Modelo de Apoio à Decisão de Roteamento na Distribuição Física de Produtos Perecíveis

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Modelo de Apoio à Decisão de Roteamento na Distribuição Física de Produtos Perecíveis

  1. 1. PRODUÇÃOModelo de Apoio à Decisão deRoteamento na Distribuição Física deProdutos Perecíveis Fábio Roberto Salata Jr. Engenheiro de Produção, Pão Americano S/A Hugo T.Y.Yoshizaki Professor Assistente, Depto. de Engenharia de Produção, Escola Politécnica, USP. Caixa postal 61548, São Paulo -SP, 05508. Palavras-chave: logística; Distribuição Física; Pesquisa Operacional; Roteirização. Key words: logistics; Physical Distribution; Operations Research; Routing. RESUMO Este trabalho descreve o desenvolvimento de um modelo de apoio à decisão de roteamento numa indústria de produtos alimentícios. Esta sistemática utilizou o algoritmo SWEEP, obtendo economias significativas em relação à forma anterior de programação de roteiros. O modelo, por outro lado, auxiliou a desvincular as operações do canal de vendas e do canal de distribuição t1sica. Montou-se também uma série de indicadores de produtividade para a entrega de produtos, permitindo melhor controle gerencial desta atividade. ABSTRACT This work describes lhe eJJorl to conslrucl a decision supporl model for jleel rouling in the distribution of a food industry. The SWEEP algori/hm was employed, oblaining beller resulls than lhe previous approch. On lhe olher hand, lhe model helped lo segregale dislribulion channel operations of sales and physical sistribution. A set ofproduclivily indicators was also developed lo al/ow beller managerial contrai of that activity. 45
  2. 2. PRODUÇÃO entregas, dos seus objetivos e do seu ambien-Introdução te. Foi também necessária a formalização pela Este trabalho foi desenvolvido numa in- empresa do nível de serviço de atendimento adústria de produtos alimentícios, com foco na ser oferecido aos seus clientes. Realizou-sedistribuição fisica de perecíveis na região então a coleta de dados e informações sobre:metropolitana de São Paulo (SalataJr., 1990). produtos, instalações, sistema de controle,Seu objetivo foi desenvolver um método ade- estatísticas de vendas, sistemas administrati-quado de administração dos roteiros para dis- vos, mercados e canais de distribuição, custostribuição urbana na empresa, obedecendo logísticos etc. Este levantamento permitiuparâmetros de nível de serviço, produtividade definir o sistema a ser estudado, onde a rotei-e prática administrativa vigente. rização de entregas era tradicionalmente rea- lizada por métodos empíricos. Elaborou-se, desta maneira, uma sistemá-tica tanto para a formação de rotas de entregas Em seguida, procedeu-se à definição depara os veículos da firma (roteirização), com medidas de mérito para as sistemáticas atual ea capacidade de ser flexível às variações que futura, com a formação de indicadores deocorrem diariamente nas vendas realizadas, produtividade fisica. Com os dados coletadoscomo para o controle dessas operações, atra- foram então calculados os diversos desempe-vés de uma série de indicadores de produtivi- nhos para as rotas originais.dade. A partir dessas informações, foi realizadaa O resultado obtido no teste-piloto foi, para análise da situação vigente e a proposição dea amostra analisada, uma redução significati- alternativas para melhoria. Foram pesquisa-va do número de viagens, juntamente com dos diversos algoritmos de roteirização, ten-uma melhoria em um equilíbrio dos índices de do sido escolhido o algoritmo Sweep (Bailou,produtividade, ou seja, no uso de recursos na 1987). Foram então determinadas uma re-distribuição. Atualmente, procede-se à im- gião-piloto da área metropolitana e um perío-plantação do modelo nas demais regiões de do de amostragem, com a finalidade de vali-entrega na cidade. dar os procedimentos propostos, e permitir tomar-se a decisão de implantação do novo Este projeto foi desenvolvido como o tra- método.balho de formatura do primeiro autor, sob aorientação do segundo, no ano de 1990. Descrição do ProblemaMetodologia O sistema em questão é responsável pela entrega diária de produtos aos clientes daEmpregada indústria (grandes e pequenos varejistas, cer- Foi uti Iizado o enfoque sistêm ico (Church- ca de 2000 entregas por dia, 65 zonas deman, 1986) no desenvolvimento deste distribuição) na região metropolitana de Sãotrabalho. Paulo. Ele conta com uma frota de veículos próprios da empresa (basicamente, 80 cami- Inicialmente, procedeu-se à definição do nhões de 3,5 t) e uma equipe de motoristas/problema, com a identificação do sistema de ajudantes. 46
  3. 3. PRODUÇÃO o nível de Serviço adotado pela empresa é Existem 7 famílias de produtos, sendo queatender todos os pedidos dos clientes no dia uma delas (pães de forma) responde por 50%seguinte à emissão, mesmo que isto acarrete do volume físico das entregas (devido à suana entrega de pedidos incompletos. baixa densidade, os produtos da empresa são críticos em volume e não em peso na lotação de um caminhão). Uma característica impor- .Os veículos saem no início do dia de um tante é a perecibilidade dos produtos (7 a 15único armazém central (contíguo à fábrica), dias em regra), tendo a principal família asendo que geralmente atendem mais de um maior perecibilidade. Isto tem implicações nocliente por viagem (entrega parcelada). Para nível de serviço e na programação de entre-tanto, o setor de vendas passa diariamente, até gas, em termos da freqüência de visitas a umas 15 h, os pedidos que serão entregues no dia mesmo cliente.seguinte para processamento e triagem. Osroteiros são montados, os caminhões são car- Existe uma sazonal idade de ciclo semanalregados conforme os roteiros na madrugada e nas vendas, com o pico ocorrendo na sexta-as entregas são iniciadas às 6 horas da manhã. feirae sábado e o vale na segunda-feira, o picoPara a análise desta sistemática foi elaborado sendo 40% superior ao vale.o Diagrama de Fluxo de Dados (DFD) edeterminados os tempos dispendidos em cadaprocesso. O estudo dos tempos e das ativida-des paralelas foi importante para definir o Desenvolvimento dotempo disponível para o processamento domodelo de apoio à roteirização e a escolha do Trabalhoalgoritmo. Para a definição de um método (algoritmo) de roteirização, foram necessárias duas infor- Originalmente a região metropolitana era mações básicas, além da demanda por produ-dividida em zonas de entrega fixas, que eram tos e oferta de recursos:as mesmas tanto para a operação de vendascomo para entregas. Além disso, cada vende- 1º) índices de produtividade (desempenho) dedor e cada motorista trabalhava em apenas cada rota atual;uma única zona de distribuição. Isto prejudi-cava o desempenho da distribuição fisica, 2º) a posição geográfica dos clientes e a redeuma vez que as naturezas das operações de de vias (base de dados geográfica).vendas e entregas são bastante diferenciadas,com os caminhões operando em média com Índices de Produtividade Físicauma ocupação de apenas 50% do baú. Umadas características da nova sistemática é jus- Um dos principais pontos do trabalho foi atamente a desvinculação entre zonas de venda geração de um conjunto de indicadores dee zonas de entregas, permitindo à distribuição produtividade para a distribuição das merca-fisica uma melhor adaptação às suas ativida- dorias, uma vez que o setor tinha sido recen-des e natureza de operações. Uma discussão temente estruturado e havia falta de ferramen-sobre esta interferência em canais de distri- tas gerenciais. Essa necessidade de informa-buição pode ser vista em Bowersox et alii ções foi parcialmente atendida pelos indica-(1985) e em Kotler (1980). dores físicos descritos mais abaixo. 47
  4. 4. PRODUÇÃO o uso destes indicadores parciais permitiu verificou-se, além da baixa ocupação média, umao conhecimento de alguns pontos críticos, ao grande heterogeneidade nos índices para dife-distinguir o desempenho para cada zona e rentes zonas. A análise da produtividade per-região de entregas da Grande São Paulo. Fo- mitiu escolher 4 zonas contíguas e de desem-ram coletados dados pelo período de um mês penho inadequado para montar o teste-pilotode operações, considerado pela administração para validação do modelo proposto. Os índicescomo suficiente mediante a ciclicidade sema- agregados para a região formada por estas 4nal das vendas. zonas estão na tabela I abaixo. Os índices elaborados são os seguintes:a) Ocupação: volume de cargaentregue/volu- me disponível nos baús (OCU); Base de Dados Geográficosb) Quantidade média de cestas (unidade de Para a realização dos testes e validação do movimentação) entregue para cada cliente modelo, foi necessário desenvolver a base de (MCE); dados geográficos da região escolhida. As in- formações da rede de cI ientes e de vias de acessoc) Tempo médio para deslocamento de um naturalmente dependem do tipo de modelo cliente a outro (MTP); escolhido para o roteamento, e vice-versa, num processo interativo. Neste caso, foramd) Razão entre o tempo dispendido para aten- marcados num mapa todos os clientes atendi- der desde o primeiro ao último cliente da dos para cada dia da semana numa semana zonae o tempo total que o veículo está fora considerada típica. A escolha de um período de da empresa (TZN); lima semana para a vai idação se deve àsazona- Iidade já comentada.e) Razão entre o tempo que o veículo está fora daempresae o tempo normal de serviço de A visualização gráfica foi fundamental para 8h/dia (TDI). se familiarizar com a distribuição geográfica dos clientes e suas ligações com as vias de Ao se analisar todas as zonas de entrega, acesso, além da identificação de pontos notá- TABELA 1. ÍNDICES DA REGIÃO ESCOLHIDA Ind.lDia SEG TER QUA QUI SEX SAB MÉDIA OCU 0,35 0,42 0,50 0,42 0,59 0,35 0,44 MCE 3,06 4,34 2,82 3,5 5,82 3,59 3,86 MTP (h) 0,18 0,23 0,20 0,18 0,22 0,16 0,19 TZN 0,71 0,74 0,82 0,73 0,67 0,67 0,72 TOI 0,86 0,92 1,31 0,92 1,03 0,72 0,96 48
  5. 5. PRODUÇÃOveis, como rios, pontes, grandes avenidas etc. e, portanto, agilizou sua avaliação pelosTambém foi importante diferenciar grandes administradores da área; por outro lado,clientes (como hipermercados, que têm prio- seu funcionamento é de fácil compreen-ridade de entrega e restrições de horário) dos são pelo usuário, o que auxiliou bastantedemais. sua aceitação; c) organização da área - o setor tinha sidoEscolha do Modelo estruturado recentemente, e muitos proce- Para a definição de um modelo apropriado dimentos novos estavam sendo implanta-para montar os roteiros, foram pesquisados dos ou planejados, gerando grande incer-diversos algoritmos existentes na literatura teza a médio e longo prazo; desta maneira,(Fisher e Jaikumar (1981), Clarke e Wright era prudente adotar um modelo cujo de-(1964), Sodin et alii (1983)). Foram analisa- senvolvimento não consumisse muito tem-dos tanto algoritmos otimizantes como heu- po e rapidamente gerasse resultados, auxi-rísticos. liando a estruturar o setor e atuando como um protótipo de sistema de roteirização Uma questão importante era desvincular (Davis, 1982). Posteriormente poderia seras zonas de entrega das zonas de venda, e implantado um modelo mais sofisticado,deixar a formação de roteiros livre e não mais que desse melhores resultados e necessi-fixa, de forma a homogeneizar o desempenho tasse de mais informações.das diversas rotas. O algoritmo SWEEP tem duas fases: na Além disso, existe uma série de restrições, primeira, ele agrega os pontos de entrega emmuitas das quais associadas aos clientes. O um ou mais conjuntos; em seguida, determinauso de heurísticas foi considerado como mais a seqüência dos roteiros por regras mais ouapropriado, devido à flexibilidade e rapidez menos complicadas.de rotas. Alguns dos parâmetros importantespara a escolha do modelo são: horários de A fase de agregação consiste em:entrega, capacidade dos baús dos caminhões,prioridade de clientes etc. 1) determinar no mapaa região de abrangência dos clientes a serem atendidos; Foi escolhido o algoritmo SWEEP (videSodin er alii, 1983, p.170) para implementa- 2) determinar um ponto A qualquer do planoção, com devidas adaptações. V árias razões como referência;levaram a esta escolha, a saber: 3) varrer, centralizado em A, sucessivos seto-a) disponibilidade e confiabilidade das infor- res geométricos adjacentes até completar mações coletadas - os pontos de entrega toda a região, obedecendo todas as restri- não foram tabulados com coordenadas ções impostas ao sistema. A varredura individuais no mapa, mas sim agregados pode ser feita tanto no sentido horário em quadrantes; como no anti-horário, recomendando-se traçar o maiornúmero possível de possibi-b) simplicidade do algoritmo - permitiu gerar Iidades através de diferentes pontos e refe- rapidamente resultados para comparação, rências (raios) de inicialização. 49
  6. 6. A fase de determinação dos roteiros se faz equilíbrio nos índices de produtividade física,através da seqüenciação dos clientes "varri- ou seja, no uso dos recursos de distribuição.dos" na formação das regiões. É importante Uma das principais mudanças foi a alocaçãoconsiderar, para muitos casos, que o objetivo variável do número de caminhões de entregadeste roteiro não é impor com precisão a para cada dia da semana, de acordo com asseqüência de clientes a serem atendidos (iti- necessidades (este número era basicamentenerário), mas agrupá-los organizadamente fixo). Os resultados obtidos comparados comquanto às suas proximidades. os valores reais da semana amostrada estão na tabela 2, abaixo. o último roteiro montado por este algorit-mo tem grande possibilidade de ter menorocupação do veículo. Conclusões A variante do algoritmo SWEEP utilizada A implantação dos indicadores de produti-levavaem conta apenas duas restrições: vidade física para a distribuição dos antigos procedimentos empíricos para roteirização1.- número máximo declientes para cada rotei- pelo modelo SWEEP representou um signifi- ro (50); cativo avanço tecnológico na administração logística da empresa.2.- capacidade máxima de cestas para os baús (270). A fase de implantação da nova sistemática iniciou-se logo após a concl usão deste estudo, tendo havido uma alteração importante naResultados definição das posições geográficas dos clien- tes, adotando-se agora o sistema CEP dos A aplicação do modelo à região do estudo Correios. Tal mudança não alterou os resulta-gerou redução significativa no número de dos obtidos. Além disso, o método está sendoviagens necessário, além da melhoria e do codificado no computador da empresa. TABELA 2. RESULTADOS OBTIDOS Método Original "SWEEP" Ocupação Dia Número Ocupação N° Viag. N° Viag. Baú (%) Clientes Baú (%)SEG 63 3 32,7 2 49,0TER 91 4 35,4 2 70,8QUA 131 4 51,0 3 68,0QUI 75 3 38,9 2 58,4SEX 92 4 35,8 2 71,6SAB 84 4 32,7 2 65,4TOTAL 536 22 13 50
  7. 7. PRODUÇÃO DA VIS, G.B. "Strategies for Information Re-Referências quirements Determination". IBMSyste-Bibliográficas ms Journal, V.21, n.l, 1982, pp.4-30.BALLOU, R.H. Basic Business Logistics. FISHER, M. e JAIKUMAR, R. "A Genera- Prentice-Hall, New Jersey, 1987. Iizeed Assignment for Vehicles Rou- ting". Net-works, V.ll, n.2 1981,BODIN, B. GOLDEN, B. A. Assaad e M. pp.l09-123. Ball. "Routing and Scheduling ofVehi- eles and Crews: the State of the Art". KOTLER, P. Marketing. São Paulo, Atlas, Comuters and Operations Research, 1980. V.I0, n.2, 1983. SALATA,F.R. Jr.ModeloLogísticodeApoioBOWERSOX. D.J. Logistics Management. à distribuição Física em uma Indústria 1985. de Produtos Alimentícios. Trabalho de Formatura, Departamento de Engenha-CHURCHMAN, C. W. The Systems Approa- ri~ de Produção, Escola Politécnica da ch. Dell Publishing, New York, 1968. USP, t990.CLARKE,G. e WRIGHT,J.W. "Scheduling of Vehicles from a Central Depot to a Number of Delivery Points". Operati- ons Research, V.12, 1964, pp. 568-581. 51

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