PESQUISA OPERACIONAL APLICADA À ÁREA DE LOGÍSTICA DE

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  • SRGIO BASSI

    PESQUISA OPERACIONAL APLICADA REA DE LOGSTICA DE TRANSPORTES RODOVIRIOS EM PROJETOS DE GRANDE PORTE

    Trabalho de Formatura apresentado Escola Politcnica da Universidade de So Paulo para a obteno do Diploma

    de Engenheiro de Produo

    So Paulo 2009

  • SRGIO BASSI

    PESQUISA OPERACIONAL APLICADA REA DE LOGSTICA DE TRANSPORTES RODOVIRIOS EM PROJETOS DE GRANDE PORTE

    Trabalho de Formatura apresentado Escola Politcnica da Universidade de So Paulo para a obteno do Diploma

    de Engenheiro de Produo

    Orientadora: Prof Dra. Dbora Pretti Ronconi

    So Paulo 2009

  • FICHA CATALOGRFICA

    Bassi, Srgio

    Pesquisa operacional aplicada rea de logstica de trans - portes rodovirios em projetos de grande porte / S. Bassi. -- So Paulo, 2009.

    p. 213

    Trabalho de Formatura - Escola Politcnica da Universidade de So Paulo. Departamento de Engenharia de Produo.

    1. Pesquisa operacional 2. Logstica 3. Roteirizao I. Univer-

    sidade de So Paulo. Escola Politcnica. Departamento de Enge- nharia de Produo II. t.

  • minha famlia, meus amigos e a todos aqueles que, de um modo ou outro, contriburam para esta vitria.

  • AGRADECIMENTOS

    Primeiramente, agradeo a Deus por ter me permitido chegar a este momento, por ter

    mudado o rumo de minha trajetria anos atrs, por ter feito eu acreditar que era possvel.

    Agradeo minha famlia pelo suporte em todos sentidos , compreenso,

    dedicao; por ter me apoiado e tambm me contrariado. Cada passo, cada atitude, foi

    fundamental para o meu crescimento, minha contnua formao e pela chegada a este

    objetivo.

    Registro tambm meus mais sinceros agradecimentos professora Dbora Pretti

    Ronconi, que tanto me incentivou e apoiou, exercendo de fato o papel de orientadora.

    Obrigado pela oportunidade, pelo conhecimento, pelas discusses e, principalmente, pela

    disponibilidade e prontido de atendimento.

    Agradeo tambm aos demais professores por suas contribuies no somente como

    facilitadores de aprendizado, mas pelas suas experincias pessoais passadas em classe e fora

    dela bem como pelo tempo aplicado por acreditar no crescimento de cada aluno. Minha

    lembrana e muito obrigado tambm aos demais funcionrios do departamento.

    Cabe aqui tambm agradecer Promon Engenharia, especialmente equipe de

    Suprimentos, que me possibilitou a realizao deste trabalho, com a cesso de dados e

    contatos para a realizao do mesmo.

    A meus caros companheiros de curso e de faculdade que fizeram questo de me

    manter confiante e que acreditaram em mim nos momentos mais difceis, em especial,

    Brbara Moraes, Felipe Lemos, Arthur Wetzel, Edgard Rinaldi e Thiago Chicaroni. Grato

    pela companhia e fidelidade.

    A todos os outros que confiaram em minha capacidade e mantiveram minha motivao

    durante o curso: meu muito obrigado.

    Por vocs, com vocs e a vocs: minha profunda gratido.

  • muito melhor arriscar coisas grandiosas, alcanar triunfos e glrias, mesmo expondo-se derrota, do que formar fila com os pobres de esprito que nem gozam muito nem sofrem

    muito, porque vivem nessa penumbra cinzenta que no conhece vitria nem derrota.

    (Theodore Roosevelt)

  • RESUMO

    Este trabalho tem o objetivo de estudar o processo de gerenciamento de coletas de

    carga em fornecedores de uma empresa de engenharia que atua na rea de projetos de grande

    porte, especialmente em regime EPC Engineering, Procurement and Construction. Tal

    transporte feito por terceiros, porm a empresa tem total liberdade de definio de roteiros

    bem como de estruturao e programao das coletas. Atravs desta anlise ser proposto um

    modelo a ser aplicado para que o aproveitamento dos veculos utilizados seja o mximo

    possvel e, conseqentemente, os custos sejam reduzidos. Tal caso caracterizado como um

    problema de roteirizao de veculos, com coleta fracionada, frota heterognea, janelas de

    tempo e custos escalonados, que consistem em faixas de custeio que variam, em patamares,

    conforme a faixa de distncia percorrida. Para sua resoluo, sero aplicadas tcnicas de

    Pesquisa Operacional, com o desenvolvimento de uma programao que ter por base um

    algoritmo da literatura, com as devidas adaptaes e premissas. Tal programao ser

    desenvolvida no ambiente Microsoft Excel em linguagem VBA Visual Basic for

    Applications , cuja difuso no ambiente empresarial ampla. Numa etapa anterior

    heurstica haver a utilizao do software de otimizao Xpress para a resoluo exata de uma

    verso reduzida do problema. A viabilidade da aplicao do modelo desenvolvido,

    considerando os ganhos a serem obtidos, poder ser observada pela comparao com dados de

    demanda e custos reais de um projeto recentemente finalizado pela empresa. Deste modo, ser

    comprovado que as tcnicas de Pesquisa Operacional so de grande valia tomada de deciso

    em casos combinatrios como este e ajudam a promover reduo de custos e melhorias nos

    processos atuais das empresas.

    Palavras-chave: Pesquisa Operacional. Logstica de transportes. Roteirizao.

  • ABSTRACT

    This report has the goal of studying the management process of load collects in

    suppliers of an Engineering enterprise that acts in the area of large projects, especially in EPC

    Engineering, Procurement and Construction regime. Such transportation is done by third-

    party, however the enterprise has total freedom to define itineraries and to structure and to

    program collects. Through this analysis, a model will be proposed to be applied for the

    obtaining of the best vehicle using and, consequently, the reducing in costs. The case in focus

    is characterized as a routing problem with split delivery, mix vehicle, time windows and

    scaled costs, that consists in values of costing that vary , in levels, according to ranges of

    traveled distance. For its resolution, techniques of Operations Research will be applied,

    resulting in the development of a programming that uses for basis an algorithm from specific

    literature, with the necessaries adaptation and assumptions. This programming will be

    developed in the Microsoft Excel environment, in VBA Visual Basic for Applications

    language, whose diffusion in the business environment is wide. Before the development of the

    heuristics, there will be the use of the optimization software Xpress to the exact resolution of

    a reduced version of the problem. The feasibility of application of the developed model,

    considering the earnings to be obtained, will be possible to be observed through the

    comparison with demand data and real costs of a project recently finished by the company. In

    this way, it will be proved that Operations Research techniques are important in decision

    processes in combinatory cases like this and help to promote cost reduction and

    improvements in current processes of the companies.

    Keywords: Operations Research. Logistics. Routing.

  • LISTA DE FIGURAS

    Figura 1: Fluxograma tpico de um empreendimento tipo EPC. .............................................. 20

    Figura 2: Organograma tpico de um empreendimento tipo EPC. ........................................... 21

    Figura 3: Fluxograma da rea de Suprimentos. ........................................................................ 22

    Figura 4: Inter-relacionamento entre as reas de Suprimentos................................................. 23

    Figura 5: Curva exemplo da questo de custos escalonados do problema. .............................. 27

    Figura 6: Fluxograma da rea de logstica de transportes. ....................................................... 28

    Figura 7: Esquema das coletas atuais. ...................................................................................... 30

    Figura 8: Esquema da proposta de roteamento a ser aplicada nas coletas ............................... 31

    Figura 9: Esquema de coletas exclusivas (Chen et al., 2007) .................................................. 38

    Figura 10: Esquema de utilizao de coleta fracionada (Chen et al., 2007) ............................ 38

    Figura 11: Esquema da proposta de roteamento a ser aplicada utilizando coletas fracionadas.

    .................................................................................................................................................. 39

    Figura 12: Coleta no-otimizada feita nos ns B e C. .............................................................. 44

    Figura 13: Coleta otimizada realizada nos ns B e C. .............................................................. 44

    Figura 14: Fornecedores a serem atendidos e depsito central. ............................................... 46

    Figura 15: Definio da semi-reta de origem e do sentido de rotao. .................................... 46

    Figura 16: Resultado grfico do roteamento pelo mtodo de varredura. ................................. 47

    Figura 17: Exemplo de funo de custos sem descontinuidade(Extrado de Winston, 2004).. 48

    Figura 18: Funo de custos com descontinuidade presente neste problema........................... 50

    Figura 19: Exemplo de formao de sub-rota(pelo veculo 1) evitada pelo conjunto de

    restries (20). .......................................................................................................................... 57

    Figura 20: Planilha de insero de dados para obteno do mapa plotado. ............................. 65