Consolidação de carga no transporte rodoviário : uma proposta on-line

Abstract

Resumo: A consolidação de cargas é a ação de agrupar carregamentos em um determinado ponto, para uma ou mais entregas, sendo a origem das cargas em um ou mais fornecedores e o destino em um ou mais clientes. Objetiva-se com a consolidação obter resultados que signifiquem maior aproveitamento da capacidade de carregamento dos veículos, em relação a peso e volume. No geral, embora tenhase a percepção que a consolidação de carga aumenta o custo devido a: aumento do manuseio da carga para trocar de veículo; necessidade de se ter um local adequado para essa operação; e possível aumento do tempo total de viagem de uma certa carga, o custo total terá uma grande probabilidade de redução. Esta redução pode ocorrer basicamente por dois fatores complementares entre si: 1) melhor utilização da capacidade dos veículos e 2) melhor aproveitamento de utilização da frota. Estimase que os custos de movimentação do veículo, como os custos com combustíveis, por exemplo, representam os maiores percentuais do custo logístico, assim, ao carregar melhor cada veículo, a utilização da frota tenderá a ser minimizada. Trabalhos relacionados à consolidação de cargas no modal rodoviário são abordados desde a década de 1970, pois considera-se uma estratégia diferencial para transportadoras. Este trabalho trata a consolidação de carga no transporte rodoviário do Brasil. Apresenta-se as diferentes abordagens utilizadas na literatura, evidenciando as técnicas de solução, as metodologias e seus resultados. A metodologia proposta é baseada no desenvolvimento de uma matheurística para obtenção da solução do problema de consolidação de carga no transporte rodoviário. Esta estratégia utiliza inicialmente uma heurística para criação de caminhos entre pontos de origem e destino em um grafo. Esses caminhos são parâmetros do modelo exato de Programação Linear Inteira Mista (PLIM), para diminuir a quantidade de combinações de deslocamento entre uma origem e um destino, em relação ao modelo utilizando o grafo completo. Para fins de comparação, com intenção inovadora e direcionada aos conceitos da Indústria 4.0, todo o framework de solução foi desenvolvido na plataforma de programação em nuvem OutSystems. O modelo exato foi resolvido pelo solver Gurobi, por meio de uma API para integração com o OutSystems. A programação do modelo exato foi desenvolvida em linguagem C#, com gerenciamento na nuvem. Os resultados indicaram pouca variação no valor da função objetivo para replicações dos cenários de teste. Foi possível solucionar uma instância com 40 demandas e 10 terminais para consolidação em até 38s, para um dos cenários resolvidos. Demonstrou-se pequeno impacto, em acréscimo de tempo, para resolver este problema de maneira on-line. Palavras-chave: Consolidação de Carga. Gestão da Cadeia de Suprimentos 4.0. Programação em Nuvem. Programação Linear Inteira Mista. Matheurística.

Abstract: Cargo consolidation consists in grouping shipments at a given point, for one or more deliveries, with the origin of the cargo at one or more suppliers and the destination at one or more customers. The consolidation aims to obtain results that mean greater use of the truck's loading capacity, in terms of weight and volume. In general, although there is a perception that cargo consolidation increases the cost due to: increased cargo handling to change vehicles; the need to have an adequate location for this operation; and possible increase in the total travel time of a certain cargo, the total cost has a great probability of reduction. This reduction can occur basically due to two complementary factors: 1) better utilization of vehicle capacity and 2) better utilization of the fleet. It is estimated that vehicle handling costs, such as fuel costs, for example, represent the highest percentages of the logistical cost, thus, when loading each vehicle better, the use of the fleet will tend to be minimized. Work related to cargo consolidation in the road modal has been approached since the 1970s, as it is considered a differential technique for carriers. This work deals with cargo consolidation in Brazilian road transport. The different approaches used in the literature are presented, showing the solution techniques, the methodologies, and their respective results. The proposed methodology is based on the development of a matheuristic to obtain a solution to the problem of cargo consolidation in road transport. This strategy initially uses a heuristic to create several paths between points of origin and destination in a graph. These paths are parameters of the exact Mixed Integer Linear Programming (PLIM) model, to decrease the number of combinations between a source and a destination, in relation to using the complete graph. With an innovative intention and directed to the concepts of Industry 4.0, the entire solution framework was developed on the OutSystems cloud programming platform. The exact model was solved by the Gurobi solver, through an API for integration with OutSystems. The programming of the exact model was developed in C # language, with management in the cloud. The results indicated little variation in the value of the objective function for replicating the test scenarios. It was possible to solve an instance with 40 demands and 10 terminals for consolidation in up to 38s, for one of the solved scenarios. Little impact has been demonstrated, in addition to time, to solve this problem online. Keywords: Cargo Consolidation. Supply Chain Management 4.0. Cloud Programming. Mixed Integer Linear Programming. Matheuristics.