Ambiente Colaborativo de Apoio ao Desenvolvimento de Revestimentos Cerâmicos O. E. Alarcon M. G. G. Ferreira N.C.P. Silva R. C. Santos
Universidade Federal de Santa Catarina, Dpto de Engenharia Mecânica - Caixa Postal 5061, Bloco A2, CEP 88040 970 - Florianópolis – Santa Catarina
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A2D | Agência para o Desenvolvimento do Design Cerâmico
RESUMO
Este trabalho apresenta uma estrutura (framework) para o desenvolvimento de um sistema colaborativo, baseado na Internet e na web, de apoio ao
desenvolvimento de produtos cerâmicos, com base no paradigma da orientação a serviços. Esta estrutura se compõe de um modelo de processo de
desenvolvimento de produtos implementado sob a forma de uma página na web, que faz uso de um conjunto de ferramentas de desenvolvimento de produtos implementados sob a forma de web-services. O modelo de inovação para o desenvolvimento de produtos cerâmicos em desenvolvimento na agência A2D é utilizado na estrutura proposta e pretende-se primeiramente implementar o sistema para produtos a serem prototipados na planta piloto do CTCMat. Palavras-chave: Desenvolvimento de Produtos Cerâmicos; Engenharia Colaborativa; Internet e Web; Orientação a Serviços.
INTRODUÇÃO
A indústria cerâmica brasileira, mesmo após passar por um processo de upgranding, ainda apresenta desvantagens competitivas. Para que as empresas brasileiras ampliem sua competitividade e sua participação no mercado externo se faz necessário agregar valor aos seus produtos e serviços.
Este trabalho apresenta uma estrutura (framework) para o desenvolvimento de um sistema colaborativo, baseado na Internet e na web, de apoio ao
desenvolvimento de produtos cerâmicos, com base no paradigma da orientação a serviços. O segundo item apresenta o processo de desenvolvimento de produtos no setor de revestimento cerâmico, considerando as dificuldades inerentes ao relacionamento empresas-fabricantes de bens de capital-colorifícios. Um modelo
para a inovação do setor cerâmico é então apresentado como forma de aumentar o grau de inovação das empresas cerâmicas de Santa Catarina e também como base para o desenvolvimento do sistema colaborativo neste artigo proposto. Sistema este a ser primeiramente implementado para o desenvolvimento de produtos para a planta piloto do CTCMat, apresentado no item 4. No item seguinte, este artigo apresenta o conceito de Desenvolvimento Colaborativo de Produtos e discute os principais conceitos relativos à Internet, à web e ao novo paradigma da orientação a serviços a ser utilizado na arquitetura do sistema proposto: discutida com maiores detalhes no item 6 do artigo.
O PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS NO SETOR CERÂMICO BRASILEIRO
Embora, em geral, se considere a indústria cerâmica de revestimento
relativamente madura e tradicional, Meyer-Stamer et al. (2001)(1) afirma que o fato da cerâmica ser utilizada para revestir pisos e paredes durante séculos, produz uma concepção equivocada da indústria de revestimento cerâmico. Foi a partir dos anos de 1960 e 1970 que a produção cerâmica começou a se desenvolver, passando de uma produção manual para uma escala industrial, estando a transição em permanente progresso. Segundo o autor, a indústria cerâmica é altamente dinâmica, tanto em inovação tecnológica, quanto em design e vem ampliando sua produção mundial, assim como as exportações. O motivo para tal dinamismo e para o constante processo de upgrading está baseado em: uma forte competição entre produtores de bens de capital para a indústria; uma competição entre fabricantes de colorifícios; uma competição entre fabricantes de
revestimento cerâmico e a competição no nível da comercialização. As inovações tecnológicas que ocorrem no negócio de revestimento cerâmico, tanto incrementais quanto radicais, são, na sua maioria, provenientes das duas principais indústrias fornecedoras do setor, as de bens de capital e as fabricantes de colorifícios.
Segundo Meyer-Stamer et al. (2001), os fornecedores de bens de capital estão localizados quase que exclusivamente na Itália, sendo que a maioria das empresas está inserida no cluster de Sassuolo. Estas empresas possuem um departamento próprio de desenvolvimento, tanto para o desenvolvimento de equipamentos, quanto para a produção de revestimentos cerâmicos. Algumas
inovações, como no exemplo do porcelato, podem envolver também a
participação de empresas de revestimento. Esta parceria, geralmente, estabelece vantagens competitivas para as empresas cerâmicas italianas no mercado
internacional. Após a década de 70, as empresas de bens de capital
desenvolveram inovações que oportunizaram inúmeras melhorias no processo produtivo das empresas cerâmicas de revestimento. A maior parte destas inovações foi incremental, entre elas estão: a moagem a úmido, que permitiu controlar a homogeneidade da massa; prensas com alta tonelagem e rolamentos nos fornos.
O fornecimento de colorifícios atualmente está dominado pelas empresas espanholas, que matem suas matrizes e principais laboratórios na região de Castellón. O desenvolvimento tecnológico destas empresas na Espanha foi
impulsionado pela demanda procedente das empresas de revestimento da região, que buscavam estratégias para tornar seus produtos mais competitivos, uma vez que possuíam um tipo diferente de argila que exigia maiores esforços para
alcançar uma maior qualidade e homogeneidade da superfície.
Para Meyer-Stamer et al. (2001), o dinamismo que vem ocorrendo na indústria de revestimento cerâmico é resultado do esforço pela hegemonia tecnológica entre produtores de bens de capital e fornecedos de colorifício.
A partir da década de 90, no Brasil, o cluster de Criciúma passou por um processo de melhoramento tecnológico e gerencial. As inovações incorporadas no setor a partir deste processo são provenientes dos avanços tecnológicos
oferecidos pelas empresas de bens de capital e colorifícios, italianas e
espanholas, respectivamente. Além disso, no que tange ao desenvolvimento de novos produtos, as empresas brasileiras passaram a utilizar projetos fornecidos pelas empresas de colorifícios, que acabam fornecendo projetos muito
semelhantes para as demais empresas cerâmicas, ocasionando uma baixa diferenciação entre produtos que competem em um mesmo mercado. Como resultado desta incorporação e dependência tecnológica, o Brasil vem adotando uma estratégia de seguidora rápida dos clusters europeus. Por conseqüência, as empresas se vêem forçadas a buscar soluções para tentar tornar seus produtos mais competitivos.
O MODELO DE INOVAÇÃO DA A2D
Com o objetivo de contribuir para o desenvolvimento dos fabricantes de revestimento cerâmico de Santa Catarina, a Universidade Federal de Santa Catarina, juntamente com a Agência para o Desenvolvimento do Design
Cerâmico, vem trabalhando no desenvolvimento de um Modelo para a Inovação no Setor Cerâmico, com um foco no Design, sucintamente apresentado na Figura 1.
Figura 1. Modelo A2D para a Inovação no Setor Cerâmico.
Pretende-se que este modelo, ainda em desenvolvimento, não somente auxilie os fabricantes de revestimento cerâmico de Santa Catarina no
desenvolvimento de produtos mais inovadores, mas também que embase o desenvolvimento de um sistema computacional colaborativo (baseado na Internet e na web) para o desenvolvimento de produtos inovadores na planta piloto do Centro de Tecnologia em Cerâmica e Materiais. Mais tarde, sistemas similares de suporte ao trabalho colaborativo poderão vir a serem também implementados em empresas de revestimentos cerâmicos de Santa Catarina.
PLANTA PILOTO DO CTCMAT
A planta piloto do Centro de Tecnologia em Cerâmica e Materiais – CTCMat, surgiu a partir de um projeto PADCT do Ministério de Ciência e Tecnologia. O projeto, desenvolvido em parceria com as empresas cerâmicas de revestimento cerâmico do cluster de Criciúma, no estado de Santa Catarina, focalizava o aumento da eficiência do processo de fabricação de cerâmica de revestimento. O objetivo principal do projeto era desenvolver tecnologias de gestão e controle do processo de fabricação de cerâmica de revestimento, abrangendo desde a extração de matérias-primas até o produto final, através de experimentos planejados. Como resultado deste projeto foi construído uma planta piloto com 800 metros quadrados nas instalações do SENAI/DR/SC.
A planta já está operando há aproximadamente sete anos e, ao longo dos anos, vem contribuindo com as empresas da região na pesquisa de novos
produtos com alto componente tecnológico e em estudos de eficiência energética. Desde o início do projeto, foram adquiridos equipamentos capazes de simular o processo de fabricação de cerâmica em escala piloto, por sua vez, a planta possui tanto equipamentos para moagem via úmido quanto para via seca, além de outros equipamentos como: atomizador, prensa, secador, linha de esmaltação, forno a rolo e moinho torre.
Uma das vantagens de se manter uma fábrica piloto é a economia no que diz respeito ao processo de desenvolvimento de produtos. Através da planta piloto as indústrias podem desenvolver seus protótipos de maneira experimental, não sendo necessário utilizar as linhas de produção das plantas industriais para a realização de testes, uma vez que tal procedimento poderá acarretar em perda de produtividade.
DESENVOLVIMENTO COLABORATIVO DE PRODUTOS
Existe colaboração quando um grupo de pessoas se junta voluntariamente para realizar uma determinada tarefa e, desta forma, atingir uma determinada meta que satisfaz a todas as pessoas envolvidas nesta tarefa. Para Chiu (2002)(2), a colaboração implica um relacionamento duradouro e um forte comprometimento com uma meta que é compartilhada. Kvan (2000)(3) afirma que a colaboração se torna bem sucedida quando se realiza em grupo algo que, individualmente, não
poderia ser realizado. No contexto do desenvolvimento de um produto, a colaboração objetiva o compartilhamento de experiências, idéias, recursos e responsabilidades entre os participantes da equipe de desenvolvimento do
produto, e também entre todas as pessoas envolvidas com o produto ao longo do seu ciclo de vida.
Mills (1998)(4), por sua vez, define desenvolvimento colaborativo de produtos (ou engenharia colaborativa) como: “a aplicação de práticas de colaboração em equipe nos empreendimentos de desenvolvimento de produtos de uma
organização”. Para este autor, o desenvolvimento colaborativo de produtos: “se alicerça na natureza das equipes multifuncionais de desenvolvimento de produtos introduzidas no domínio da engenharia simultânea. Em essência, é o casamento da engenharia simultânea com o conceito de colaboração em equipe altamente eficaz e bem suportada, que inclui não apenas o ato da colaboração em si, mas também a infra-estrutura e o ambiente que a torna possível e a desenvolve. Desta forma, desenvolvimento colaborativo de produtos é uma evolução dos princípios e práticas da engenharia simultânea”. Para Mills (1998) enquanto a engenharia simultânea (ou engenharia simultânea) focaliza aspectos organizacionais do processo de desenvolvimento de produtos (estruturação cuidadosa de produtos, fluxos de trabalho, equipes e organizações), a engenharia colaborativa se
preocupa preponderantemente com a criação de um ambiente que permita a colaboração mais efetiva entre os participantes deste processo.
A Internet e a Web
A Internet é uma rede de computadores, composta por milhares de outras redes ao redor do mundo, na qual todos os computadores comunicam entre si utilizando a série de protocolos TCP/IP (Transmission Control Protocol e Internet Protocol). Através da Internet, tem-se acesso a uma ampla variedade de serviços, tais como: correio eletrônico (e-mail), transferência de arquivos (FTP), acesso a computadores remotos (Telnet), distribuição de notícias (Usenet), entre outros.
A Web (world wide web ou rede mundial de computadores), por sua vez, é um sistema de servidores de Internet que utiliza hipertexto para acessar diversos protocolos de Internet através de uma interface única: a tela de um navegador de Internet (Internet Explorer ou Firefox , por exemplo). A Web possui o seu próprio protocolo – o HTTP (HyperText Transfer Protocol) – e utiliza a linguagem
(HyperText Markup Language) para a produção de hipertextos. Desta forma, a Web se constitui de um enorme número de arquivos, denominados páginas web, contendo links para outros arquivos ou recursos oferecidos pela Internet.
Diversos sistemas baseados na Internet e na Web têm sido propostos e desenvolvidos para suportar o processo de desenvolvimento de produtos. De acordo com Wang et al. (2002)(5): “A capacidade da Web em combinar
multimídias para transmitir informações relevantes ao processo de projeto, da geração da concepção e do protótipo à realização do produto e manufatura virtual, motivou a sua adoção como ferramenta de colaboração no projeto. Hoje ela desempenha um papel de importância crescente no desenvolvimento de sistemas colaborativos de desenvolvimento de produtos [...] A Web é utilizada pelos participantes de uma equipe de projeto como meio de compartilhamento de dados, informações e conhecimentos e, em alguns casos, para o gerenciamento de dados do produto e para o gerenciamento do projeto pela integração à Web de tecnologias apropriadas. Em alguns casos, a Web é utilizada apenas para
monitorar o processo de projeto e para checar o status do sistema de trabalho”. No desenvolvimento de sistemas na Web predomina a arquitetura
computacional de três camadas: do cliente, intermediária e de dados. A primeira camada (do cliente) é composta por componentes baixados para os
computadores dos clientes através da Internet e executados dentro dos navegadores da Web. Teoricamente, pode haver um número ilimitado de computadores clientes acessando um mesmo sistema baseado na web. A segunda camada (intermediária) se refere aos servidores de páginas Web ou de aplicativos (ferramentas) utilizadas pelo sistema. Deve-se observar que os servidores de páginas Web e os de aplicativos podem estar, ou não, fisicamente localizadas em uma mesma máquina (servidor). A terceira camada armazena os dados do sistema. Esta camada possui normalmente uma relação direta com a camada intermediária, muitas vezes sendo ambas implementadas em um mesmo servidor. As operações da camada intermediária sobre a base de dados são relativamente padronizadas quando se utiliza um sistema de gerenciamento de banco de dados relacional (DBMS) como o SQL.
Arquitetura SOA
Criada na primeira década deste terceiro milênio, a arquitetura SOA (Service Oriented Architecture) utiliza o paradigma da orientação a serviços como princípio fundamental do projeto de sistemas. Arquiteturas SOA utilizam serviços
fracamente vinculados entre si para suportar os requisitos dos processos de negócio e dos usuários. Em um ambiente orientado a serviços, os serviços disponíveis numa rede se apresentam independentes e podem ser acessados sem o conhecimento subjacente a respeito da sua implementação. A OASIS (Organization for the Advancement of Structured Information Standards) define SOA como: “um paradigma para a organização e utilização de capacidades distribuídas que podem se encontrar sob diferentes domínios. Ela provê um meio uniforme para oferecer, descobrir, interagir e utilizar tais capacidades a fim de produzir os efeitos desejados, consistente com condições e expectativas mensuráveis”.
DESENVOLVIMENTO COLABORATIVO DE PRODUTOS NA PLANTA PILOTO DO CTCMAT
A Figura apresenta o framework para o desenvolvimento de um sistema computacional de apoio ao desenvolvimento colaborativo de produtos cerâmicos, baseado no paradigma da orientação a serviços, a ser implementado para a planta piloto do CTCMat. O sistema computacional implementará, sob a forma de páginas na web, as diversas atividades pertinentes ao Modelo de Inovação em Produtos Cerâmicos referenciado no item 3 deste artigo. Tais páginas serão desenvolvidas por uma equipe de web-designers da A2D. As ferramentas
(conteúdo dinâmico do sistema) serão desenvolvidas por uma empresa composta por ex-alunos do curso de Computação da UFSC em uma das Incubadoras
existentes em Florianópolis. Tal empresa se responsabilizará pelo
desenvolvimento, manutenção e comercialização das ferramentas computacionais de apoio ao desenvolvimento de produtos cerâmicos. O Grupo de Engenharia do Produto e Processo do Departamento de Engenharia de Produção e Sistema da UFSC apoiará a A2D, a empresa incubada e a Fábrica Laboratório no que tange aos conhecimentos relativos ao Processo de Desenvolvimento de produtos (PDP) necessários a implementação do todo o sistema. Caberá, por fim, à Planta Piloto, através da sua coordenação, promover a utilização do sistema pelas pessoas
envolvidas no processo de desenvolvimento de protótipos e também divulgar os resultados obtidos com a utilização do sistema (caso positivos) às empresas de produtos cerâmicos da região.
Figura 2. Framework para sistema de desenvolvimento colaborativo de produtos cerâmicos.
CONCLUSÕES
O presente artigo apresentou uma estrutura para o desenvolvimento de um sistema colaborativo de suporte ao processo de desenvolvimento de produtos cerâmicos baseado na Internet e na web. O sistema faz uso do novo paradigma da orientação a serviços para o desenvolvimento de sistemas computacionais, do modelo de inovação em desenvolvimento pela A2D e pretende-se que seja
utilizado para o desenvolvimento de protótipos para a planta piloto do CTCMat em Criciúma.
Este é um projeto em início de desenvolvimento e conta hoje com a
participação de membros da agência de Design A2D, do Laboratório de Materiais do Departamento de Engenharia Mecânica da UFSC e do Grupo de Engenharia de Produto e Processo (GEPP) do Departamento de Engenharia de Produção e Sistema da também da UFSC. Mais adiante, esperamos contar com a
participação de participantes do CTCMat para a implementação, uso e divulgação do sistema a ser desenvolvido.
REFERÊNCIAS
1. J.MEYER-STAMER, C. MAGGI, S. SEIBEL, Cadeia de Valor Global do Setor Cerâmico: Um Estudo Comparativo dos Clusters de Sassuolo, Castellón e Criciúma, FIESC/IEL, Brasil (2001).
2. M.-L. CHIU, An organizational view of design communication in design collaboration, Design studies (2002), [s.l.], v.23, pp.187-210.
3. T. KVAN, Collaborative design: what is it? Automation in construction (2000). [s.l.], v.9, p.409-415
4. A. MILLS, Collaborative engineering and the Internet: linking product development partners via the Web. Dearborn, SME (1998).
5. L. WANG et al, Collaborative conceptual design: state of the art and future trends. Computer-Aided Design(2002), [s.l.], v.34, pp.981-996.
COOPERATIVE ENVIRONMENT OF SUPPORT TO THE CERAMIC TILES DESIGN
ABSTRACT
This work presents a framework for the development of a cooperative
system, based on the internet and the world wide web, able to support the design of ceramic tiles, based on the service oriented paradigm. This structure is made of a product development process model implemented as a web page, which uses a group of product development tools implemented as web-services. The innovation model in ceramic tiles design which is being developed by the A2D Agency is used in the proposed structure and it shall become be implemented the system products to be prototyping in the pilot plant of the CTCMat.
Key-words: design of ceramic tiles, cooperative engineering, internet and the world wide web, service oriented.
