XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO
Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção
Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.
AVALIAÇÃO DO CICLO DE VIDA DE
SISTEMAS PRODUTO-SERVIÇO: UMA
ANÁLISE PRELIMINAR DA
LITERATURA
Thayla Tavares de Sousa (UFSC)
[email protected]
Lucila Maria de Souza Campos (UFSC)
[email protected]
Paulo Augusto Cauchick Miguel (UFSC)
[email protected]
Os Sistemas Produto-Serviço (Product-Service Systems - PSS) têm sido
amplamente discutidos como uma estratégia promissora rumo à
sustentabilidade. No entanto, nem todas as soluções de PSS são
soluções mais sustentáveis, e é necessário avaliar quantitativamente
quanto pode ser ganho em termos ambientais, econômicos e sociais. A
avaliação de ciclo de vida (ACV) é uma abordagem quantitativa de
avaliação da sustentabilidade amplamente utilizada na literatura. Com
o objetivo de analisar a aplicabilidade da ACV para avaliação da
sustentabilidade do PSS, uma revisão sistemática da literatura foi
conduzida. Os principais resultados demonstram que a avaliação da
sustentabilidade do PSS é um tema emergente de pesquisa, e que ainda
há poucas publicações no tema. Além disso, as publicações não
abordam as três dimensões da sustentabilidade, com enfoque
predominante na dimensão ambiental, e nem consideram as
peculiaridades do PSS como um sistema dinâmico e multidimensional.
Pesquisas para adaptação das ferramentas existentes ou proposição de
novas ferramentas de análise de ciclo de vida direcionadas para o PSS,
bem como aplicações empíricas são oportunidades de trabalhos
futuros.
Palavras-chave: Sistemas Produto-Serviço; Product-Service Systems;
Avaliação do Ciclo de Vida; Sustentabilidade
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1. Introdução
Os Sistemas Produto-Serviço (Product-Service Systems - PSS) têm sido amplamente
discutidos como uma estratégia promissora para reorientar os atuais padrões de produção e
consumo rumo à sustentabilidade (CESCHIN, 2013). Trata-se de uma proposta inovadora que
desloca o foco dos modelos de negócio da produção e venda de produtos físicos para a oferta
de produtos e serviços que, em conjunto, são capazes de satisfazer as necessidades dos
consumidores, por meio da entrega de funções (UNEP, 2002). Além do potencial sustentável,
este modelo de negócio pode proporcionar oportunidades de mercado e melhoria no
posicionamento estratégico das empresas (GOEDKOOP et al., 1999).
No entanto, apesar de serem discutidos como uma estratégia sustentável, estes modelos de
negócio não conduzem necessariamente a soluções mais sustentáveis (UNEP, 2002). Para
considerar um PSS como um modelo de negócio sustentável é necessário avaliar o potencial
das soluções caso a caso (AMAYA et al., 2014). No entanto, as publicações em geral
abordam qualitativamente as contribuições do PSS para redução dos impactos ambientais, e
ainda há lacunas na literatura a respeito de como mensurar o quanto pode ser ganho
quantitativamente com o PSS em termos ambientais e econômicos (LINDAHL et al., 2014).
A crescente importância do PSS como uma solução sustentável revela a necessidade de
métodos quantitativos para avaliar a sustentabilidade das soluções (LEE et al., 2012). A
Avaliação do Ciclo de Vida (ACV ou LCA - life cycle assessment) é uma das ferramentas
mais utilizadas na literatura para avaliação da sustentabilidade. Trata-se de uma abordagem
quantitativa para mensuração dos impactos ambientais ao longo do ciclo de vida de produtos e
serviços e permite uma visão holística, apresentando um panorama preciso dos trade-offs
ambientais (PERUZZINI; GERMANI, 2013).
No entanto, no que diz respeito à aplicação da ACV para análise do ciclo de vida do PSS, as
pesquisas realizadas sobre o tema não conduzem a modelos genéricos para análise do ciclo de
vida (LELAH et al., 2011). Poucas publicações têm demonstrado a aplicação da ACV para
avaliação do PSS. Portanto, a fim de identificar os desafios e lacunas de pesquisa para a
adoção da ACV como uma abordagem holística e eficaz para avaliação da sustentabilidade do
PSS, uma análise da literatura qualificada acerca dos dois temas é necessária.
Neste sentido, o presente trabalho objetiva investigar como a ACV tem sido associada ao PSS
na literatura, bem como em que extensão a mesma tem sido utilizada para avaliar a
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sustentabilidade desses modelos de negócio. Com a análise da produção científica atual acerca
dos dois temas, o propósito é direcionar a pesquisa para as principais lacunas a serem
endereçadas em trabalhos futuros. A seção seguinte descreve os métodos de pesquisa
adotados.
2. Método de pesquisa
O presente trabalho se caracteriza como teórico-conceitual (conforme a classificação de
FILIPPINI, 1997), uma vez que a fim de mapear o estado da arte em relação à adoção de
abordagens de análise de ciclo de vida para avaliação do potencial sustentável do PSS. Assim,
uma revisão sistemática da literatura foi conduzida. O PSS como solução sustentável é um
tema que tem sido cada vez mais discutido na literatura e, por esta razão, é importante
sintetizar as contribuições existentes, a fim de fornecer orientações para futuras pesquisas
(REIM et al., 2014).
Nas revisões de literatura, uma questão importante é definir fronteiras para delimitar a
pesquisa (SEURING; MULLER, 2008). A presente análise envolve artigos provenientes de
periódicos internacionais em língua inglesa, com um recorte temporal de 1999 a 2014, uma
vez que a primeira definição formal de PSS apresentada na literatura foi realizada por
Goedkoop et al. (1999) (BEUREN et al., 2013). As bases de dados Scopus e Web of Science
foram selecionadas para realização das buscas estruturadas, por indexarem periódicos
relevantes nos temas analisados. Um modelo composto por quatro etapas foi selecionado para
conduzir a análise bibliográfica (MAYRING, 2003):
a) Coleta de material: definição de delimitações para a coleta das publicações;
b) Seleção de categorias: definição de categorias analíticas para coleta do material e
posterior análise;
c) Análise descritiva: descrições de aspectos formais das publicações (e.g. número de
publicações por ano, publicações por periódico, etc.), visando fornecer subsídios para
análise teórica subseqüente;
d) Avaliação do material: análise das publicações com base nas categorias selecionadas. A
análise permite a identificação de pontos relevantes e interpretação dos resultados.
As categorias analíticas para classificação das publicações selecionadas podem ser definidas
dedutivamente ou indutivamente (SEURING; MULLER, 2008). Neste trabalho, as categorias
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para a classificação do material foram previamente formuladas antes do mesmo ser analisado.
A Figura 1 sintetiza a estrutura metodológica descrita.
Figura 1 - Estrutura metodológica da busca, organização e análise bibliográfica
Fonte: Elaborado pelos autores
A primeira categoria definida para classificação do material é a dimensão ambiental, onde se
enquadram trabalhos que abordam a avaliação do ciclo de vida ambiental (ACV ou LCA). A
segunda categoria de análise é a dimensão econômica, onde se enquadram trabalhos que
abordam a avaliação dos custos ao longo do ciclo de vida (LCC - life cycle costing). A
terceira categoria é a dimensão social, onde se enquadram trabalhos que abordam a avaliação
social do ciclo de vida (sLCA - social life cycle assessment), ou seja, q a avaliação dos
impactos sociais e socioeconômicos ao longo do ciclo de vida. A quarta categoria inclui
trabalhos que abordam aplicações empíricas das abordagens de ciclo de vida para avaliar
casos de PSS e compará-los com produtos tradicionais. A quinta categoria compreende a
classificação das publicações em termos das fases ACV abrangidas pelas abordagens.
Para análise das fases da ACV discutidas nos trabalhos, alguns aspectos foram selecionados e
são apresentados na Tabela 1. A finalidade é então proporcionar uma visualização geral de
como as abordagens de ciclo de vida compreendem as três dimensões da sustentabilidade para
analisar o PSS, como as mesmas são aplicadas na prática e o nível de aplicabilidade dessas
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abordagens (em relação às fases da LCA abordadas pela norma ISO 14040 (life cycle
assessment - principles and framework).
Tabela 1 - Principais aspectos analisados em cada fase da ACV
Fase da ACV
Definição de objetivo e escopo
Análise de inventário do ciclo de
vida
Avaliação de impacto do ciclo de
vida
Interpretação do ciclo de vida
Aspectos analisados
Descrição das funções, unidade funcional, sistema a ser estudado,
fronteiras do sistema, procedimentos de alocação, tipos de
impacto e metodologia de avaliação de impacto, interpretação
subseqüente a ser usada, requisitos dos dados, suposições e
limitações, comparações entre sistemas
Descrição de dados qualitativos e quantitativos para cada produto
e processo incluído nas fronteiras do sistema, detalhamento dos
procedimentos de alocação para os múltiplos produtos
Correlação dos dados de inventário por categorias de impacto,
modelagem dos dados de inventário dentro das categorias de
impacto
Combinação das constatações da análise de inventário e da
avaliação de impacto
Fonte: Elaborado pelos autores com base norma ABNT NBR ISO 14040:2009
Em relação à estratégia de busca, esta se baseou na combinação de palavras-chave em inglês
associadas a sistemas de produto-serviço e análise de ciclo de vida, incluindo: "productservice system", "PSS", "sustainable product-service system", "lifecycle assessment",
"lifecycle analysis", "LCA", "ISO 14040", e "sustainability assessment". É importante
ressaltar que para uma melhor seleção, os artigos que possuíam as expressões-chave descritas
anteriormente no título, resumo e/ou palavras-chave foram considerados para análise. O
software Endnote X7® foi utilizado para coleta e organização das publicações.
A busca nas duas bases de dados resultou em 102 artigos que, após eliminação das duplicatas,
totalizaram 68 publicações. Em seguida, todos os títulos, palavras-chave e resumos foram
lidos. Os artigos que não mencionavam termos relacionados aos PSS foram desconsiderados.
Essa decisão diminuiu o portfólio para 36 publicações. Na seqüência, foi realizada a leitura
completa dos textos. Os artigos que só faziam menção ao PSS e ciclo de vida, mas que não
abordavam a avaliação dos impactos ambientais, sociais ou custos ao longo do ciclo de vida
foram descartados, resultando em 17 publicações para compor o portfólio final. No entanto, é
importante ressaltar que nem todos os trabalhos aplicam a ACV extensivamente, alguns
tratam as abordagens de avaliação de impactos e custos sem fazer aplicações propriamente
ditas, mas foram considerados no portfólio bibliográfico para análise.
Na seqüência, o conteúdo dos artigos foi analisado. No primeiro passo de análise do material,
dimensões descritivas foram adotadas para classificar os trabalhos considerando: (i) a
distribuição temporal das publicações; (ii) os principais periódicos; (iii) a adoção de
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abordagens qualitativa ou quantitativa; (iv) os métodos de pesquisa adotados e (v) principais
palavras-chave utilizadas. Finalmente, os artigos foram classificados nas categorias préestabelecidas e pontos relevantes foram analisados em cada categoria. A próxima seção
apresenta a análise do conteúdo das publicações.
3. Análise do conteúdo das publicações
Com relação à distribuição temporal, metade dos trabalhos analisados foi publicada a partir de
2011 (4 destes em 2014), ou seja, demonstrando que a aplicação da ACV para avaliar a
sustentabilidade do PSS é um tema de pesquisa relativamente recente. Em relação aos
periódicos onde os trabalhos foram publicados, o Journal of Cleaner Production destaca-se
pelo maior número de artigos. Esse periódico também tem sido apontado em outras revisões
de literatura sobre PSS como a principal fonte de publicações (conforme BEUREN et al.,
2013; TUKKER, 2013; REIM et al., 2014). Além deste, o International Journal of Life Cycle
Assessment e o International Journal of Production Research são as outras fontes
predominantes. Outros periódicos foram identificados, porém com quantidade unitária
restrita.
Com relação às principais palavras-chave abordadas nos trabalhos, a Tabela 2 apresenta os
principais termos identificados em três ou mais publicações. Conforme esperado, as três
palavras-chave mais utilizadas são "Product-Service System", "life cycle" e "environmental
impact", sendo as duas primeiras óbvias. Termos relacionados com a dimensão econômica e
LCC foram menos enfatizados, o que demonstra a ênfase predominante na dimensão
ambiental nas abordagens de ciclo de vida. Além disso, os trabalhos são em sua maioria de
caráter teórico.
Em relação aos métodos utilizados, tem-se que a maioria dos trabalhos é de modelagem
teórica, e alguns trabalhos apresentam aplicações em estudos de caso (como por exemplo,
ABRAMOVICI et al., 2014 e AMAYA et al., 2014) e outros que apresentam apenas a
modelagem teórica (como GARETTI et al., 2012). Há também trabalhos que adotam estudos
de caso, onde modelos de PSS são analisados na perspectiva da avaliação do ciclo de vida
utilizando dados qualitativos e quantitativos (como por exemplo, LELAH et al., 2011;
LINDAHL et al., 2014). Três trabalhos teóricos conceituais foram identificados
(ERKOYUNCU et al., 2011; BANKOLE et al., 2012; SETTANNI et al., 2014) e um trabalho
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único sobre pesquisa-ação foi identificado, onde os autores Tonelli et al. (2009) desenvolvem
e testam uma ferramenta proposta para avaliação das estratégias de PSS considerando a
avaliação de impactos ambientais.
Tabela 2 - Principais palavras-chave identificadas nas publicações
Palavras-chave
Número de ocorrências
Product-service system
13
Environmental impact
6
Life cycle
6
sustainability
5
LCA
4
Product Service System (PSS)
4
eco-costs
3
EVR
3
Life cycle Assessment
3
PSS
3
Sustainable development
3
Fonte: Elaborado pelos autores com base na busca e organização bibliográfica
Em relação à abordagem metodológica, como esperado em estudos de análise de ciclo de
vida, as abordagens combinadas (envolvendo aspectos quantitativos e qualitativos)
predominam na metade dos trabalhos, seguidas de abordagem quantitativa, com um pouco
mais de um quarto das publicações e abordagem qualitativa com o restante.
A revisão da literatura confirma que ainda há escassez de publicações com foco em modelos
genéricos para avaliar o ciclo de vida de um PSS. Apesar das soluções de PSS serem
discutidas como ambientalmente corretas, ainda é difícil determinar os benefícios ambientais
de tais estratégias, como destacado por Amaya et al. (2014), além de como medir e controlar a
sustentabilidade das soluções PSS apontado por Abramovici et al. (2014).
Embora ambos os produtos e serviços possam ser considerados na perspectiva da ACV, essa
metodologia não é específica para avaliação de soluções integradas de produtos e serviços
como o PSS (ABRAMOVICI et al., 2014). Na realidade, os métodos de cálculo dos impactos
ambientais ao longo do ciclo de vida para as estratégias com ciclos de vida 'não clássicos',
como o PSS não existem, e as diretrizes da ISO não fornecem recomendações sobre como
proceder nesses casos (AMAYA et al., 2014).
De acordo com a norma ISO 14040, a ACV consiste em quatro etapas (ISO, 2006). Na
primeira etapa, os objetivos, escopo, unidade funcional e fronteiras do sistema são definidas.
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A unidade funcional está relacionada com a função do produto, em vez de uma quantidade
física e é tipicamente ligada a uma unidade de tempo. Na segunda etapa, um inventário do
ciclo de vida é realizado de forma a identificar e quantificar as entradas e saídas em todas as
fases do ciclo de vida. Na terceira etapa, a fase de avaliação de impacto, estas entradas e
saídas são classificadas em diferentes categorias de impacto. Na última etapa, a etapa de
interpretação, os resultados da ACV devem ser interpretados. Além disso, uma análise de
sensibilidade de ser realizada para verificar a consistência dos resultados (UNEP, 2011).
No entanto, apenas a dimensão ambiental é considerada na abordagem da ACV (ISO, 2006).
A perspectiva econômica é abordada por outra abordagem, a LCC. Diferentes variações da
LCC têm sido discutidas na literatura, mas a abordagem convencional se concentra nos
investimentos privados de um ator apenas, é denominada LCC financeira (fLCC)
(HOOGMARTENS et al., 2014). Ainda segundo os autores citados, a LCC ambiental (eLCC)
considera os outros atores e o ciclo de vida completo, mas o foco permanece sobre os fluxos
de caixa. A abordagem que estende a eLCC e considera os custos monetários e custos
ambientais não internalizados identificados pela LCA é a LCC ambiental completa, porém a
conversão
de
impactos
ambientais
para
medidas
monetárias
não
é
simples
(HOOGMARTENS et al., 2014).
No contexto social, uma vez que as empresas estão cada vez mais responsáveis pelos
impactos sociais causados, abordagens como LCA social (sLCA) que permitem analisar os
impactos sociais também vem sendo discutidas na literatura. Entretanto, essa abordagem não
considera a dimensão econômica e outra ferramenta discutida nesse contexto é LCC social
(sLCC), que considera todos os custos suportados pela sociedade em uma perspectiva social, e
envolve impactos tais como a saúde pública e bem estar humano que devem ser quantificados
e traduzidos em medidas monetárias (HOOGMARTENS et al., 2014).
Entre os trabalhos analisados, a maioria utiliza conceitos das abordagens de ciclo de vida para
proposição de ferramentas para apoio ao desenvolvimento do PSS, ao invés de realizarem a
aplicação completa das abordagens. A dimensão ambiental é a mais abordada entre os
trabalhos, pois é considerada em 14 das 17 publicações, sendo que entre essas, 6 publicações
consideram somente esta dimensão, 6 abordam as dimensões ambiental e econômica e 2
publicações consideram as três dimensões. A Tabela 3 apresenta os principais objetivos dos
trabalhos e as dimensões da sustentabilidade consideradas.
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No entanto, em geral, as publicações não descrevem em detalhes todas as fases da ACV e
como as mesmas foram desenvolvidas. Além disso, os trabalhos fazem considerações
diferentes acerca da unidade funcional adotada na fase de definição dos objetivos e escopo, e
somente Amaya et al. (2014) aborda aspectos específicos para definição da unidade funcional
no caso do PSS.
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Tabela 3 - Objetivos principais e dimensões da sustentabilidade abordadas em cada publicação
Referência
Ano
Vogtlander et al.
Vogtlander et al.
Vogtlander et al.
Hirschl et al
Evans et al.
Komoto e
Tomiyama
Tonelli et al.
Resta et al.
Lelah et al.
Erkoyuncu et al.
Garetti et al.
Bankole et al.
Xing et al.
Apresentar um modelo baseado na ACV para análise integrada
2001 da cadeia de valor, considerando a fase de tratamento de resíduos
no fim do ciclo de vida
Propor uma metodologia para superar os problemas de alocação
2001 dos componentes indiretos dos impactos ambientais de
sistemas de produtos-serviços complexos
Propor uma ferramenta baseada na ACV, a Eco Costs/Value
2002 Ratio (EVR) para apoio ao projeto de combinações de produtos e
serviços sustentáveis
Apresentar os resultados de um estudo acerca do uso sustentável
de produtos. Uma análise de ciclo de vida de artigos esportivos
2003
de inverno considerando cenários de uso é apresentada entre os
resultados do trabalho
Apresentar os resultados de um estudo de caso onde se analisou o
relacionamento entre os stakeholders na entrega do PSS e
2007 incentivo à criação de uma solução para melhorar o desempenho
ambiental, econômico e social. Os autores utilizam a ACV para
análise dos impactos ambientais
Propor uma ferramenta de apoio ao projeto de um PSS composta
pela integração do service CAD e life cycle simulator, que
2008
considere alternativas de solução baseadas nas análises de ciclo
de vida e custos ao longo do ciclo de vida
Apresentar os resultados de uma pesquisa ação realizada a fim de
desenvolver e testar uma ferramenta para avaliação das
2009
estratégias de PSS. A avaliação dos impactos é considerada na
ferramenta
Discutir a aplicabilidade da ACV para desenvolvimento de uma
2009
rede auto manutenção sustentável de veículos
Analisa as conseqüências ambientais de um PSS por meio da
2011
ACV
Analisar os componentes de custo na entrega do PSS
2011 considerando as incertezas do sistema, considerando a
perspectiva do consumidor e provedor
Apresentar uma arquitetura de referência para desenvolvimento
de uma ferramenta futura de simulação (Life cycle simulator)
2012
para apoio ao desenvolvimento do PSS, considerando os
impactos ambientais, sociais e econômicos
Demonstrar o estado da arte em relação à acessibilidade ao PSS
2012 da perspectiva do consumidor em suportar financeiramente os
contratos, da rentabilidade do fabricante e provedores
Propor um modelo para análise de valor orientado para a
2013 sustentabilidade para apoiar o desenvolvimento do PSS. ACV é
integrada para avaliação do ciclo de vida
Abramovici et al.
2014
Amaya et al.
2014
Lindahl et al.
Settanni et al.
Objetivos do trabalho
Propor uma ferramenta para avaliação da sustentabilidade do PSS
e monitoramento ao longo do ciclo de vida
Propor uma abordagem para avaliação dos impactos ambientais
do PSS usando a LCA durante as fases iniciais do projeto
Quantificar os benefícios ambientais e econômicos de um PSS a
2014 partir de uma perspectiva de ciclo de vida, em comparação com
os produtos convencionais correspondentes
Identificar em extensão LCC é apropriada para mensurar os
2014 custos de serviços avançados por meio de sistemas produtoserviço
Dimensões da
sustentabilidade
consideradas
Ambiental e
econômica
Ambiental e
econômica
Ambiental e
econômica
Ambiental
Ambiental
Ambiental e
econômica
Ambiental e
econômica
Ambiental
Ambiental
Econômica
Ambiental,
econômica e
social
Econômica
Ambiental
Ambiental,
econômica e
social
Ambiental
Ambiental e
econômica
Econômica
Fonte: Elaborado pelos autores com base na busca bibliográfica
As fases do ciclo de vida do PSS também são abordadas de forma distinta entre as
publicações. A Tabela 4 apresenta as fases do ciclo de vida do PSS e/ou produto consideradas
nos trabalhos e as fases da ACV abordadas em cada trabalho. A Tabela 5 apresenta como cada
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publicação trata os respectivos aspectos de cada fase da ACV, e apresenta os principais
aspectos ambientais discutidos.
Tabela 4 - Fases do ciclo de vida e fases da ACV consideradas nas publicações
Referência
Ano
Vogtlander et
2001
al.
Vogtlander et
2001
al.
Vogtlander et
2002
al.
Fases do ciclo de vida produto/PSS
consideradas
Extração de matéria prima,
desenvolvimento do produto,
fabricação, uso, fim do ciclo de vida
Extração de matéria prima,
desenvolvimento do produto,
fabricação, uso, fim do ciclo de vida
Extração de matéria prima,
desenvolvimento do produto,
fabricação, uso, fim do ciclo de vida
Hirschl et al
2003
***
Evans et al.
2007
***
Komoto e
Tomiyama
2008
***
Tonelli et al.
2009
***
Resta et al.
2009
***
Lelah et al.
2011
Fabricação, transporte e uso
Erkoyuncu et
2011
al.
Garetti et al.
2012
Bankole et al. 2012
Xing et al.
2013
Abramovici
et al.
2014
Fases da ACV abordadas
Não detalha as fases, somente apresenta
metodologia com base na ACV
Não detalha as fases, somente apresenta
metodologia com base na ACV
Não detalha as fases, somente apresenta
metodologia com base na ACV
Somente menciona a aplicação da ACV e
discute os resultados
Só apresenta os resultados da análise sem
detalhar as fases
Só faz menção à inclusão das abordagens de
avaliação de ciclo de vida na ferramenta
proposta
Somente menciona a aplicação da ACV e
discute os resultados
Definição do objetivo e escopo, análise de
inventário, avaliação de impacto e interpretação
dos resultados
Definição do objetivo e escopo, análise de
inventário, avaliação de impacto e interpretação
***
***
***
Só faz menção à inclusão das abordagens de
avaliação de ciclo de vida na ferramenta de
simulação, não propõe o desenvolvimento e
respectivas fases
Geração do conceito, avaliação,
fabricação, uso e disposição
Extração de matéria prima,
desenvolvimento do produto,
fabricação, distribuição uso, fim do
ciclo de vida
Planejamento e desenvolvimento do
PSS, implementação e operação
Extração da matéria prima, fabricação
Amaya et al. 2014 do produto, distribuição do produto,
uso e fim do ciclo de vida
Fabricação, transporte e fim do ciclo
Lindahl et al. 2014
de vida
Desenvolvimento, fabricação, uso,
Settanni et al. 2014
manutenção, fim do ciclo de vida
***
Não detalha as fases, somente apresenta
metodologia com base na ACV
Definição do objetivo e escopo, análise de
inventário e avaliação de impacto
Definição do objetivo e escopo, análise de
inventário, avaliação de impacto e interpretação
Definição do objetivo e escopo e interpretação
Definição do objetivo e escopo
Fonte: Elaborado pelos autores com base na busca bibliográfica
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Tabela 5 - Aspectos analisados relativos às fases da ACV e aspectos ambientais abordados nas publicações
Referência
Vogtlander et
al.
Vogtlander et
al.
Vogtlander et
al.
Hirschl et al
Evans et al.
Ano
Aspectos analisados relativos às fases da
ACV abordadas
Aspectos ambientais considerados
2001
***
Não detalha
2001
***
2002
***
2003
***
2007
***
Komoto e
2008
Tomiyama
Tonelli et al. 2009
Resta et al.
Lelah et al.
***
Não detalha a fase de objetivo e escopo, na
fase de inventário detalha os procedimentos
de alocação, correlaciona os dados de
2009
inventário por categoria de impacto embora
não detalhe e apresente a fase de análise de
inventário
Descreve os objetivos, escopo, unidade
funcional, fronteiras do sistema, descreve
na análise de inventário os dados
relacionados a cada produto do PSS
2011 abordado e para o serviço de instalação,
apresenta as categorias de impacto e
identificações dos limites da análise. Não
faz muitas considerações acerca da unidade
funcional específica para o PSS
Erkoyuncu et
2011
al.
Garetti et al. 2012
Bankole et
2012
al.
Xing et al.
Abramovici
et al.
***
2013
2014
Amaya et al. 2014
Lindahl et al. 2014
Settanni et al. 2014
Emissão de poluentes, uso de recursos uso
de energia
Emissão de poluentes uso de recursos, uso
de energia
Não detalha
Consumo de energia, uso de recursos,
consumo de água, transportes, geração de
resíduos, aquecimento global
Não detalha
Emissão de poluentes, uso de recursos
***
Esgotamento de recursos naturais,
consumo de energia e água,
potencial para aquecimento global,
esgotamento da camada de ozônio
eliminação de poluentes no ar e na água,
acidificação do ar, eutrofização da água e
produção de resíduos
***
***
***
Não detalha
***
***
***
Uso de recursos, consumo de energia,
emissão de poluentes
Não faz aplicação das fases da ACV,
propõe fases na metodologia própria que
são semelhantes. Detalha os impactos e
interpretação subseqüente a ser realizada na
avaliação de impacto
Apresenta a definição da unidade funcional
específica para o PSS, detalhamento dos
impactos mas não faz detalha a descrição
dos impactos para cada produto do sistema
e não faz menção às categorias de impacto
Na primeira fase da ACV, apresentam
apenas a unidade funcional, fronteiras do
sistema e opções de comparação. Não
detalha as fases de análise de inventário e
avaliação de impacto, apresentando direto o
resultado
Como se trata da LCC apresenta outras
fases, definição da unidade funcional,
escopo e fronteiras do sistema, visualização
Demanda de energia, água, materiais,
emissão de poluentes e porcentagem de
materiais reciclados
Não detalha
Não detalha
***
Fonte: Elaborado pelos autores com base na busca bibliográfica
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Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.
Entre as publicações, apenas dois trabalhos (LELAH et al., 2011; AMAYA et al., 2014)
mencionam a utilização de softwares para apoio à analise de inventário e avaliação de
impactos (SimaPro e EIME). Além disso, uma abordagem dinâmica e evolucionária, na qual
seja possível considerar o comportamento inesperado do consumidor na fase de uso não é
abordada nas publicações. Nesse sentido, a ACV conseqüencial, um tipo de ACV que
considera como os fluxos e impactos podem ser modificados por possíveis decisões que
gerem alguma modificação no sistema, e que objetiva aumentar a aplicabilidade da
abordagem tradicional por meio do monitoramento das conseqüências ambientais decorrentes
das mudanças (UNEP, 2011), poderia ser apropriada para a análise do ciclo de vida do PSS,
mas não é considerada em nenhum trabalho.
Na perspectiva econômica, alguns trabalhos consideram aspectos de custos na análise de ciclo
de vida. Poucos trabalhos consideram os custos na perspectiva de mais de um dos
stakeholders, e consideram os custos ambientais (como pode ser visto na Tabela 6). Além
disso, a LCC convencional é única a abordagem aplicada nos trabalhos. Em relação à
dimensão social, apenas os trabalhos de GARETTI et al., 2012 e ABRAMOVICI et al., 2014
consideram aspectos sociais, mas nenhum emprega a sLCA.
As publicações abrangem mais a dimensão ambiental provavelmente porque a ACV é a
abordagem mais consolidada na literatura, uma vez que é normatizada. No entanto, a
avaliação da sustentabilidade do PSS deve considerar, além dos impactos ambientais, os
benefícios econômicos e sociais a todos os atores (LEE et al., 2012). Apesar de essa
necessidade ser apontada na literatura, a ênfase na dimensão econômica, por exemplo, só tem
sido discutida recentemente (XING et al., 2013) e a dimensão social pouco tem sido
considerada.
Com relação à aplicação da ACV para comparação com os produtos tradicionais, apenas o
trabalho de Lindahl et al. (2014) apresenta uma comparação do PSS em estudo com o produto
tradicional e quantifica os impactos ambientais e econômicos. No entanto, para demonstrar
que as soluções de PSS podem oferecer benefícios em relação às soluções convencionais, é
necessário compará-las com as soluções tradicionais e, portanto, mais estudos devem ser
realizados nesse sentido. Na verdade, a avaliação da sustentabilidade é um tópico de pesquisa
emergente na literatura de PSS, e uma base teórica mais sólida deve ser construída (CHOU et
al., 2015). Finalizando, as principais conclusões acerca do presente estudo são apresentadas.
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Tabela 6 - Aspectos de custos analisados nas publicações
Referência
Ano
Vogtlander et al. 2001
Vogtlander et al. 2001
Vogtlander et al. 2002
Komoto e
Tomiyama
2008
Tonelli et al.
2009
Erkoyuncu et al.
2011
Garetti et al.
2012
Bankole et al.
2012
Abramovici et al. 2014
Lindahl et al.
2014
Settanni et al.
2014
Aspectos econômicos/custos
considerados
Custos
ambientais
relacionados
à
destinação após o fim da vida útil
Custos ambientais relacionados à emissão
de poluentes, consumo de energia, uso de
materiais, custos de depreciação e
trabalho
Custos ambientais relacionados à emissão
de poluentes, consumo de energia, uso de
materiais, custos de depreciação e
trabalho
Custos de fabricação, custos de
manutenção e custos de atualização dos
componentes do produto
Não detalha, apresentando somente os
resultados
Custos de operação, de reposição, de
manutenção, disposição final, etc.
Custos dos serviços e custos de
manutenção
Custos de manutenção para o consumidor,
custos gerais para o fabricante
Custo de desenvolvimento do PSS, custos
dos serviços, custos com infra-estrutura e
reposição de peças
Não detalha, apresentando somente os
resultados para as opções analisadas
Considera todos os custos de uma
perspectiva integrada de produtos e
serviços
Consideração dos
aspectos econômicos
aos demais atores
Consideração
dos custos
ambientais
Não
Sim
Não
Sim
Não
Sim
Não
Não
Não
Não
Sim
Não
Não
Não
Sim
Não
Sim
Não
Não
Não
Não
Não
Fonte: Elaborado pelos autores com base na busca bibliográfica
4. Conclusões
A crescente importância do PSS como solução sustentável revela a necessidade de mensurar o
potencial sustentável dessas soluções. Porém, a literatura demonstra a falta de métodos
quantitativos para avaliação da sustentabilidade do PSS. A ACV tem sido amplamente
utilizada para avaliação quantitativa do ciclo de vida de produtos e serviços. No entanto, a
adaptação dessa ferramenta para aplicação no PSS ainda está em fases iniciais de pesquisa, e
poucas publicações foram identificadas.
Além disso, as publicações não consideram as três dimensões da sustentabilidade de forma
integrada e nem as peculiaridades do PSS como um sistema. O PSS é um sistema que
compreende produtos e serviços, que podem ser avaliados pela perspectiva da ACV, porém as
aproximações feitas durante a ACV devem considerar os efeitos sobre os serviços. Do ponto
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de vista da avaliação dos custos ao longo do ciclo de vida, as avaliações devem considerar que
como um sistema, o PSS envolve múltiplos objetos de custo interligados e interagindo
simultaneamente.
Portanto, mais pesquisas para avaliação do PSS nas três dimensões da sustentabilidade são
necessárias, a fim de avançar o conhecimento na área. Pesquisas para adaptação das
ferramentas existentes ou proposição de novas ferramentas de análise de ciclo de vida
direcionadas para o PSS, bem como aplicações empíricas são oportunidades de pesquisas
futuras.
REFERÊNCIAS
ABRAMOVICI, M. et al. PSS Sustainability Assessment and Monitoring framework (PSS-SAM) - Case study
of a multi-module PSS solution. In: 6th CIRP Conference on Industrial Product Service Systems, 6th, 2014,
Windsor. Proceedings... Windsor: Elsevier, 2014. p. 140-145.
AMAYA, J.; LELAH, A.; ZWOLINSKI, P. Design for intensified use in product–service systems using lifecycle analysis. Journal of Engineering Design, v. 25, n.7, p. 280-302, 2014.
BANKOLE, O. O. et al. Product-service system affordability in defence and aerospace industries: State-of-theart and current industrial practice. International Journal of Computer Integrated Manufacturing, v. 25, n. 45, p. 398-416, 2012.
BEUREN, F.H.; FERREIRA, M.G.; CAUCHICK MIGUEL, P.A. Product- service systems: a literature review
on integrated products and services. Journal of Cleaner Production, v. 47, p. 222-231, 2013.
CESCHIN, F. Critical factors for implementing and diffusing sustainable product-Service systems: insights from
innovation studies and companies’ experiences. Journal of Cleaner Production, v. 45, p. 74-88, 2013.
CHOU, C.-J.; CHEN, C.-W.; CONLEY, C. An approach to assessing sustainable product-service systems.
Journal of Cleaner Production, v. 86, p. 277-284, 2015.
ERKOYUNCU, J. A. et al. An innovative uncertainty management framework to support contracting for
product-service availability. Journal of Service Management, v. 25, n. 5, p. 603-638, 2014.
EVANS, S.; PARTIDARIO, P. J.; LAMBERT, J. Industrialization as a key element of sustainable productservice solutions. International Journal of Production Research, v. 45, n. 18-19, p. 4225-4246, 2007.
FILIPPINI, R. Operations management research: some reflections on evolution, models and empirical studies in
OM. International Journal of Operations and Production Management, v. 17, n. 7, p. 655-670, 1997.
GARETTI, M.; ROSA, P.; TERZI, S. Life Cycle Simulation for the design of Product-Service Systems.
Computers in Industry, v. 63, n. 4, p. 361-369, 2012.
GOEDKOOP, M. et al. Product Service-Systems, ecological and economic basics. The Netherlands: Dutch
Ministries of Environment and Economic Affairs, 1999.
HIRSCHL, B.; KONRAD, W.; SCHOLL, G. New concepts in product use for sustainable consumption. Journal
of Cleaner Production, v. 11, n. 8, p. 873-881, 2003.
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XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO
Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção
Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.
HOOGMARTENS, R. et al. Bridging the gap between LCA, LCC and CBA as sustainability assessment tools.
Environmental Impact Assessment Review, v. 48, p. 27-33, 2014.
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 14040: Life cycle assessment Principles and framework. Geneva, 2006. 20 p.
KOMOTO, H.; TOMIYAMA, T. Integration of a service CAD and a life cycle simulator. CIRP Annals Manufacturing Technology, v. 57, n. 1, p. 9-12, 2008.
LEE, S. et al. Dynamic and multidimensional measurement of product-service system (PSS) sustainability: A
triple bottom line (TBL)-based system dynamics approach. Journal of Cleaner Production, v. 32, p. 173-182,
2012.
LELAH, A.; MATHIEUX, F.; BRISSAUD, D. Contributions to eco-design of machine-to-machine product
service systems: The example of waste glass collection. Journal of Cleaner Production, v. 19, n. 9-10, p. 10331044, 2011.
LINDAHL, M.; SUNDIN, E.; SAKAO, T. Environmental and economic benefits of Integrated Product Service
Offerings quantified with real business cases. Journal of Cleaner Production, v. 64, p. 288-296, 2014.
MAYRING, P. Qualitative content analysis. 8th ed. Weinheim: Beltz Verlag, 2003.
PERUZZINI M., GERMANI M. Investigating the sustainability of product and product-service systems in the
B2C industry. In: 5th CIRP Conference on Industrial Product Service Systems, 5th, 2013, Bochum.
Proceedings...Bochum : Elsevier, 2013.
REIM, W.; PARIDA, V.; ÖRTQVIST, D. Product-Service Systems (PSS) business models and tactics - a
systematic literature review. Journal of Cleaner Production. No prelo
RESTA, B.; GAIARDELLI, P.; PEZZOTTA, G. Sustainability in the auto repair industry: A life cycle
assessment application. International Journal of Product Lifecycle Management, v. 4, n. 1-3, p. 146-165,
2009.
SETTANNI, E. et al. A through-life costing methodology for use in product-service-systems. International
Journal of Production Economics, v. 153, p. 161-177, 2014.
SEURING, S.; MÜLLER, M. From a literature review to a conceptual framework for sustainable supply chain
management. Journal of Cleaner Production, v. 16, n. 15, p. 1699-1710, 2008.
TONELLI, F.; TATICCHI, P.; SUE, E. S. A framework for assessment and implementation of product-service
systems strategies: Learning from an action research in the health-care sector. WSEAS Transactions on
Business and Economics, v. 6, n. 7, p. 303-319, 2009.
TUKKER, A. Product services for a resource-efficient and circular economy - a review. Journal of Cleaner
Production. No prelo
UNITED NATIONS ENVIRONMENT PROGRAMME (UNEP). Product-Service Systems and
Sustainability: opportunities for sustainable solutions. Milão: INDACO Departament Politecnico di Milano,
2002.
UNITED NATIONS ENVIRONMENT PROGRAMME. Towards a lifecycle sustainability assessment:
making informed choices on products, 2011. Disponível em:
<http://www.unep.org/pdf/UNEP_LifecycleInit_Dec_FINAL.pdf>. Acesso em: 15 janeiro 2015
VOGTLANDER, J. G.; BREZET, H. C.; HENDRIKS, C. F. Allocation in recycling systems - An integrated
model for the analyses of environmental impact and market value. International Journal of Life Cycle
Assessment, v. 6, n. 6, p. 344-355, 2001 2001a.
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XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO
Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção
Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.
______. The virtual eco-costs '99 - A single LCA-based indicator for sustainability and the eco-costs-value ratio
(EVR) model for economic allocation - A new LCA-based calculation model to determine the sustainability of
products and services. International Journal of Life Cycle Assessment, v. 6, n. 3, p. 157-166, 2001 2001b.
VOGTLANDER, J. G.; BIJMA, A.; BREZET, H. C. Communicating the eco-efficiency of products and services
by means of the eco-costs/value model. Journal of Cleaner Production, v. 10, n. 1, p. 57-67, 2002.
XING, K.; WANG, H. F.; QIAN, W. A sustainability-oriented multi-dimensional value assessment model for
product-service development. International Journal of Production Research, v. 51, n. 19, p. 5908-5933, 2013.
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