Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original
18/03/2012 1 Alexandre Navarro -Instalações: pontos nodais na rede onde os produtos param temporariamente a caminho do consumidor 18/03/2012 2 Determinar instalações fixas ao longo da rede logística: Local Número Capacidade Custos Fatores que influenciam na localização de instalações: Disponibilidade de Mão de Obra; Nível salarial e sindicatos; Rede Logística; Suprimento de eletricidade, gás, telefones, água, esgoto, etc. Incentivos fiscais 18/03/2012 3 Fatores que influenciam na localização de instalações: Proximidade dos mercados/fornecedores Tendências de crescimento populacional Fornecedores e serviços de apoio Restrições ambientais Disponibilidade e custos dos terrenos Fatores que influenciam na localização de instalações: Leis de zoneamento; Proximidade de universidades; Hospitais; Nível de vida; Preferências da gerência 18/03/2012 4 Exemplo: Demanda projetada Precisão da estimativa: 10% (para mais ou para menos) para os anos 2012 e 2013, e 20% para os demais anos A empresa decide que vai abranger um share de mercado de 35% Ano 2012 2013 2014 2015 2016 Produto (unidades) 100.000 110.000 123.000 138.000 155.000 Exemplo: Solução Qual a capacidade a empresa vai considerar? Ano 2012 2013 2014 2015 2016 Capacidade Máxima 38.500 42.350 51.660 57.960 65.100 Capacidade Mínima 31.500 34.650 34.440 38.640 43.400 18/03/2012 5 Fatores qualitativos Não mensuráveis Fatores quantitativos Mensuráveis Exemplo Peso Fator Notas médias por fator A B C D 10 Disponibilidade de pessoal 7,5 8,0 6,5 5,0 15 Aspectos sindicais 10,0 5,0 7,0 9,5 20 Restrições ambientais 5,0 7,5 9,0 6,5 15 Qualidade de vida 9,0 8,0 9,5 8,5 15 Suprimento de materiais 6,5 6,0 7,5 8,5 15 Isenção de impostos 5,0 8,0 8,0 8,5 10 Desenvolvimento regional 5,0 6,0 8,0 6,5 Total 682,5 695,0 805,0 770,0 Soma de produtos 18/03/2012 6 Análise Dimensional Técnica útil quando se deseja comparar alternativas entre pares de localidades para as quais alguns custos puderam ser quantificados, mas coexistam com fatores qualitativos. Em que: CM = Coeficiente de Mérito Fij = Valor do fator “j” na localidade “i”; pj = Importância relativa (importância do fator “j”) kp k k pp F F F F F F CM ,2 ,1 2,2 2,1 1,2 1,1 2,1 21 Análise Dimensional - Exemplo 1 10 melhor pior 18/03/2012 7 Análise Dimensional Passos: 1. Estabelecer os valores numéricos onde isso for possível; 2. Ponderam-se os fatores segundo uma escala de valores relativos; 3. A cada fator, qualitativo, atribui-se um valor que indique a sua importância relativa para a decisão (1 – melhor, 10- pior); 4. Aos fatores atribui-se pesos (1-menos importante; 10- mais importante) 5. Calcula-se um coeficiente de mérito (CM) para cada localidade; 6. Se CM >1 escolhe-se a localidade 2 pois os custos são relativamente menos significantes. Localização de instalação única Método dos momentos Ponderar um determinado centro (cidade) contra os demais centros existentes em uma determinada região geográfica Para cada centro, calcula-se o momento que as demais cidades somadas possuem Fórmula: M=C x Q x D Momento = Custo unitário de transporte x Quantidade x Distância O centro que tiver a menor soma de momentos será o escolhido 18/03/2012 8 Método dos momentos - Exemplo Em um estudo de localização industrial foi selecionada uma região que abrange as cidades A, B, C e D. Dado que os demais fatores de localização não favorecem nenhuma das cidades com relação às outras, determinar a localização de mínimo custo de transporte. Supõe-se que o custo unitário de transporte é o mesmo para qualquer tipo de carga transportada e é independente da origem ou do destino da carga, sendo igual a R$2,00/t.km transportado. Método dos momentos - Exemplo 18/03/2012 9 Método dos momentos - Exemplo A: R$ 2,00 x 3t x 100km + 2 x 5 x 400 + 2 x 5 x 200 = R$ 6.600,00 B: R$ 2,00 x 10t x 100km + 2 x 5 x 300 + 2 x 5 x 150 = R$ 6.500,00 C: R$ 2,00 x 10t x 400km + 2 x 3 x 300 + 2 x 5 x 450 = R$ 14.300,00 D: R$ 2,00 x 10t x 200km + 2 x 3 x 150 + 2 x 5 x 450 = R$ 9.400,00 Localização de instalação única Método do ponto de equilíbrio São comparadas diferentes localidades em função dos custos totais de operação (custos fixos + custos variáveis) Exemplo • Custo Total de A (em R$·1000) = 120 + 64 x 20 = R$ 1.400,00 • Custo Total de B (em R$·1000) = 300 + 25 x 20 = R$ 800,00 • Custo Total de C (em R$·1000) = 400 + 15 x 20 = R$ 700,00 Localidade Custos fixos por ano Custo variável unitário A R$ 120.000,00 R$ 64,00 B R$ 300.000,00 R$ 25,00 C R$ 400.000,00 R$ 15,00 Qual o resultado para 20.000 unidades? 18/03/2012 10 Localização de instalação única Método do ponto de equilíbrio São comparadas diferentes localidades em função dos custos totais de operação (custos fixos + custos variáveis) Exemplo • Custo Total de A (em R$·1000) = 120 + 64 x 20 = R$ 1.400,00 • Custo Total de B (em R$·1000) = 300 + 25 x 20 = R$ 800,00 • Custo Total de C (em R$·1000) = 400 + 15 x 20 = R$ 700,00 Localidade Custos fixos por ano Custo variável unitário A R$ 120.000,00 R$ 64,00 B R$ 300.000,00 R$ 25,00 C R$ 400.000,00 R$ 15,00 Método do ponto de equilíbrio - Exemplo 18/03/2012 11 Método da Mediana Dados básicos para o modelo: As coordenadas verticais e horizontais dos mercados/instalações existentes; As cargas que devem ser movidas de/para cada instalação/ mercado. Hipótese fundamental: “As cargas se movimentam por caminhos verticais e horizontais.” Método da Mediana Passos: 1. Somar as cargas que devem ser deslocadas e determinar sua mediana; 2. Encontrar as coordenadas horizontais e verticais; 3. O Custo Total é calculado da seguinte forma: Em que: Vi = Carga movimentada de/para a localidade “i”; ci = Custo de transporte d = Distâncias horizontal (h) e vertical (v) do ponto “i”. i ivhii ddcVCT 18/03/2012 12 Localização de instalação única Método do centro de gravidade Avaliação do local de menor custo para a instalação, considerando o fornecimento de matéria-prima e os mercados consumidores Fórmula ou = X Y volume*e transportde volume*distância*e transportde custo custo 18/03/2012 13 Localização de instalação única Método do centro de gravidade – Exemplo Km 500 M1 P1 P2 400 M2 P3 300 P4 200 100 P5 M3 0 100 200 300 400 500 Dados Local Qtde. (t) CT ($/t.km) LH LV M1 200 3 100 500 M2 400 2 200 400 M3 300 2 500 100 P1 150 4 400 500 P2 300 3 500 500 P3 50 5 300 400 P4 250 4 100 300 P5 50 3 100 100 Localização de instalação única Método do centro de gravidade – Exemplo = (200 x 3 x 100 + 400 x 2 x 200 +...+ 50 x 3 x 100) / (200 x 3 + 400 x 2 +...+ 50 x 3) = 1.400.000/4.900 = 285,7 = (200 x 3 x 500 + 400 x 2 x 400 +...+ 50 x 3 x 100) / (200 x 3 + 400 x 2 +...+ 50 x 3) = 1845.000/4.900 = 376,5 X Y X Y 18/03/2012 14 Localização de instalação única Método do centro de gravidade exato A localização do centro de gravidade exato é dado pelas equações: Onde k é o fator de escala do mapa (ou coordenada cartesiana) ex: 1cm=25km 18/03/2012 15 Função objetivo Minimização da soma das distâncias entre os centros dos pontos de consumo e o centro de distribuição, reduzindo o custo total de transporte n i id 1 min 18/03/2012 16 Resolução: 1. Organize em uma tabela os valores das coordenadas X e Y para cada ponto i. 2. Estime a localização inicial da Instalação, desprezando a distância di, desconhecida. 3. calcule as distâncias di que separam a instalação,(coorde nadas obtidas na etapa 2), aos centróide de cada ponto de produção e demanda i. (escala k = 1:10) Continuando o problema anterior, agora será feita a primeira iteração para recalcular as coordenadas de localização da instalação. 4. Para recalcular as coordenadas X e Y, deve-se substituir di nas equações: 5. Recalcular uma nova di através da equação: 6. Recalcular o novo custo total. 18/03/2012 17 Utilizando o módulo COG do software LOGWARE, verifica-se que quase não ocorre alterações após a 11ª iteração. Limitações oriundas das suposições simplificadoras do modelo: 1- Volumes de demanda presumidamente concentrados no ponto do centro de gravidade. 2- Localização baseada apenas nos custos variáveis. Não analisa os custos de capital (terreno, mão-de-obra, estoque,etc) 18/03/2012 18 3- Os custos totais de transporte são presumidos aumentando linearmente com a distância. Na prática custos fixos e variáveis variam com a distância. 4- As rotas são presumidas como linhas retas. Em rodovias deve-se aumentar em 21%; 24% em ferrovia e 41% na cidade. 5- O modelo não é dinâmico. Não encontra soluções que reflitam mudanças futuras nas receitas ou nos custos. É estático. Há diversas questões básicas de planejamento 1. Quantos armazéns devem estar na rede logística? Que tamanho eles devem ter, e onde devem estar localizados? 2. Quais clientes devem ser designados para um armazém? Quantos armazéns devem ser designados a cada planta, fornecedor ou porto? 3. Quais produtos devem ser estocados em cada armazém? Quais produtos devem ser embarcados diretamente das plantas, dos fornecedores ou dos portos aos clientes? 18/03/2012 19 Localização de instalações múltiplas Métodos exatos: Abordagem de múltiplo centro de gravidade Problema de multilocalização - adaptação Visualize as coordenadas dos pontos de origem e destino Separe estes pontos em conglomerados por agrupamentos de pontos que estão próximos entre si Localize uma fábrica em cada conglomerado pelo método do centro de gravidade exato Crítica: todas as alternativas devem ser avaliadas (método que envolve subjetividade) Abordagem de múltiplos centros de gravidade MULTICOG - Exemplo Suponha que tenhamos um produto químico sendo enviado, de armazéns pela rede rodoviária, a 10 mercados Localize dois armazéns, de modo que os custos anuais de transporte sejam minimizados 18/03/2012 20 18/03/2012 21 18/03/2012 22 Localização de instalações múltiplas Métodos exatos Programação linear inteira combinada Abordagem P-mediana Vantagem: considera também os custos fixos (investimentos e/ou custos fixos anuais) Os pontos de demanda e oferta são localizados por coordenadas As instalações são limitadas a estarem entre estes pontos Programação linear inteira combinada F.O.: min S.A: 1. 2. 3. 4. (opcional) 5. (opcional) 11 1 **** j jj i j ijijii yFxdRVZ 1 1 j ijx ni ,...,2,1 jij yx mj ,...,2,1 Binárioyj Binárioxij py i j 1 18/03/2012 23 Programação linear inteira combinada P-MED – Exemplo: A Environmente Plus incinera produtos químicos tóxicos usados em vários processos de manufatura. Esses produtos químicos são transportados de 12 áreas de mercado em torno do país para seus incineradores para a eliminação. A companhia fornece o transporte, devido ao equipamento especial e aos procedimentos de manuseio necessários. Os serviços de transporte são contratados a um custo de $1,30 por milha, e os caminhões são completamente carregados com 300 cwt. As viagens são de ida e volta de um incinerador. Obs.: 1 ton. = 20 cwt Programação linear inteira combinada P-MED – Exemplo: Logo, a taxa efetiva de transporte = $1,30/milha x 2/300 cwt = $0,0867/cwt/milha As áreas metropolitanas de Baltimore, Memphis e Minneapolis não permitirão os incineradores e, portanto, não são consideradas como localizações candidatas Pergunta: Se cinco localizações podem ser usadas, quais seriam elas? 18/03/2012 24 18/03/2012 25 Localização de instalações múltiplas Métodos de simulação Não garantem uma solução matemática ótima, e sim uma solução quase ótima Refere-se a uma representação matemática de um sistema logístico por demonstrações algébricas e lógicas que podem ser manipuladas com a ajuda de um computador Avalia o impacto de várias configurações 18/03/2012 26 Localização de instalações múltiplas Métodos heurísticos Não garantem uma solução ótima, mas sim uma solução satisfatória; Benefícios de tempos de processamento de computador e necessidades de memória razoável São chamados de regras que guiam a resolução do problema Regras: são uma consequência de discernimento sobre o processo de solução Boas soluções são obtidas rapidamente de numerosas alternativas Localização de instalações múltiplas Métodos heurísticos Avaliação seletiva Um procedimento heurístico pode ser desenvolvido a partir de um método já aplicado, como o método de centro de gravidade múltiplo Custos adicionais podem ser utilizados para criar um custo total mais representativo 18/03/2012 27 Avaliação seletiva Exemplo do MULTICOG Suponha que tenhamos um produto químico sendo enviado, de armazéns e pela rede rodoviária, a 10 mercados Quantos armazéns são necessários, onde eles devem estar localizados e quais mercados devem ser atribuídos a cada armazém? Há uma despesa fixa anual para cada armazém de $2.000.000 Todos os armazéns têm capacidade suficiente para manusear toda a demanda do mercado O montante de estoque no sistema logístico é estimado em: onde N é o número de armazéns na rede 4 00,000.000.6$ N Avaliação seletiva Número de Custo do Custo Custo do Custo armazéns transporte ($) fixo ($) estoque ($) Total ($) 1 41409628 2000000 1500000 44909628 2 25989764 4000000 2121320 32111084 3 16586090 6000000 2598076 25184166 4 11368330 8000000 3000000 22368330 5 9418329 10000000 3354102 22772431 6 8032399 12000000 3674235 23706634 7 7478425 14000000 3968627 25447052 8 2260661 16000000 4242641 22503302 9 948686 18000000 4500000 23448686 10 0 20000000 4743416 24743416 18/03/2012 28 18/03/2012 29 18/03/2012 30 Localização de instalações múltiplas Métodos heurísticos Programação linear guiada É comum que os procedimentos heurísticos incluam a programação linear como parte da metodologia de solução Procedimentos heurísticos podem ser empregados para guiar a programação linear Ex.: custos de estoque não lineares podem ser inclusos no modelo Exemplo: Considere o seguinte problema de localização de produto único com custos fixos de armazém e custos de estoque 18/03/2012 31 Programação Linear Guiada Primeiro passo Construir uma matriz formatada como problema de transporte da programação linear O processo heurístico é guiado pela maneira como as células de custo entram na matriz Fluxos iniciais precisam ser presumidos Custos: Produção, Transporte de entrada, Manuseio, Fixo, Transporte de Saída, Manutenção de Estoque Armazéns Clientes Capacidades das Plantas e dos Armazéns W1 W2 C1 C2 C3 Plantas P1 4 9 99 99 99 60.000 60.000 P2 8 6 99 99 99 999.999 140.000 Armazéns W1 0 99 9,7 8,7 10,7 60.000 60.000 W2 99 0 8,2 7,2 8,2 999.999 50.000 40.000 50.000 Capacidade do Armazém e Demanda do Cliente 60.000 999.999 50.000 100.000 50.000 18/03/2012 32 Armazéns W1 W2 Plantas P1 4 9 60000 P2 8 6 140000 Custos de produção e transporte entre plantas e armazéns – lineares São lançados nas células planta-armazém diretamente Exemplo Fluxo entre P2 e W1 Custo produção + transporte $4/cwt + $4/cwt = $8/cwt Custos de manutenção de estoque + manuseio + transporte + custos fixos Custos fixos e de manutenção de estoque Não há taxas definidas Custo Fixo Toda a demanda flui através dele CFanuais/demanda total do cliente W1 = $100.000/200.000 cwt W1 = $0,50/cwt W2 = $400.000/200.000 cwt W2 = 2,00/cwt 18/03/2012 33 Custo de Manutenção de Estoque Depende n° armazéns e demanda de cada um Custo de manutenção de estoque = 100 (fluxo)0,7 Processamento igual (demanda/2) Taxa de manutenção do estoque Custo estoque do armazém/processamento ICi = K (fluxoi)a / fluxoi (K=100; a=0,7) ICi = 100 {[(200.000/2)0,7] / (200.000/2)} = $3,2/cwt Exemplo 02: W2 para C1 3,2 + 1 + 2 + 2,0 = $8,2/cwt Exemplo 01: W1 para C1 3,2 + 2 + 4 + 0,5 = $9,7/cwt 18/03/2012 34 18/03/2012 35 9,7 8,7 10,7 60000 8,2 7,2 8,2 50000 40000 50000 W1 W2 C1 C2 C3 Armazéns W1 W2 Plantas P1 4 9 60000 P2 8 6 140000 Rodada 01: TRANLP W1 = 60.000 W2 = 140.000 As rodadas computacionais subsequentes utilizam os processamentos do armazém da sua rodada prévia Melhorar estimativas dos custos de manutenção de estoque por unidade e dos custos fixos para um armazém 18/03/2012 36 Armazém Custo Fixo ($/cwt) Custo de Manutenção de Estoque ($/cwt) W1 $100.000/60.000cwt = 1,67 $100(60.000cwt)0,7/60.000cwt = 3,69 W2 $400.000/140.000cwt = 2,86 $100(140.000cwt)0,7/140.000cwt = 2,86 C1 C2 C3 W1 11,36 10,36 12,36 W2 8,72 7,72 8,72 Cálculo das novas células Armazém-Cliente: W1 para C1: 2+4+1,67+3,69 = $11,36 W2 para C1: 1+2+2,86+2,86 = $8,72 18/03/2012 37 C1 C2 C3 W1 0 0 0 W2 50.000 100.000 50.000 Armazéns W1 W2 Plantas P1 4 9 P2 8 6 200000 Toda a produção está na planta 02 Todo o produto deve ser estocado no armazém 02 18/03/2012 38 Armazém 2 (200.000 cwt) Tipo de custo Produção: 200.000 x 4 = 800.000 Transporte de entrada: 200.000 x 2 = 400.000 Transporte de saída 50.000 x 2 = 100.000 100.000 x 1 = 100.000 50.000 x 2 = 100.000 Fixo: 400.000 Manutenção de estoque: 100(200.000)0,7 = 513.714 Manuseio: 200.000 x 1 = 200.000 Total dos custos: $2.613.714 Os modelos de localização discutidos até aqui não fornecem padrões de localização ótima ao longo do tempo Os padrões de demanda e de custo deslocam-se no tempo A configuração de redes ótimas é uma questão de mudanças de uma configuração para outra através do horizonte de planejamento De forma a manter uma configuração ótima ao longo do tempo 18/03/2012 39 As melhores localizações de armazém podem ser encontradas usando-se as circunstâncias atuais e aquelas projetadas para o futuro A melhor configuração da rede atual pode ser encontrada e implementada A cada ano, após os dados se tornarem disponíveis, a nova melhor configuração é encontrada Se as economias de localização entre a nova configuração e a anterior forem maiores do que os custos associados com a mudança, esta deve ser considerada Um caminho de configuração ótima pode ser encontrado ao longo do tempo • EXEMPLO Suponha que tenhamos um problema como o mapa a seguir. Uma planta de Granville embarca através de um único armazém para vários mercados em Arlington, Concordia, Stanton, Morton e Chardon. Há a projeção que, ao longo do tempo, a demanda aumentará para o oeste. As localizações do centro de gravidade para cada ano, nos próximos 5 anos, estão representadas pelos pontos A, B, C, D e E. 18/03/2012 40 Alternativas de Localização do Armazém Anos a partir do atual 1º 2º 3º 4º 5º A $194.000 $356.100 $623.200 $671.000 $1.336.000 B 176.500 372.000 743.400 750.000 1.398.200 C 172.300 344.700 836.400 862.200 1.457.600 D 166.700 337.600 756.100 973.300 1.486.600 E 159.400 303.400 715.500 892.800 1.526.000 Mudança de um local para o outro em qualquer ano: $100.000 Custo de Capital: 20% ao ano Descobrir melhor plano localização/relocalização Técnica de Programação Dinâmica => 5 x 5 = 25 possibilidades 18/03/2012 41 Começo do ano 05: $100.000/(1+ 0,20)4 = $48.225 Começo do ano 04: $100.000/(1+ 0,20)3 = $57.870 Começo do ano 03: $100.000/(1+ 0,20)2 = $69.444 Começo do ano 02: $100.000/(1+ 0,20)1 = $83.333 Começo do ano 01: $100.000/(1+ 0,20)0 = $100.000 P5 (A) = Alternativa x Lucro da localização Custo de mudar = Lucro Líquido A R$ 1.336.000,00 R$ - = R$ 1.336.000,00 B R$ 1.398.200,00 R$ 48.225,00 = R$ 1.349.975,00 C R$ 1.457.600,00 R$ 48.225,00 = R$ 1.409.375,00 D R$ 1.486.600,00 R$ 48.225,00 = R$ 1.438.375,00 E R$ 1.526.000,00 R$ 48.225,00 = R$ 1.477.775,00 Alternativa X = Lucro Localização – Custo Mudança + Lucros Acumulados 18/03/2012 42 P5 (B) = Alternativa x Lucro da localização Custo de mudar = Lucro Líquido A R$ 1.336.000,00 R$ 48.225,00 = R$ 1.287.775,00 B R$ 1.398.200,00 R$ - = R$ 1.398.200,00 C R$ 1.457.600,00 R$ 48.225,00 = R$ 1.409.375,00 D R$ 1.486.600,00 R$ 48.225,00 = R$ 1.438.375,00 E R$ 1.526.000,00 R$ 48.225,00 = R$ 1.477.775,00 Alternativa X = Lucro Localização – Custo Mudança + Lucros Acumulados P4 (C) = Alternativa x Lucro da localização Custo de mudar + Lucros acumulados = Lucro Líquido A R$ 671.100,00 R$ 57.870,00 + R$ 1.477.775,00 = R$ 2.091.005,00 B R$ 750.000,00 R$ 57.870,00 + R$ 1.477.775,00 = R$ 2.169.905,00 C R$ 862.200,00 R$ - + R$ 1.477.775,00 = R$ 2.339.975,00 D R$ 973.300,00 R$ 57.870,00 + R$ 1.486.600,00 = R$ 2.402.030,00 E R$ 892.800,00 R$ 57.870,00 + R$ 1.526.000,00 = R$ 2.360.930,00 Alternativa X = Lucro Localização – Custo Mudança + Lucros Acumulados 18/03/2012 43 P3 (D) = Alternativa x Lucro da localização Custo de mudar + Lucros acumulados = Lucro Líquido A R$ 623.200,00 R$ 69.444,00 + R$ 2.402.030,00 = R$ 2.955.786,00 B R$ 743.400,00 R$ 69.444,00 + R$ 2.402.030,00 = R$ 3.075.986,00 C R$ 836.400,00 R$ 69.444,00 + R$ 2.402.030,00 = R$ 3.168.986,00 D R$ 756.100,00 R$ - + R$ 2.459.900,00 = R$ 3.216.000,00 E R$ 715.500,00 R$ 69.444,00 + R$ 2.418.800,00 = R$ 3.064.856,00 Alternativa X = Lucro Localização – Custo Mudança + Lucros Acumulados