Koestler (1968) introduziu a palavra holon para descrever a
unidade básica de organização de sistemas em organismos vivos e em organizações
sociais, baseado em teorias de Herbert Simon e em suas observações. Koestler
concluiu que as partes e o todo não existem no domínio da vida, e propôs a
palavra holon para representar esta
natureza híbrida, sendo uma combinação da palavra grega holos, que significa inteiro, e do sufixo on, que significa partícula
(CHRISTENSEN, 2003).
Desse modo, um holon combina o todo e a parte, sendo
simultaneamente o próprio todo com suas partes subordinadas e, partes
dependentes quando vistas de níveis mais elevados. A recursividade proveniente
da propriedade que um holon pode ser parte de um outro holon, permitindo
representar um holon por outros holons, que por sua vez também podem ser
representados por outros holons, permite o tratamento da complexidade de um
problema (Fig.1) (LEITÃO; RESTIVO, 2006; GIRET; BOTTI, 2004).
Figura 1 - Recursidade em sistemas holônicos (adaptado de
Leitão e Restivo (2006)).
Koestler identificou também duas características importantes
de um holon: autonomia, em que a estabilidade do holon resulta de sua
habilidade de agir de forma autônoma em caso de circunstâncias imprevisíveis, e
cooperação, que é a habilidade de combinação dos holons para
atingir objetivos comuns, transformando estes holons em
componentes eficazes maiores, i.e., holarquias. Uma holarquia é definida como
um sistema de holons cooperando para atender objetivos, combinando suas
habilidades e conhecimento individual, tendo cada holarquia regras e diretrizes
definidas. Os holons podem formar uma holarquia e, ao mesmo tempo, preservar
sua autonomia e individualidade e dinamicamente pertencer a várias holarquias.
Na Fig.2 tem-se uma representação onde elipses maiores
formam holarquias formadas por holons (PrH,
StH, SuH e OpH) (SILVA et al., 2012). Os comportamentos e as atividades dos
holons são determinados pela cooperação e interação com outros holons, ao
contrário de ser determinado por um mecanismo centralizado. Assim, holarquias
são simultaneamente um todo independente subordinadas às suas partes e peças
dependentes quando visto a partir de níveis mais elevados, e esta organização tem
diferenças importantes do conceito tradicional de hierarquias em sistemas de
controle. (WINKLER; MEY, 1994;
CHRISTENSEN, 2003; GIRET; BOTTI, 2004; HSIEH, 2009).
Figura 2 - Holons e Holarquias
Fonte: (SILVA et al., 2012)
Holonic manufacturing system (HMS)Consortium (CHRISTENSEN,
2003) trabalhou na aplicação dos conceitos de Koestler para propor uma nova
geração de sistemas de manufatura (SMs) e seus controles, fornecendo uma
ontologia específica e precisa, e demonstrando ótima
adaptação desses conceitos às tradicionais atividades
produtivas. De acordo com o HMS-Consortium, um holon consiste num equipamento
de produção capaz de executar as
operações de produção associado a um componente inteligente.
HMSs sugerem a idéia que os
sistemas de manufatura (SMs) necessitam ter uma estrutura
hierárquica além do aumento de autonomia representado por entidades individuais
distribuídas. A estrutura recursiva associado ao conceito de holarquias é
bastante adequada a SM, tornando
possível o desenvolvimento estrutural dos sistemas de controle de produção
através do encapsulamento de funções de produção e componentes. Por exemplo,
uma holarquia que representa uma célula de produção é ao mesmo tempo o todo, encapsulando
holons que representam os recursos do chão de fábrica, e uma parte que em conjunto
com outras células formam o SM, e assim por diante de acordo com a necessidade do
projeto.
Assim, o HMS é uma holarquia que integra todas as atividades
produtivas, onde os holons podem cooperar para atingir os objetivos de produção,
combinando suas habilidades e conhecimentos individuais. Os holons são
concebidos numa estrutura hierárquica, mas têm comportamentos autônomos e
atividades que são determinados através da cooperação com outros holons. Um
holon pode representar uma atividade física ou lógica, tal como um robô, uma máquina,
uma ordem, um sistema de manufatura flexível, ou mesmo um operador humano. O
holon tem a informação sobre si mesmo e o seu ambiente, contendo uma parte do
processamento de informação e uma parte do processamento físico quando o holon
representa um dispositivo, tal como um robô.
