MODELO MATEMÁTICO PARA PLANEJAMENTO DA LOGÍSTICA REVERSA DE PNEUS INSERVÍVEIS COM BASE NO MODELO TWO-ECHELON CAPACITATED VEHICLE ROUTING PROBLEM

Nome: Karina Pedrini Fraga
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 29/02/2016
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Rodrigo de Alvarenga Rosa Orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Elcio Cassimiro Alves Examinador Interno
Gisele de Lorena Diniz Chaves Examinador Externo
Glaydston Mattos Ribeiro Coorientador
Rodrigo de Alvarenga Rosa Orientador

Resumo: O número de veículos que circulam no mundo tem crescido muito rapidamente, demandando pneus de borracha que se desgastam e precisam ser substituídos. Estima-se que o Brasil gera cerca de 25 milhões de pneus inservíveis por ano. Estes pneus devem ser eliminados corretamente após o fim de sua vida útil, pois podem causar problemas ambientais e de saúde, como a proliferação de mosquitos que levam a doenças endêmicas. O governo brasileiro instituiu a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), que estabelece que a indústria é responsável por dar uma destinação ambientalmente correta aos seus produtos. Dessa forma, fabricantes são responsáveis ​​por estruturar o planejamento da logística reversa dos produtos pós-consumo para reciclar ou dar uma destinação ambientalmente adequada a esses produtos. O Two-echelon Capacitated Vehicle Routing Problem (2E-CVRP) é um problema de roteamento de veículos em dois níveis que realiza a distribuição de mercadorias do depósito aos clientes com o auxílio de depósitos intermediários, chamados satélites, para fracionamento das cargas. Sob a ótica da logística reversa, o 2E-CVRP possibilita a coleta de produtos inservíveis para sua disposição final e/ou reciclagem, de acordo com as leis determinadas pela PNRS. Nesse contexto, esta dissertação propõe uma nova classe do 2E-CVRP, que foi chamado de Two-echelon Capacitated Vehicle Routing Problem with Heterogeneous Fleet and Site Dependence (2E-CVRP-HFSD) para o planejamento da logística reversa de pneus inservíveis. A logística reversa foi estruturada em dois níveis, o primeiro nível composto pela empresa de reciclagem e pelos satélites e o segundo nível constituído pelos satélites e pelos clientes. Como diferencial, o modelo considera a possibilidade de existência de frota heterogênea no 2º nível do problema e restrições de acesso de alguns veículos a determinados clientes, de acordo com o porte do veículo. Além disso, sua função objetivo, que deve ser minimizada, considera os custos fixos de transporte envolvidos no problema e não apenas os custos variáveis de transporte, os custos das viagens realizadas no 1º e no 2º níveis e o custo de operação das cargas nos satélites. Essa alteração na função objetivo resultou na utilização de uma quantidade média menor de veículos do 2º nível e uma maior ocupação dos veículos utilizados, em média, para o atendimento de todos os clientes. O modelo foi aplicado à logística reversa de pneus inservíveis no estado do Espírito Santo a partir da definição de 22 instâncias e foi capaz de realizar o planejamento da logística reversa de pneus inservíveis integrada em dois níveis, identificando a rota ótima, a frota necessária e os satélites mais interessantes a serem utilizados para a resolução do problema. O solver CPLEX 12.6 resolveu de maneira ótima 19 das 22 instâncias definidas. O CPLEX apresentou gaps de no máximo 8,99% após um tempo execução de 7.200 segundos nas instâncias não resolvidas de maneira ótima. Essa pesquisa contribuiu para a literatura por apresentar uma nova variação ao modelo 2E-CVRP e por tratar da resolução da logística reversa de pneus, já que comumente o 2E-CVRP é modelado para distribuição de mercadorias e aqui foi desenvolvido para a consolidação, num fluxo reverso.

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