XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO
Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção
Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.
DETERMINAÇÃO DO MELHOR PONTO
PARA INSTALAÇÃO DE UM CENTRO
DE DISTRIBUIÇÃO EM MATO GROSSO
DO SUL DE UMA GRANDE REDE DE
MÓVEIS E ELETRODOMÉSTICOS
CONSIDERANDO SEU PROJETO DE
EXPANSÃO
Bruno Alexandre Oliveira (UTFPR)
[email protected]
Rodrigo Salvador (UTFPR)
[email protected]
Rui Tadashi Yoshino (UTFPR)
[email protected]
Ao considerar a distribuição de materiais seja na cadeia de
suprimentos ou simplesmente em um segmento da mesma, claramente
podemos observar um desafio logístico. A escolha da localização das
instalações de armazenagem é vista como uma definição estratégica. O
cenário de competição intensa, faz com que as empresas sempre
busquem as melhores soluções, visando um melhor fluxo de matérias
em sua distribuição e uma diminuição considerável no que diz respeito
a estoque. Nesse sentido a criação de CD’s (Centros de Distribuição)
tem se mostrado uma opção relevante no ambiente estratégico, bem
como em termos logísticos. Porem, se faz necessária uma serie de
analises para se determinar a melhor posição para a localização de
um CD, dentre elas a consideração geográfica.
Neste trabalho, apesar do conhecimento de todos os outros fatores
amplamente importantes como custos, demanda e etc, focaremos sobre
o aspecto geográfico, considerando um projeto de expansão de uma
grande empresa de móveis e eletrodomésticos que teve seu
desenvolvimento no Paraná e atualmente vem se desenvolvendo
fortemente no estado do Mato Grosso do Sul, tendo como base os
pontos onde a empresa já possui filiais e seus pontos futuros. Para a
realização do estudo foram combinados os conhecimentos práticos em
Pesquisa Operacional, sobre tudo modelagem matemática, bem como
conhecimentos teóricos sobre logística. Para a implementação do
modelo foi utilizado o software LINGO.
Palavras-chave: Pesquisa Operacional, logística, planejamento, CD’s,
estratégia.
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1. Introdução
A distribuição de materiais seja na cadeia de suprimentos ou simplesmente em um segmento
da mesma, é vista como um desafio logístico. A escolha da localização das instalações de
armazenagem é vista como uma definição estratégica. Constitui-se de um conjunto integrado
de tomadas de decisão, que envolvem desde as políticas de serviço ao cliente, passam pelas
definições de estocagem e chegam até definições de transporte e produção que tem como
objetivo realizar um fluxo eficiente de materiais e produtos acabados ao longo de toda cadeia
de suprimentos (LACERDA, 2000).
O cenário atual, de constante desenvolvimento tecnológico em geral, faz com que esta última
definição venha sofrendo grandes mudanças, envolvendo serviços que promovem cada vez
mais soluções do que a tradicional estocagem de curto e médio prazo. Atualmente as
empresas procuram cada vez mais otimizar seus fluxos de materiais, diminuindo assim o
tempo entre recebimento e entrega de pedidos, reduzindo então seus estoques. É nesse
ambiente que a armazenagem de materiais ganha destaque, promovendo capacidade de
resposta rápida em muitos serviços que justamente necessitam diminuir cada vez mais as
grandes quantidades de estoque. Como resposta a este novo cenário o mercado vem se
moldando cada vez mais para centralização de estoque, tornando cada vez mais fácil a entrega
direta e contínua em cada ponto de venda, tornando então os CDs (Centros de Distribuições),
de extrema relevância no ambiente logístico.
Nesse ambiente de constante busca por soluções logísticas inovadoras, seja com relação à
rapidez como em relação a custos, deve-se ter uma percepção de que algumas soluções podem
ser um “mal necessário”, no qual deve ser analisado o cenário como um todo e projetar
ganhos futuros. BALLOU (2001: PAG) afirma que
“Para conseguir a coordenação perfeita entre o fornecimento e a demanda, a
produção teria de responder instantaneamente e o transporte teria de ser
perfeitamente confiável, com tempo de entrega zero. Isto não está disponível para
uma empresa a custos razoáveis. Consequentemente, as empresas usam estoques
para melhorar a coordenação da oferta-procura e para reduzir os custos totais.”.
Sendo assim esta mudança deve ser vista como necessidade de atender cada vez melhor o
cliente final. BANZATO (2003: PAG) sustenta que
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“Num esforço para atender ao novo desafio da armazenagem, as operações do
armazém estão mudando. Os centros de distribuição assumem uma perspectiva mais
ampla, o que lhes permite enxergar que o cliente é uma pessoa real e que exige cada
vez mais qualidade nos serviços prestados.”.
2. Problema
Considerando o cenário atual de constante desenvolvimento, todo e qualquer projeto de
expansão com o intuito de ser bem sucedido deve ter suas bases logísticas bem estabelecidas,
mesmo em segmentos de grande sucesso, é um desafio ter um planejamento onde não ocorra
nenhum trade off, que leve a sérias complicações.
Sendo assim, chegou-se ao problema exposto de uma grande rede de móveis e
eletrodomésticos, que possui sua sede e 145 filiais no Paraná, 49 filiais em Santa Catarina, 5
filiais no Mato Grosso do Sul e 1 filial em São Paulo. Em seu projeto de expansão 2014 –
2018, projeta seu crescimento em mais 44 filiais no Paraná, 30 em Santa Catarina, 15 no Mato
Grosso do Sul, 10 no Mato Grosso e 6 em São Paulo. Para dar suporte à sua expansão no
estado do Paraná no ano de 2014 a rede está finalizando um novo centro de distribuição
visando atender suas 194 filiais ao fim do projeto de expansão, considerando que já existe um
centro de distribuição no estado.
Como sua expansão passa por outros estados, a estratégia da rede é de investir em CDs, que
possam otimizar a distribuição de seus produtos. Como parte do projeto de expansão, a rede
projeta para 2015 a construção de um centro de distribuição em Santa Catarina e para 2016
um centro de distribuição no estado do Mato Grosso do Sul.
Dentre os estados citados, o estado do Mato Grosso do Sul é considerado fator chave pela
rede, pelo seu elevado potencial de crescimento, e a partir desta afirmação, resolveu-se focar o
estudo sobre a melhor região para instalação de um Centro de distribuição considerando as
filiais já existentes e aquelas que serão implantadas no projeto de expansão.
3. Objetivo
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Determinar a melhor posição geográfica para instalação de um centro de distribuição de uma
grande rede de móveis e eletrodomésticos com sede no Paraná, a fim de atender de forma
otimizada suas filiais no estado do Mato Grosso do Sul considerando seu projeto de expansão.
4. Subtítulos das sessões
4.1. Estratégias em logística
A logística é definida por Christopher (1997) como um processo que tem a capacidade de
gerenciar estrategicamente as movimentações, armazenagens e aquisições de materiais, peças
e produtos acabados, por meio da organização, de modo a realizar a maximização da
lucratividade presente e futura, através do atendimento de uma demanda ao menor custo
possível.
Como já citado anteriormente uma das decisões mais importantes no planejamento estratégico
de uma companhia, focando-se na questão logística é a localização de fábricas, filiais e
centros de distribuição. A partir dessa realidade, Ballou (2006), constata a alta relevância de
localizar instalações fixas em uma cadeia de suprimentos, visto que esta dá forma e conteúdo
a um conjunto completo na cadeia como um todo. Essa estruturação, define opções,
juntamente com os custos e investimentos associados, que por fim são utilizados para operar o
sistema.
De forma substancial, a globalização aumentou a importância de estudos sobre localização
onde decisões nesse processo envolvem a quantidade e a localização de centros de
distribuição. Nesse sentido apesar de decisões sobre capacidade de um centro de distribuição
também possuir um peso significante, a questão da localização se apresenta em primeiro lugar
devido à análise de demandas existentes e potenciais, afim de uma maior rapidez no
atendimento. É através da localização de um centro de distribuição que será então
estabelecida as condições essenciais para a seleção e bom gerenciamento dos serviços de
transporte e níveis de estoque de uma companhia. Complementando estas afirmações, Gurgel
(2000), ressalta que a localização de uma fábrica, depósito ou centro de distribuição, deve ser
feita de modo a satisfazer seus objetivos presentes e futuros, objetivos estes que devem incluir
o seu próprio bem estar, a satisfação de seus gerenciadores, além do resultado econômico.
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4.2. Pesquisa operacional como ferramenta logística
Ao adentrar no tema tomada de decisão, é impossível não tocar em duas grandes áreas da
Engenharia de Produção, sendo elas a GP (Gestão da Produção) e a PO (Pesquisa
Operacional), sendo que dentre as duas, a PO, oferece uma gama de possibilidades na
resolução de problemas reais através de modelagem matemática, sendo cada vez mais
utilizada na resolução de problemas logísticos. Goldbarg (2000), afirma que utilizando-se PO,
tomar decisões é ter a capacidade de representar de forma adequada a realidade, ou seja, criar
modelos, e através desses modelos, criar um algoritmo de solução, que explique como
resolver, remover uma dificuldade ou otimizar/minimizar uma situação segundo os objetivos
propostos.
Hillier e Lieberman (2006), definem PO como uma ciência aplicada que tem como objetivo a
melhoria de desempenho. Trabalhando com modelos matemáticos e com o auxílio de
computadores para resolver suas formulações, sendo feita por fim uma análise dos resultados
obtidos. Sendo assim a técnica de forma completa precede-se de uma modelagem e suas
soluções são sujeitas a uma análise final que determina sua validade.
Complementando a descrição, Hillier e Lieberman (2006), ressaltam que para tomar decisões
com a utilização de PO, é necessário ter o conhecimento dos objetivos, facilitando assim a
análise final dos resultados obtidos, não deixando de lado as alternativas de decisão e as
restrições descritas, para que assim no final os resultados obtidos sejam aceitáveis.
4.3. Problema de localização, uso da distância euclidiana e programação não-linear
Problemas de localização tratam essencialmente, da decisão sobre onde localizar instalações,
de forma a atender um ou mais clientes, critérios de forma otimizada (otimização
mutiobjetivo).
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Este tipo de problema começou a ganhar destaque no século XX, porém o estudo desta
temática se iniciou muito antes com Pierre Fermant, Batista Cavalieri e Evarista Toricelli,
todos tendo vivido entre os séculos XV e XVI, onde propuseram a resolução de um problema
chamado “minisum Euclidiam distance point”, que consistia em minimizar em um plano
contínuo as distâncias Euclidianas existentes entre todos os outros pontos pertencentes ao
mesmo plano (DREZNER et al., 2004).
Ainda segundo Drezner et al. (2004), a primeira aplicação da teoria da localização com
enfoque sobre a questão industrial ou serviços, foi realizada em 1909 por Weber, que tinha
como objetivo encontrar a melhor localização para um depósito considerando os pontos de
entrega e suas respectivas demandas, bem como suas distâncias em relação ao armazém. Ou
seja, o objetivo era encontrar a menor soma de distâncias euclidianas ponderadas de n pontos
fixos com coordenadas (ai, bi), sendo o ponto de localização final do depósito também no
espaço com coordenadas (x, y). O modelo matemático pode ser visto resumidamente na
Equação (1).
(1)
Onde
é a distância euclidiana entre (x,y) e (ai, bi).
Nessa condição considerando di (x,y), entende-se que o problema deve ser analisado pela
ótica de uma Programação Não-Linear.
Os problemas abordados pela Programação Não-Linear, têm por objetivo solucionar
problemas que envolvem funções constituídas de variáveis que compartilham relações
desproporcionais entre si (não-linearidade). Assim, utilizam-se os mesmos conceitos embora
os procedimentos matemáticos utilizados na resolução dos problemas de natureza não linear
sejam diferentes. Há algumas técnicas para resolver problemas com características
específicas, tais como: existência de uma ou mais variáveis, existência (ou não) de restrições,
funções contínuas ou descontínuas (CORRAR, 2004).
6. Metodologia
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Para a formulação do problema, inicialmente realizou-se uma pesquisa exploratória, onde
foram levantados todos os dados referentes às filiais da rede de móveis e eletrodomésticos
existentes em um cenário atual e posteriormente, os dados quanto ao desenvolvimento de
novas filiais projetadas, como pode ser visto na Figura 1, onde constam como cidades já
atendidas pela rede no cenário atual: Mundo Novo, Ponta Porã, Nova Alvorada do Sul,
Ivinhema e Dourados. Sendo as futuras instalações localizadas conforme projeto de expansão:
Amambai, Tacuru, Sidrolândia, Rio Brilhante, Campo Grande, Naviraí, Camapuã, Ribas do
Rio Pardo, Nova Andradina e Santa Rita do Rio Pardo.
Figura 1 - Analise da localização das filiais existentes e projetadas
Fonte: - Autoria própria
Para a criação do modelo matemático, definiu-se a utilização de PNL (Programação
Não-Linear), visto a necessidade da utilização de distâncias euclidianas (Figura 2), para que
minimizando seu somatório e considerando todos os pontos no plano adotado, seja possível
encontrar o melhor posicionamento para um centro de distribuição.
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Figura 2 - Distância euclidiana
Fonte: Autoria própria
Devido à necessidade da localização dos pontos através de coordenadas, ao mapa foram
adicionadas linhas em escalas igualitárias, para que as leituras dos pontos no plano fossem
então facilitadas (Figura 3), e assim então a leitura dos pontos vistos na Tabela 1.
Figura 3 - Mapa com linhas de escala para leitura de coordenadas
Fonte: Autoria própria
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A leitura dos pontos foi feita de modo a tomar os valores encontrados no eixo x e no eixo y.
Tabela 1 - Leitura dos pontos, localizando as cidades no plano
IDADE
PONTA PORÃ
X
20
Y
15
AMAMBAI
22
11
TACURU
23
7
SIDROLANDIA
23
24
DOURADOS
24
17
RIO BRILHANTE
25
20
NOVA ALVORADA DO SUL
26
22
MUNDO NOVO
26
5
CAMPO GRANDE
26
25
NAVIRAÍ
27
12
CAMAPUÃ
27
35
IVINHEMA
29
17
RIBAS DO RIO PARDO
29
29
NOVA ANDRADINA
31
18
SANTA RITA DO RIO PARDO
33
23
Fonte: Autoria própria
Após a leitura dos pontos, de conhecimento do modelo matemático a ser seguido, utilizou-se
o software Lingo 14.0, para a solução do problema, conforme modelo matemático
apresentado a seguir.
7. Modelo matemático
De acordo com as características apresentadas anteriormente é possível desenhar
matematicamente o problema para que se alcance uma solução exata.
Busca-se, então, minimizar a distância total ( DCD ) - soma das distâncias do CD em relação a
cada uma das filiais). Para isto, são estabelecidas as variáveis XCD e YCD , que representam
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as coordenadas X e Y em relação à origem considerada, e os vetores X (i) e Y (i) , que
fornecem as coordenadas X e Y de cada filial i em relação à origem.
O número de filiais (n) do sistema é igual a 15, tendo, então, como evidenciado acima, 15
valores para X (i) e 15 valores para Y (i) , sendo as coordenadas de cada uma das n filiais em
relação à origem estabelecida dadas pelos vetores X (i) e Y (i) , representando as distâncias
em relação aos eixos X e Y , respectivamente.
X (i)   20 22 23 23 24 25 26 26 26 27 27 29 29 31 33 (2)
Y (i)  15 11 7 24 17 20 22 5 25 12 35 17 29 18 23 (3)
As variáveis XCD e YCD representam as coordenadas finais, em relação aos eixos X e Y ,
respectivamente, do centro de distribuição sugerido. Tem-se, então, que a distância total
DCD , utilizando a menor distância (distância euclidiana) entre dois pontos é dada por:
n
DDC  
i 0
 XCD  X (i)   YCD Y (i) 
2
2
(4)
Buscando reduzir a distância total DCD , tem-se como função objetivo:
Min  DCD (5)
7. Resultados e Discussão
Após o tratamento dos dados e formulação do modelo matemático, há enfim um resultado
(Figura 5), o qual ainda precisa ser interpretado, para que seja possível definir qual a
localização do centro de distribuição no estado do Mato Grosso do Sul, atendendo então o
objetivo proposto neste estudo.
Para analisar o resultado obtido em Lingo, deve-se conhecer as variáveis e entender do que se
trata a função objetivo, uma vez que no caso estudado, a função objetivo, retorna somente o
menor valor das distâncias somadas, sendo o resultado esperado com as coordenadas do
centro de distribuição obtidos através da leitura das variáveis XT e YT, descritas no modelo
tendo seu início no ponto X=0 e Y=0. Realizando então a leitura de forma adequada tem-se
como resultado os valores de XT= 25,8 aproximando então para 26, e YT= 19,16, o qual
também é aproximado para 19, para assim facilitar a visualização no mapa (Figura 6), onde o
centro de distribuição se encontra em amarelo localizado na cidade de Rio Brilhante, onde
haverá uma filial segundo projeto de expansão. O local indicado pela modelagem atende de
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forma otimizada todas as cidades com filiais dispostas, sendo elas já existentes ou apenas
projetadas.
Figura 6 - Localização do centro de distribuição segundo a resolução em PNL
Fonte: Autoria própria
7. Considerações Finais
Como enfatizado, a tarefa de localizar um centro de distribuição é de extrema importância
para o planejamento estratégico de uma empresa. Em um projeto de expansão isso não é
diferente e necessita de uma atenção redobrada.
Através da metodologia escolhida, e uma análise de dados cuidadosa, foi possível atingir o
objetivo proposto, localizando então geograficamente as futuras instalações do centro de
distribuição considerando as atuais e futuras filiais.
Conclui-se então, que o modelo de programação utilizado se comportou bem, retornando uma
solução viável e dentro do esperado para o problema proposto, porém deve-se lembrar que ao
definir a escolha por este método, não está sendo levado em consideração quaisquer questões
extra geográficas, como ligações entre rodovias, questões ambientais ou outras possíveis
barreiras de locomoção.
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Sendo assim, fica como sugestão para estudos futuros, o aprofundamento em possíveis
métodos que possam aprimorar o método utilizado, visando à consideração de outras variáveis
que atuem extra geograficamente, visando então um melhor apoio à tomada de decisão.
REFERÊNCIAS
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empresarial. Porto Alegre: Bookman, 2001, pp 201/202.
BALLOU, R. Gerenciamento da Cadeia de Suprimentos / Logística empresarial. Porto Alegre: Bookman,
2006.616p.
BANZATO, Eduardo [et al.]. Atualidades na armazenagem. São Paulo: IMAM, 2003, p.19
CHRISTOPHER, M.; Logística e Gerenciamento de Cadeias de Suprimentos – Estratégias para Redução de
Custos e Melhoria dos Serviços. São Paulo: Pioneira, 1997.
CORRAR, Luiz J; THEÓFILO, Carlos R et. All; Pesquisa Operacional para Decisão em Contabilidade e
Administração. São Paulo, Atlas, 2004.
DREZNER, Z. et al. The Weber Problem. In: DREZNER, Z., HAMACHER, H. W. Facility Location:
Aplications and Theory. 2ª. ed. Berlim. Springer 2004. Cap 1, p. 1 -36.
LACERDA, Leonardo (2000) - Armazenagem estratégica: analisando novos conceitos. Centro de Estudos em
Logística (CEL), COPPEAD/UFRJ.
GOLBARG, M.C., LUNA H. P. L. Otimização combinatória e programação linear: modelos e algoritmos. Rio
de Janeiro: Campus, 2000.
GURGEL, Floriano do Amaral. Logística Industrial. São Paulo: Atlas, 2000.
HILLIER, F. S., LIEBERMAN, G. J. Introdução a Pesquisa Operacional. São Paulo: McGraw-Hill, 2006.
OTT, Margot Bertolucci. Tendências Ideológicas no Ensino de Primeiro Grau. Porto Alegre: UFRGS, 1983.
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MELLO, Luiz Antonio. A Onda Maldita: como nasceu a Fluminense FM. Niterói: Arte & Ofício, 1992.
Disponível em: <http://www.actech.com.br/aondamaldita/ creditos.html> Acesso em: 13 out. 1997.
SCHWARTZMAN, Simon. Como a Universidade Está se Pensando? In: PEREIRA, Antonio Gomes (Org.).
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AZEVEDO, Dermi. Sarney Convida Igrejas Cristãs para Diálogo sobre o Pacto. Folha de São Paulo, São Paulo,
22 out. 1985. Caderno econômico, p. 13.
ANEXO
Os anexos devem vir ao final do trabalho. Vale salientar que o trabalho completo, incluindo as
referências bibliográficas e os anexos, não deve exceder 4.000 palavras e 1Mb.
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