREIRA et al., 2017b; ZHUHADAR et al., 2017; KUMAR et al., 2018). A segunda é com relação ao usuário dos serviços, ou seja, focada no cidadão (LEE, LEE, 2014; BELANCHE, CASALÓ, ÓRUS, 2016; YEH, 2017; LYTRAS, VISVIZI, 2018).
Alguns autores elaboraram modelos conceituais de pesquisa, onde envolvem dimensões referentes a serviços. Belanche, Casaló e Orús (2016) propuseram um modelo para analisar como níveis de vinculação da cidade e outros determinantes colaboram para que o cidadão utilize serviços públicos, e como variável dependente estabeleceram o ―Uso dos serviços urbanos‖. Pereiraet al. (2017a)efetuaram um modelo conceitual para analisar iniciativas de dados abertos. Foi feito um estudo de caso no Centro de Operações do Rio de Janeiro (COR).
Com o estudo, os autores concluíram que a entrega de valor público no contexto de cidades inteligentes pode ser melhorada por meio de iniciativas de dados abertos.
No Quadro 2, foram consolidados alguns conceitos e domínios de serviços e operações. Os três primeiros autores têm uma abordagem voltada para a tecnologia, enquanto que os demais são voltados para o usuário de serviços.
Quadro 2 – Conceitos e domínios de serviços e operações
Autores Conceitos Domínios citados
Kumaret al. (2018)
O desenvolvimento de soluções tecnológicas e o uso adaptativo de tecnologia são necessários para cidades inteligentes que podem reagir rapidamente às necessidades e demandas em mudança dos cidadãos.
Segurança pública e redução do crime, sistema de transportes, serviços de saúde, instalações educacionais, etc.
Pereira (2017a)
Mudanças sociais, tecnológicas e econômicas, demanda cidadã por modernização de serviços, novos desenvolvimentos em TICs(...)e uma situação econômica que exorta as administrações públicas mais eficientes, permitiram a adoção de TICs pelos municípios para prover serviços públicos.
Centro de operações municipal.
Pérez- González, Díaz-Díaz (2015)
(...) os serviços públicos mais comumente implementados nas cidades inteligentes (...) são aqueles que exigem menor investimento, são menos complexos e geram economia de custos a curto e médio prazo.
Iluminação pública, edifícios públicos, tráfego, estacionamento, etc.
Lee, Lee (2014)
Uma cidade inteligente requer serviços inovadores que forneçam informações, conhecimento e capacidades de transação aos cidadãos sobre todos os aspectos da sua vida na cidade.
Transporte; saúde pública; meio ambiente;
crime e prevenção de desastres; educação; etc.
Yeh (2017)
Serviços de cidade inteligentes proporcionam aos cidadãos um ambiente de vida melhorado e aumentam sua qualidade de vida em geral. Como os cidadãos são os usuários dos serviços, é de vital importância que suas ideias e perspectivas sejam levadas em consideração durante o planejamento e o gerenciamento de tais serviços.
Aplicativo com horários de chegada de
caminhões que coletam lixo e
recicláveis,aplicativos de serviço de
policiamento, etc.
Fonte: Elaborado pelos autores (2018)
Conforme Lytras e Visvizi (2018) pontuaram que apesar do conceito de cidade inteligente ser interdisciplinar, ele tem suas bases na computação e engenharia, com foco nas melhorias proporcionadas pela tecnologia. Em contrapartida, têm sido frequentes os debates dessa temática vinculados às ciências humanas e sociais. Isso pode ser observado no Quadro 2.
Yeh (2017), em seu quadro de investigação, busca avaliar a qualidade de vida dos habitantes das cidades. O autor inseriu uma variável independente denominada ―Qualidade do Serviço‖, e pontua que os serviços de cidades inteligentes melhoram a qualidade de vida do cidadão. No modelo de pesquisa de Lytras e Visvizi (2018), os autores inserem como uma das variáveis dependentes ―Eficiência das cidades inteligentes‖, referente a serviços e infraestrutura,
utilizado como indicador chave relacionado ao desempenho humano e tecnológico da cidade, com medição qualitativa.
Li et al. (2016) abordam como os modelos de operações em diversos domínios estão sendo modificados pelas cidades inteligentes e enfatizam que as autoridades municipais podem integrar serviços para entregar custos menores e maior qualidade. Abordam o modelo online para off-line (O2O), que é quando demanda e oferta estão conectadas por uma infraestrutura digital e também geograficamente próximos. Foram analisados três estudos de caso que revolucionaram os modelos tradicionais: Uber, Airbnb e Telehealth. Neste entendimento, o gerente de operações deverá propor novos modelos operacionais, seja para suprir ou criar novos nichos de mercado ou mitigar problemas em plataformas convencionais no contexto das cidades inteligentes.
Aguilera et al. (2016) salientam que os serviços eficientes economicamente e efetivos na sua função social são um propósito das cidades inteligentes. Para alcançar esse objetivo, dados são providos e utilizados automaticamente ou abastecidos por dirigentes, setores governamentais e cidadãos. Os autores realizaram um estudo de caso sobre a plataforma IES Cities, na qual serviços móveis são propostos por desenvolvedores de aplicativos. São utilizados dados abertos e o projeto também instiga a participação do cidadão no compartilhamento de informações sobre a cidade.
Li et al. (2016) e Aguilera et al. (2016), portanto, evidenciam o cidadão que utiliza os serviços como ―prosumidor‖, referente a sua participação na operação. Isso significa que, ao mesmo tempo em que consome o serviço, também pode prover informações.
Em referência ao lean, dois artigos do PB tratam do tema. O autor Herscovici (2018) aborda a mentalidade enxuta como uma forma de avaliar a cidade e conduzir para melhorias. Por meio de um estudo de caso na cidade de Tel Aviv (Israel), considerou que quanto mais semelhante for o projeto em relação às ferramentas e princípios da mentalidade enxuta, mais a cidade é
―inteligente‖. Deziet al. (2018) apresentam como a metodologia enxuta contribui para o governo local definir projetos e fazer previsões em Turin, na Itália. Aliado a uma abordagem de inovação aberta, por meio de iniciativas de cidades inteligentes, os projetos se desenvolveram rapidamente envolvendo diversos públicos, como cidadãos e empresas.
3. Conclusão
Por meio da revisão de literatura foi possível identificar quais são os serviços e as operações latentes nas cidades inteligentes e sustentáveis, além de averiguar possibilidades de adoção da filosofia lean nesse contexto.
Com o PB, por meio da análise bibliométrica, verificou-se que Piro et al. (2014) e Letaifa (2015) obtiveram mais de cem citações no Google Acadêmico. O periódico Future Generation Information Systems apresentou maior Fator de Impacto JCR com relação aos demais, com 4,639. Já no periódico Government Information Quality, dois artigos foram selecionados para o portfólio. Nas palavras-chaves, os serviços e operações foram apresentados de várias formas, como por exemplo, serviços urbanos e modelos de operações inteligentes.
Recorrendo a matriz conceitual, conforme sugeriram Webster e Watson (2002), foi possível identificar os principais conceitos apresentados nos artigos, fazendo assim a revisão da literatura. O que foi observado é que há duas linhas de pesquisa, uma relacionada às tecnologias e infraestruturas das operações e serviços, e outra voltada para o usuário. A abordagem enxuta mostrou-se coerente com as cidades inteligentes, porém ainda é um assunto recente neste campo e mais pesquisas são necessárias sobre os projetos das cidades (HERSCOVICI, 2018).
Este estudo contribui para ampliar as teorias em cidades inteligentes e sustentáveis, a partir da consolidação de suas definições e contextos e da explicitação de algumas fronteiras no desenvolvimento da temática. Como implicação prática, auxilia na compreensão conceito de serviços e operações, e que o sucesso disso depende não somente dos investimentos da administração, mas principalmente da participação e adesão do cidadão, que é o principal usuário dos serviços urbanos.
Como limitação de pesquisa, pode-se citar a utilização de somente duas bases, a Scopus e a WoS. Por isso, para estudos futuros, sugere-se ampliar as bases de pesquisa.
4. Agradecimentos
O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001.
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