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Process Mining: Entendendo suas possibilidades de uso prático

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Surgimento da Mineração de Processos

Em 2009, foi estabelecida pela IEEE uma Força tarefa em prol da Mineração de Processos, ou em inglês IEEE Task Force on Process Mining (TF-PM), com o objetivo de promover pesquisa, desenvolvimento, educação e compreensão da mineração de processos. Alguns anos depois, em 2011, o “Process Mining Manifesto” [Van Der Aalst et al., 2011] foi criado no contexto da TF-PM por um grupo de mais de 75 pessoas (que envolve mais de 50 organizações). 

O “Process Mining Manifesto” lista os desafios e princípios para guiar desenvolvedores, cientistas, gerentes de negócios, entre outros profissionais que precisem lidar com a Mineração de Processos [Van Der Aalst et al., 2011]. O site da TF-PM possui uma aba de conteúdos sobre Mineração de Processos (a aba “Resources”), que inclui o Process Mining Manifesto, vídeos, logs de eventos, estudos de caso, uma lista de livros relacionados ao tema, além de um modelo padrão de stream de eventos (eXtensible  Event  Stream – XES).

Domínios de Aplicação da Mineração de Processos

O objetivo da Mineração de Processos é descobrir, monitorar e melhorar processos reais [Van Der Aalst et al., 2011] e tem sido aplicada em diferentes contextos, como na área de finanças, em auditorias, e até mesmo na área da saúde. Na área médica, existem trabalhos onde a mineração é aplicada aos processos de atendimentos médicos, aos processos organizacionais do hospital [Rojas et al., 2016], em áreas específicas como oncologia [Kurniati et al., 2016], e em processos de cirurgia para gerar um feedback (sobre comportamentos desejados e indesejados dos cirurgiões).

Estudo de Caso de Mineração de Processos do Governo Brasileiro

Um estudo de caso interessante, e que descreve a aplicação de técnicas de Mineração de Processos, é relacionado ao Poder Executivo do Governo Brasileiro, que pode ser acessado por este link. Segundo os autores do estudo, a principal motivação para a implantação de técnicas de Mineração de Processos no governo federal foi a possibilidade de diagnosticar imperfeições no processo regulatório federal para realizar melhorias, que mesmo pequenas podem gerar um impacto positivo relevante na vida dos cidadãos brasileiros, já que a constituição brasileira governa a vida de centenas de milhões de pessoas. 

O objetivo do estudo foi identificar brechas nos processos regulatórios do Poder Executivo Federal, como regulamentos que se sobrepõem em várias camadas, gargalos e retrabalho. O processo normativo no Poder Executivo consiste na produção de atos administrativos (como propostas de emenda constitucional, leis, medidas provisórias e decretos), desde sua concepção inicial até a submissão para o poder legislativo (representado pelo Congresso Nacional), ou até sua publicação. O foco do estudo é no conjunto de atividades que estão relacionadas às diferentes organizações públicas, a interação entre Ministérios e seu relacionamento com a Presidência. Os desfechos dos atos do Poder Executivo se dão de duas formas: decretos e medidas provisórias devem ser publicados, e propostas de emendas constitucionais e contas devem ser enviadas para o Congresso Nacional. O processo consiste nas etapas Concepção do ato (que é responsabilidade dos Ministros do Estado) => Discussão com os stakeholders (Que podem ser cidadãos, parlamentares, companhias, outras agências governamentais) => Consolidação do ato  => Assinatura do ato.

O processo alvo do estudo dependia de bancos de dados heterogêneos e trocas entre fluxos formais e informais e, por conta disso, foi necessário definir um escopo para a mineração: troca de informações entre Ministérios e os envios padrão para a presidência da República (utilizando um sistema chamado ‘Sidof’) e o processo interno na Presidência (que utiliza o sistema “Sei!”).

Através da aplicação das técnicas de Process Mining, foram identificados os Ministérios que mais influenciam no processo normativo (Relações Internacionais; Planejamento, Desenvolvimento e Gestão; e Finanças), pois submetem mais propostas publicadas pelo Poder Executivo ou que enviam para o Congresso Nacional. Além disso, foi descoberta que a duração média dos processos era de 30 semanas, e que 2.637 decretos e medidas provisórias seguiram caminhos únicos, não tendo nada em comum na prática, sendo que teoricamente deveriam ter caminhos similares. Dos projetos estudados, apenas 21 casos possuíam um caminho em comum.

A falta de padronização dos processos também ocorre nos processos internos. Além disso, os Ministérios não têm acesso ao sistema eletrônico da Presidência, e com isso os Ministros não sabem o caminho que os processos percorrem até serem assinados pela Presidência. 

Minerando os processos do “Sei!”, foi possível observar gargalos através da ferramenta utilizada (Disco). O gargalo identificado foi na área de despacho de documentos. Todos os documentos chegavam juntos, sem separação de tema, e era criada uma lista com todos, para depois serem processados. A criação dessa lista gerava o gargalo. O time de modernização, que tinha como função realizar melhorias nos processos de acordo com os insights gerados pela Mineração de Processos, decidiu focar na automação dos processos e reduzir déficits de informação, especialmente nas atividades realizadas nas áreas da SAG (unidade de políticas) e SAJ (unidade legal).

As ações que foram tomadas para melhorar os processos envolveram a criação de um sistema que combina qualidades do sistema “Sei!” e do “Sidof” e minimiza os defeitos deles, especificando tipos de processos por tema e padrões definidos. O objetivo é fazer com que os processos sejam mais transparentes para os Ministérios e estabelecer padrões de processos simplificados (reduzindo a quantidade de caminhos identificados pelo software de mineração de processos). A segunda ação foi uma parceria com a Microsoft para usar softwares de edição colaborativa na preparação de processos (standards), facilitando a interação entre os atores do processo. Além disso, foi iniciada a criação de limpeza e formatação automática de textos normativos (economizando tempo de vários técnicos do processo). 

Estudo de Caso do Futebol

O segundo estudo de caso é sobre a utilização de técnicas de Mineração de Processos no contexto do futebol. Uma pergunta que norteia o  estudo de caso é “O que você prefere? Um bom time com onze indivíduos, ou onze bons indivíduos?” [Johan Cruijff]. Os autores afirmam que não necessariamente onze bons jogadores formam um bom time, eles só serão um bom time se conseguirem trabalhar bem juntos. 

A mineração de processos é utilizada justamente para obter insights sobre a cooperação do time, com base em sequências de passes (que inicia quando o time tem a posse de bola, e finaliza quando ele perde a posse). Ao unir todas as sequências de passes, se obtém a rede social do time de futebol, e assim é possível observar quais jogadores cooperam mais dentro de campo, e quais cooperam menos. 

A questão que incentivou um estudo sobre o rendimento do time foi o fato de que o time se saiu muito bem em um jogo (e chegou a semifinal da copa do mundo – chamaremos este jogo de “Partida A”), mas nos meses seguintes não conseguiram classificação para o campeonato europeu (chamaremos esse jogo de “Partida B”). Ao analisar os dados sobre as duas partidas que tiveram resultados tão diferentes (e compará-las), os gestores do processo observaram que, apesar de ter maior posse de bola e mais passes na Partida B, os jogadores não conseguiram ganhar o jogo. Os pesquisadores buscaram investigar as estratégias que criaram oportunidades para um melhor desempenho na Partida A. Entre os detalhes investigados, estão estratégias para passar a bola “pulando” o meio de campo, estratégias defensivas, desempenho dos jogadores substitutos, qualidade dos passes, sequências de passes bem sucedidos, jogadas ensaiadas e estatísticas de jogadores. Por fim, é apresentada a comparação da Partida A e da Partida B, e os autores do estudo indicam que análises desse tipo podem ser feitas durante a partida, permitindo ajustes no time. 

Estudo de Caso de Construção e Operação de Infraestruturas Marítimas

Por fim, o último estudo de caso que citamos neste post, que pode ser encontrado neste link, é sobre uma empresa internacional que fornece serviços relacionados a construção e manutenção de infraestruturas marítimas. A empresa possuía mais de 11 mil funcionários (quando o estudo foi feito) e presta serviço para diversas grandes empresas. Os relatórios gerenciais eram baseados em data warehouse e em diferentes relatórios do excel. Com isso, a performance do processo “Purchase-to-pay” (P2P) como um todo tinha que ser analisada utilizando diferentes fontes, o que era complexo e gastava muito tempo, o que dificultava também a estimativa de prazos. 

A empresa decidiu testar a Mineração de Processos com a expectativa de que conseguiriam melhorar a análise e o processo principal da empresa, em particular o processo P2P e a gerência das “contas a pagar”. Os gestores do processo tinham a expectativa de que a mineração de processos conseguiria ajudá-los a controlar melhor seus negócios diários, e assim conseguiriam comunicar de forma efetiva a performance para diferentes stakeholders da empresa.

A empresa implantou um software que realiza Mineração de Processos e a primeira mudança foi a utilização de dashboards que permitiram a visualização de prazos (principalmente dos processos de P2P e faturamentos). Dessa forma, os funcionários conseguiam visualizar como as atividades são performadas e começaram a observar o impacto de desvios nos processos. 

Os autores afirmam que uma prova de conceito foi executada com dados do data warehouse, e que os dados passaram a ser extraídos diariamente (após a implementação do software de mineração). As queries de extração de dados e dashboards padrão do software utilizado ajudaram a agilizar a implementação, os primeiros dashboards da empresa foram construídos em semanas e um grupo de usuários foi treinado. Esses dashboards foram depois estendidos para monitorar os processos diariamente. Os relatórios passaram a ser extraídos do “dashboard de Mineração de Processos de Gerenciamento de Faturas” e compartilhados com todos os interessados da empresa. 

A comunicação sobre os processos e gargalos foram base para uma situação mais controlada, e permitiram atividades de melhorias de processos. Além disso, a implementação do software de Mineração de Processos ajudou o Centro de Serviços Financeiros Compartilhados e outras unidades de negócio a trabalharem juntas para melhorar o processo “end-to-end”. Outro resultado foi a diminuição do tempo de faturamento e a redução de variações de processos. A empresa pretende expandir a Mineração de Processos para outras áreas da empresa, e testar dados da empresa de outras fontes. Após realizar análises diárias, os gerentes da empresa se sentiram confiantes de realizar análises históricas utilizando os resultados das minerações dos processos, e isso permitiu que atividades de melhorias de processos começassem na companhia como um todo.

Conclusão

Além dos estudos de caso apresentados neste post, existem na literatura diversos estudos em variados temas. Este post foi inspirado por uma uma thread do Twitter, onde diferentes pessoas postaram usos “exóticos” de técnicas de Process Mining, entre elas a mineração de repositórios de software que possuem logs de bugs (para extrair conhecimento sobre os processos e determinar o modelo de processos as-is); operações de minério; análise de comportamento de jogadores de videogame; mineração de processos aplicada à jogos de futebol (analisando posse de bola); além de estudo de caso com foco em redução de custos. Assim como mencionamos no início, os estudos de caso detalhados anteriormente e diversos outros temas podem ser encontrados no site da “IEEE Task Force on Process Mining”.

 Apesar de parecer para algumas pessoas que a Mineração de Processos é uma matéria teórica e utópica, já existem muitas pessoas usufruindo na prática dos benefícios da aplicação de técnicas relacionadas a ela. 

Referências

Celonis. “Boskalis – Offshore with Full Speed Ahead”. Disponível em: https://www.tf-pm.org/resources/casestudy/boskalis-offshore-with-full-speed-ahead-79. Acesso em: 02/09/2020.

Costa, H. P., et al. “Case Study: Government Process Mining in the Brazilian Executive Branch”. Disponível em: https://www.tf-pm.org/resources/casestudy/government-process-mining-in-the-brazilian-executive-branch. Acesso em: 28/08/2020.

Dudok, E. “BEYOND ASSISTS – uncovering the DNA of Oranje”. Disponível em: https://www.tf-pm.org/resources/casestudy/beyond-assists-uncovering-the-dna-of-oranje-44. Acesso em: 01/09/2020.

Kurniati, A. P., et al. “Process mining in oncology: A literature review.2016 6th International Conference on Information Communication and Management (ICICM). IEEE, 2016.

Rojas, E., et al. “Process mining in healthcare: A literature review.” Journal of biomedical informatics 61 (2016): 224-236.

Van Der Aalst, W., et al. “Process mining manifesto.” International Conference on Business Process Management. Springer, Berlin, Heidelberg, 2011. 

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