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Logística também se aprende com a natureza

Por Paulo Sérgio Gonçalves *

formigueiro e formigasO homem com todo o seu potencial criativo desenvolveu máquinas maravilhosas. Voam, computam, fazem diagnósticos, controlam a produção, centralizam o processo decisório, flexibilizam as operações complexas, etc. Grande parte desse arsenal tecnológico foi desenvolvido a partir das pesquisas realizadas na natureza, muito especialmente, no reino animal.

A frustração do homem em não poder voar – mitologicamente reproduzida na fábula de Ícaro – tornou-se uma realidade adaptada da capacidade e flexibilidade que os pássaros possuem em vôos de longas distâncias e mesmo em grandes altitudes como é o caso do da águia. Sua visão é tão apurada que consegue ver um peixe a várias centenas de metros de altitude e mesmo perceber a presença de um coelho a uma distância de 1,6 km. Os exemplos são inúmeros: estudo do comportamento dos tubarões para descobrir o processo de altíssima tecnologia que possui em detectar a longa distância a presença de um peixe se debatendo. Sua incrível aerodinâmica permitiu projetar novas aeronaves de alta performance.

Na logística não é diferente!

Livro: Pesquisa operacional – introdução

Quando se fala em pesquisa operacional, sabe-se que o assunto é sério (e as vezes muito difícil). Já abordamos a pesquisa operacional e otimização aqui no site, e por isso gostaria de fazer uma indicação de livro básico da área.

pesquisa operacional - livroUm novo livro que aborda este assunto é Pesquisa Operacional – Curso Introdutório, que está em sua 2a edição contando com mais de 350 páginas de exemplos, teoria e prática.

A pesquisa operacional é um conjunto de modelos matemáticos com larga aplicação em Administração de Empresas e Engenharia. Este livro, escrito em linguagem deliberadamente simples e livre de jargões matemáticos, contribui para a formação do raciocínio lógico dos leitores e alunos, incitando-os a ler, entender e formular os problemas de forma sistemática e racional, a fim de que possam transferir esse conhecimento para a prática profissional. Os dez capítulos da obra cobrem os aspectos temáticos considerados de importância fundamental dentro da pesquisa operacional como campo de trabalho e de estudo e podem ser usados de diferentes formas por professores que tenham necessidades variadas, em cursos de um ou mais semestres letivos. Esta segunda edição foi atualizada e traz um diferencial: no site do livro, alunos e professores encontram exemplos e exercícios resolvidos, possibilitando aplicar e exercitar na prática didática os conteúdos estudados teoricamente.

Série Pesquisa Operacional – Problema de Estoques & Roteamento

Caixas de estoques

Hoje, terminando a Série Pesquisa Operacional, vamos conhecer um pouco melhor um dos problemas mais complexos que o profissional de logística pode enfrentar. Trata-se do Problema de Estoques e Roteamento.

Para entender melhor, recomendo que o leitor faça uma leitura dos três artigos anteriores da série: uma visão geral, o problema do caixeiro viajante, e o problema de roteamento de veículos.

Feito isso, vamos analisar o problema pelas duas partes individuais:

Série Pesquisa Operacional – Problema de Roteamento de Veículos

roteamento de veículos - Logística DescomplicadaEm mais um artigo da série Pesquisa Operacional (confira a introdução da série e o artigo sobre o Problema do Caixeiro Viajante), hoje discutiremos o Problema do Roteamento de Veículos (Vehicle Routing Problem).

Este problema consiste em atender um conjunto de clientes que precisam receber mercadorias a partir de um depósito central. A idéia é visitar todos os clientes, entregar as quantidades necessárias, respeitando algumas restrições como o tempo da viagem dos veículos e a capacidade de carga dos mesmos, e garantindo que tudo seja feito ao menor custo possível. Se o Problema do Caixeiro Viajante (PCV) já era um problema difícil do ponto de vista de resolução computacional, o Problema de Roteamento de Veículos é ainda mais difícil, pois o trajeto de cada um dos veículos requer a resolução de um PCV, e ainda é preciso escolher quais clientes serão designados a cada um dos veículos, garantindo custo mínimo e eficiência máxima.

Este é um problema com alta ligação à área logística, pois a diminuição de custos de transportes é uma pressão constante nas cadeias de suprimentos. Além disso, possuem alto grau de aplicabilidade pois as diferentes versões do problema refletem de maneira muito real as decisões que precisam ser tomadas diariamente por transportadoras:

Série Pesquisa Operacional – Problema do Caixeiro Viajante

Na semana passada vimos uma introdução e a definição do que é a pesquisa operacional. Hoje conheceremos um pouco mais sobre o Problema do Caixeiro Viajante (Traveling Salesman Problem).

Na definição padrão do problema, imagine que você tem uma lista de cidades para visitar, e que você conhece a distância entre cada par de cidades. Você precisa visitar todas as cidades, sem passar pela mesma cidade duas vezes, viajando o menor tempo possível.

Este problema é muito importante para a logística, pois ajuda a definir as melhores rotas possíveis, mas do ponto de vista teórico é muito mais amplo que isto.

Em empresas de transportes e entregas, o termo milk run é usado para descrever o trajeto que passa por todas as estações para coletas de produtos, para depois entregá-los num ponto específico. O milk run, ou corrida do leite, seria passar por várias fazendas coletando leite e depois entregar o grande volume coletado numa empresa de laticínio. Este assunto foi tratado recentemente no blog Universo da Logística.

Este mesmo problema do caixeiro viajante é usado para otimizar a fabricação de microchips, obtendo os caminhos mais curtos para os circuitos integrados, a otimização de padrões de corte em chapas e placas, economizando material quando obtém o melhor aproveitamento possível, além de economizar o uso e troca das facas ou lasers que fazem o corte, e em uma versão levemente modificada ele ajuda a fazer o sequenciamento do DNA. Um problema típico com algumas centenas de pontos (cidades) pode levar muitas horas para ser resolvido, pois as combinações possíveis crescem muito rapidamente.

Série Pesquisa Operacional – uma visão geral (ATUALIZADO)

equações pesquisa operacional - Logística DescomplicadaA Pesquisa Operacional (PO) é a área que analisa formas de modelar os sistemas do mundo real em termos matemáticos, para identificar mais claramente as relações entre diferentes elementos com o objetivo de melhorar ou otimizar seu desempenho. Ela faz uso de modelos matemáticos, estatísticos e de algoritmos para identificar pontos de melhoria e ajudar na tomada de decisões empresariais.

Esta área está intimamente ligada à logística, pois muitos sistemas produtivos, industriais e gerenciais podem fazer uso das técnicas de Pesquisa Operacional para alcançar um desempenho superior. De fato, muitos softwares utilizados por empresas têm complexos algoritmos por trás, para determinar a melhor quantidade de produtos para se manter em estoques, os melhores volumes de produção (e seu agendamento), fazer roteamento de veículos, dentre outros.

A Pesquisa Operacional normalmente busca encontrar o valor máximo (de lucro, performance, aproveitamento) ou mínimo (de risco, de custo). É importante ressaltar que do ponto de vista da PO, quando se fala em máximo ou mínimo está implícito que não existe nenhuma outra solução melhor, ou seja, a solução encontrada é provada matematicamente como sendo a melhor de todas as soluções possíveis. Esta solução é chamada de ótima e o sistema é dito otimizado.