Os modelos de projeto trazem consigo alguns pontos essenciais para seu sucesso e desenvolvimento, estes geralmente são a atividade (seja do objeto ou do projetista), a gestão e a estratégia, como encontrado em Pugh. Alguns tratam o método, teoria e objeto como Hubka e Eder (1995), outros objeto, estratégia e método, como Pahl e Beitz (1996) e o VDI 2221, focando no sistema requerido final. E por fim, Bucciarelli (2002) traz a ideia da interação entre os participantes, seus mundo-objetos e o próprio objeto, além das técnicas envolvidas.
Por meio da análise dos modelos de projeto apresentado foi possível desenvolver uma estrutura única para o projeto do sistema objeto de estudo neste trabalho (vide Figura 32). A estrutura traz os modelos de Hubka e Eder (1995) e Pahl e Beitz (1996) como no centro, sendo sua espinha dorsal, envolto a influências de variáveis descritas por Pugh (1991), sendo as informações diversas dos stakeholders e do sistema técnico, as pessoas, capital, material e máquinas existentes ou pretendidas. Por fim, apresenta-se a visão do Bucciarelli (2002) sobre a visão única de cada participante no projeto, com sua visão de mundo-objeto.
A Figura 29 apresenta a estrutura essencial do projeto, esta que aparece de forma recorrente em todos os modelos apresentados. São oito etapas divididas em quatro grupos, o grupo um possui as etapas de analisar e identificar o problema, com o intuito de entender suas características e elementos, já iniciando a busca por possíveis soluções.
O grupo 2 possui as etapas de entender as especificações dos processos presentes no sistema e a análise do sistema com a compreensão de sua estrutura e elementos constituintes, além de considerar o desenvolvimento das soluções, trabalhando com a divisão do sistema em módulos, caso o sistema tenha alta quantidade de membros.
Figura 29 - Fluxograma resumo de modelos de ciência do projeto
Fonte: elaboração própria.
O grupo 3 já inclui o preparo e reflexão das soluções, com a avaliação do sistema, realizando o estabelecimento de funções, formas e propriedades e o detalhamento do objeto de projeto, suas características e relações dos elementos. O grupo 4 encerra com o teste e posterior implementação do objeto projetado, aqui tem-se a representação concreta da solução.
As setas laterais representam o fluxo de informação, onde cada grupo comunica com o seguinte e recebe retorno em caso de alterações ou mudanças ocorridas durante o projeto. O ambiente externo envolve todo o sistema e representa a região de análise e os stakeholders, onde há um intenso fluxo de informações constantes em todas as etapas, considerando principalmente os recursos máquinas (tecnologias), materiais, pessoas envolvidas e o capital necessário e disponível. Por fim, no canto direito tem-se a visão de cada participante (agente) que cria seu próprio mundo-objeto do projeto, e por isso, deve-se ter momentos de visão compartilhadas com todos para o correto desenvolvimento do projeto.
No que tange a obtenção de desenvolvimento sustentável, os conceitos que mais trazem benefícios e utilização eficiente de resíduos gerados em um dado sistema são a EI e a EC. A
partir de ambas, o conceito que está bem relacionado na literatura para integração de um sistema e redução de descartes ao meio ambiente é a SI (HOMRICH et al, 2018).
A SI consegue trazer uma série de benefícios ambientais, e de fato provoca a realização de sinergias e integração entres membros de um sistema (CHERTOW, 2000). A ideia central está em compartilhar recursos e/ou trocar resíduos para obter o máximo de valor e eficiência energética (CHERTOW; PARK, 2016).
Como forma de organização, a SI pode surgir com o papel de empresas campeãs, que possuem um poder importante e relevante (KOKOULINA et al, 2018), coordenadores, que são os reguladores (MENATO et al, 2017), âncoras, que são centrais nas trocas simbióticas (SUN et al, 2017), ou simplesmente ser auto-organizada pelos membros sem um papel de destaque entre eles (CHERTOW, 2000; ZHU; LOWE; BARNES, 2007).
A literatura apresenta 17 frameworks para desenvolvimento de SI que priorizam em sua realização a sinergia e favorecimento da SI em um sistema ou região, estes focaram nas trocas simbióticas passíveis de serem realizadas a curto, médio e longo prazo. Destes foram encontradas 9 etapas comuns para o projeto de SI, apresentados na Figura 29.
Estas etapas precisam incorporar características e atividades encontradas na literatura e que estão subentendidas nas pesquisas e aplicações dos frameworks. O Quadro 8 apresenta este conjunto de atividades a serem consideradas no projeto de SI.
Quadro 8 - Atividades importantes na SI
Elementos para desenvolver um sistema com SI Referências
Compartilhamento de recursos Compartilhamento de serviços Gestão compartilhada de utilidades
(CHERTOW; ASHTON; ESPINOSA, 2008)
Realização de trocas simbióticas (CHERTOW, 2000)
Cooperação (ZHANG et al, 2015)
Compartilhamento de Know-how (JENSEN et al, 2011)
Análise Input/Output (TROKANAS; CECELJA; RAAFAT, 2015)
Compartilhamento de infraestrutura (YUAN; SHI, 2009)
Visão compartilhada (DEAN; FATH; CHEN, 2014)
Estratégia de regulação Capacidade de adaptação
Capacidade de absorver eventos interruptivos
(MANNINO et al, 2015) Cultura interorganizacional
Papel de participação da comunidade
(TADDEO et al, 2017; MIRATA; EMTAIRAH, 2015)
Compartilhamento de informação e suporte (BELLANTUONO; CARBONARA; PONTRANDOLFO, 2017)
Integração (CHERTOW, 2000; DONG et al, 2016; WON et al,
2006)
Aprendizagem conjunta (MIRATA; EMTAIRAH, 2015)
Pensamento coletivo (YAZAN; ROMANO; ALBINO, 2016)
Redução de descarte Redução de poluição Redução de matéria-prima virgem Obtenção de ganhos econômicos com resíduos
(MIRATA; ENTAIRAH, 2005; ZHU; LOWE; BARNES, 2007; SOKKA; PAKARINEN; MELANEN, 2011; DONG et al, 2013; WU; QI;
Elementos para desenvolver um sistema com SI Referências
Inovação (DOMENECH; DAVIES, 2011; NUHOFF-
ISAKHANYAN et al, 2017)
Confiança (GOLEV; CORDER; GIURCO, 2014)
Participação dos Stakeholders
(SIMBOLI; TADDEO; MORGANTE, 2014) Comunicação entre os membros e stakeholders (CHERTOW; LOMBARDI, 2005)
Busca por soluções coletivas
Reciclagem local comum (SIMBOLI; TADDEO; MORGANTE, 2015)
Presença de um eco-centro (WANG; DEUTZ; CHEN, 2017)
Compartilhamento de custos, riscos e benefícios Correspondência entre oferta e demanda de
resíduos
(HERCZEG; AKKERMAN; HAUSCHILD, 2018)
Mobilização para SI (WANG; DEUTZ; CHEN, 2017)
Realização de contratos
(ALBINO; FRACCASCIA; GIANNOCARO, 2016; TERMSINVANICH; THADANITI;
WIWATTANADATE, 2013) Acompanhamento por indicadores (TROKANAS; CECELJA; RAAFAT, 2015;
FELÍCIO et al, 2016)
Obtenção de benefícios ambientais (CHERTOW, 2012; DOMENECH; DAVIES, 2011)
Desenvolvimento de produtos com menor vida útil (SHI; LI, 2019) Fonte: elaboração própria
Com as atividades definidas a partir da literatura, este trabalho apresentou pesquisas que ocorreram no setor agroindustrial. Estas evidenciam a aplicabilidade da SI neste setor, e que seus resultados podem ser promissores. Em sua maioria, eles se preocuparam com a análise de sinergias, integração e uso de biorefinarias.
Um ponto essencial para projeto e estruturação de um sistema com SI é a definição deste conceito como sistema adaptativo complexo, por possuir uma integração de membros complexa, com grande quantidade de variáveis, auto-organização e emergência que surge pelas relações entre os membros. O comportamento do sistema é visto como a integração de agentes, com desejos econômicos e ambientais que tomam decisões para seu sucesso e para a eficiência conjunta.
Para validação e análise deste objetivo a fim de responder as questões de pesquisa, esta tese buscou o método de SBA, que opera justamente para aplicar modelagem e simulação em ambientes de sistemas complexos. Este método é capaz de prever possíveis comportamentos que serão desenvolvidos pelos membros conforme as decisões tomadas pelos mesmos.
Por fim, a Figura 30 relaciona o fluxograma obtido com a integração dos modelos de ciência do projeto e o fluxograma provindo das etapas mais encontradas nos frameworks para desenvolvimento de SI. Cria-se o fluxograma central deste trabalho que deverá ser seguido como roteiro de desenvolvimento da SI em um sistema industrial.
Figura 30 - Integração fluxograma de ciência do projeto e fluxograma para desenvolver SI
Fonte: Elaboração própria.
É possível perceber que as duas primeiras etapas do fluxograma de projeto contemplam o estudo do sistema da SI, considerando a estratégia dos stakeholders e a análise dos problemas a serem resolvidos também. A segunda integração ocorre entre a síntese e análise do sistema do projeto com a estratégia das empresas, a identificação destas e suas necessidades e requisitos, além disso, é realizada a coleta de dados, análise de sinergias e suas potenciais trocas, encerrando a compreensão do contexto atual.
A terceira integração ocorre a avaliação do sistema pelo projeto e o projeto da SI e avaliação do novo cenário, etapa grande que requer auxílio de ferramentas computacionais, como a SBA, inclusive para identificação do melhor panorama ambiental e econômico.
Por último, a etapa de testes e representação da solução considera a simulação que obteve melhores resultados e a própria etapa de implementação no ambiente real, com coleta de dados ao longo da evolução da SI, pensando sempre na melhoria contínua do sistema.