O actual contexto socioeconómico caracteriza-se em termos gerais por mercados dinâmicos, competição a nível global, estruturas empresariais em rede e predominância de alianças e colaborações com outras empresas; e em termos do sector industrial por mudança da produção em massa para o fabrico flexível, reconhecimento da inovação e importância da investigação na criação de vantagem competitiva e fonte de crescimento da empresa.
A par destas características é possível observar certas tendências em termos gerais de mercados e também na área de produção [Hunt, 1989] [Kusiak, 1990] [Solberg e Kashyap, 1993] [Kalpakjian, 1995] [ISC, 1994]:
Estas mudanças na sociedade e na economia impõem mudanças nos sistemas de produção, pois, embora a Produção Integrada por Computador seja promovida universalmente, foram detectados alguns problemas no seu processo de implementação (e.g., custo elevado) sendo opinião corrente que o CIM não é a resposta para os sistemas de produção do futuro.
Além dos problemas dos sistemas de produção actuais em responder às tendências observados, os sistemas de produção também devem estar preparados para o que virá a ser a produção. Pensa-se [NGM, 1997] [CVM, 1999] que no futuro a produção será caracterizada por:
Dadas as tendências observadas nos mercados, os problemas com as actuais arquitecturas dos sistemas de produção e as previsões do que será a produção no futuro, conclui-se que a Nova Geração de Sistemas de Produção deve caracterizar-se pelas seguintes propriedades [Sousa et al., 2000c] [Sousa et al., 2000b]:
Para tentar responder a estes requisitos, foi apresentada a Teoria dos Sistemas Holónicos e mais concretamente, os Sistemas Holónicos de Produção. Este tipo de sistemas foi proposto como solução para os problemas encontrados nos sistemas de produção actuais, possuindo as características enunciadas para o desenvolvimento de novos sistemas de produção. Neste capítulo foram também apresentados os conceitos de Sistema Multiagente e de Programação em Lógica Estendida como ferramentas de implementação de tais sistemas.
Um Sistema Holónico de Produção (HMS) é uma holarquia que abarca a totalidade das actividades de produção desde o projecto até à venda, passando pelo fabrico, marketing e recepção de encomendas, para alcançar a empresa ágil de produção [Valckenaers et al., 1997] [Bongaerts, 1998]. As características pertinentes de um HMS são [HMSC, URL]:
Do estudo dos Sistemas Holónicos em geral e dos Sistemas Holónicos de Produção em particular, conclui-se que os referidos sistemas, isto é, os HMS, possuem características intrínsecas (e.g., autonomia, cooperação) que lhes permitem exibir as propriedades identificadas como requisitos da nova geração de sistemas de produção, nomeadamente:
Após a descrição do conceito holónico importa abordar a problemática da sua implementação, tendo sido por isso apresentados dois mecanismos para a concretização de sistemas holónicos: sistemas multiagente e programação em lógica estendida.
É fácil estabelecer um paralelo entre holons e agentes e entre sistemas holónicos e sistemas multiagente já que há uma certa sobreposição nas características de ambos os conceitos, sendo assim, como um sistema multiagente exibe as mesmas características identificadas num sistema holónico (à excepção da estrutura holárquica) pode então ser utilizado para implementação de Sistemas Holónicos de Produção. É assim possível afirmar que:
Para a construção de sistemas inteligentes há que considerar a problemática da representação e inferência de conhecimento. As linguagens lógicas podem ser usadas com sucesso nesse sentido [Wooldridge, 1992] [Russell e Norvig, 1995], além disso, a Lógica pode ser usada com sucesso como uma linguagem formal para a especificação de agentes, assim como a Programação em Lógica pode ser usada para a sua implementação. No entanto, o pressuposto do mundo fechado e o pressuposto do domínio fechado, utilizados na Programação em Lógica clássica, embora simplifiquem o desenvolvimento de sistemas inteligentes, limitam o seu campo de aplicação, pois na maioria dos casos o conhecimento total do domínio é impossível de ser obtido. Sendo que é normal a ocorrência de cenários de Informação Incompleta nas bases de conhecimento e nos processos de negociação [Neves, 1984] [Traylor e Gelfond, 1993] [Neves et al., 1997], os sistemas reais podem beneficiar largamente de abordagens que evitem estas limitações.
Sugeriu-se então a Programação em Lógica Estendida (programação em lógica com representação de informação negativa explícita) para a implementação dos agentes/holons, concluindo-se que:
Reunidas estas valências (sistemas holónicos, sistemas multiagente, programação em lógica estendida) partiu-se então para a concepção de um sistema, denominado Fabricare, que exibisse as características enunciadas e (pelo menos teoricamente) fosse capaz de responder aos desafios impostos ao sector produtivo numa sociedade em constante mudança.
Assim, definiu-se uma arquitectura holónica para empresas de produção, constituída por holons que modelam as principais entidades de negócio (i.e., clientes, vendas, fornecedores, compras, produtos, recursos e tarefas [Sousa et al., 2000a]), possuindo as várias funcionalidades da actividade de produção (e.g., escalonamento). Ainda neste capítulo, esses holons foram especificados em termos de base de conhecimento (incluindo a representação dos cenários identificados de informação incompleta).
Após a especificação do sistema, definiu-se o seu funcionamento onde também se definiu um protocolo de negociação entre os holons de Tarefa e de Recurso com vista ao escalonamento das ordens de fabrico. Este protocolo baseia-se no protocolo de rede de contrato [Smith, 1980] [Davis e Smith, 1983] que é estendido para garantir as dependências temporais entre as operações da tarefa. Por fim, desenvolveu-se um protótipo para a actividade de escalonamento de acordo com a arquitectura, protocolo e operação definidos anteriormente.
(c) 1999-2001, Paulo Sousa
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Criação: 17 de Janeiro de 2001
Ultima Alteração: 17 de Janeiro de 2001