Abordagens heurísticas para consolidação de cargas e roteamento de veículos de entrega dos produtos de uma indústria de embalagens

Abstract

Resumo: Esta pesquisa tratou da implementação de um modelo baseado na programação matemática para elaborar uma proposta de consolidação de cargas1 e roteamento de veículos de entrega dos produtos de uma indústria de embalagens, com intuito de direcionar o Planejamento da Programação de Produção ao atendimento dessas cargas. Com isso, busca-se a redução dos custos do frete e dos atrasos de entrega, efetuando ainda, o melhor aproveitamento das capacidades das cargas dos veículos. A partir dos dados dos pedidos dos clientes e entrevistas com os responsáveis da empresa, foram detectadas as características do problema, pelas quais foram definidos os procedimentos para o modelo, direcionando-o a soluções adequadas a realidade da empresa. Para construção das rotas foram selecionadas quatro heurísticas com objetivo de verificar a mais adequada, sendo elas: Algoritmo do Vizinho Mais Próximo, GRASP, Savings de Clarke e Wright com parâmetro modelar e Heurística de Mole e Jameson. Foram efetuados diversos experimentos buscando explorar o universo de soluções geradas por elas, a partir dos parâmetros das formulações. Também foram efetuados experimentos quanto à forma de utilização do veículo de menor capacidade e de alguns procedimentos definidos a algumas das heurísticas. Foram aplicados métodos de melhoria das soluções, que se mostraram eficientes em todos os experimentos. Obteve-se ótimos resultados com as heurísticas, que apresentaram soluções com redução dos custos do frete e dos atrasos de entrega, demonstrando que a abordagem através modelagem matemática do problema, foi bem dimensionada às necessidades da empresa.

Abstract: This research dealt with the implementation of a model based on mathematical programming to develop a proposal for consolidation of cargo and vehicle routing of delivery of a packaging industry, in order to direct the planning Production scheduling to meet these loads. Thus, it seeks to reduce freight costs and delivery delays, effecting yet, the best use of the capabilities of the loads of vehicles. From the data of customer orders and interviews with company officials, were detected characteristics of the problem, for which the procedures were defined for the model, directing them to appropriate solutions to business reality. For construction of the routes have been selected four heuristics in order to verify the most appropriate, namely: the Nearest Neighbor algorithm, GRASP, Clarke and Wright Savings with parameter modeling and heuristics Mole and Jameson. Several experiments were performed to explore the universe looking for solutions generated by them, from the parameters of the formulations. Were also carried out experiments on how to use the vehicle of lesser ability and some procedures defined some heuristics. Methods were applied to improve the solutions, which were effective in all experiments. We obtained excellent results with the heuristic, presenting solutions to reduce freight costs and delivery delays, demonstrating that the approach through mathematical modeling of the problem was well sized business needs.