Fonte: Adaptada de DHL Deutscht Post
2
Distribuição de medicamentos às farmácias no meio
urbano
Sistema inovador de transporte – veículos e sistemas aéreos não
tripulados UAS
Logística Urbana –transporte urbano de
mercadorias
Problema de planeamento de
rotas de distribuição VRP
Aplicação de software de modelação e simulação
de transporte de mercadorias
TransCad
Actividade Transporte
Resumo
Estado da
Arte
Estado da
Arte
CASO ESTUDO
DE
3
Introdução (I) “… Nós inventamos as cidades para podermos falar uns com os outros…”
Paulo Rocha Mendes in homenagem a Oscar Niemeyer – Ed. COPAN, 2013
Actualmente entre 50 – 70 % dos habitantes do planeta vive nas
cidades
Veículos transporte de mercadorias
Actividade urbanas muito dependentes Prejudiciais à qualidade do meio
ambiente Necessidade dos centros urbanos
serem atraentes
Cidade como fonte principal de crescimento económico e
produtividade global
vs
maior consumo de recursos e emissões de CO2
Presente e o Futuro do sucesso das
cidades dependem da eficiência da
organização e mitigação dos
problemas chave do t ra n s p o r t e d e m e rc a d o r i a s .
4
Distribuição de medicamentos às farmácias em meio urbano (I)
Fonte: Adaptada de (Deloitte, 2013)
• Actividade Indispensável
• Critérios Rígidos Organização
• Requisitos Técnicos e Legais
• Clientes Exigentes – Nível de
Serviço Elevado
• Numerosos Movimentos de C/D
no Espaço Urbano Dificuldades das Farmácias Urbanas Reduzido espaço de armazenagem Diminuta capacidade financeira
Causas Venda liberalizada (MNSRM) – novos players Liberalização propriedade – operar em rede Redução preços – diminuição de margens Alargamento horários – tempo atendimento Poupanças distribuição – custos Envelhecimento população – mais urgência
Necessidades Responder aos pedidos
atempadamente Garantir entregas
O Dilema da Distribuição Planeamento das rotas e do tipo
de viaturas a alocar ao serviço Evitando rupturas de stock
5
Distribuição de medicamentos às farmácias em meio urbano (II)
Gestão Just-in-Time de toda a cadeia de abastecimento Laboratórios
Distribuidores / Armazenistas
Farmácias
Doentes
Doentes - exigem tempos de entrega + curtos
Farmácias - necessitam fornecimentos várias X ao dia; entregas em pequenas quantidades
Armazenistas - preços de terreno baixos (depósitos maiores); pretendem entregas +
eficientes (tempo ou custos)
Laboratórios - lançamento de novos produtos; e vendas em grandes quantidades
Operação de distribuição totalmente efectuada por via rodoviária
Múltiplos locais da cidade
Várias vezes ao dia
Sector que provoca elevadas
externalidades no meio urbano
Exige-se uma reflecção sobre medidas e soluções adequadas à sua resolução
6
Sistemas Inovadores de Transporte (I) “Disruptive technologies: advances that will transform life, business, and the global economy”
McKinsey Global Institute ,May 2013
• Retirada gradual dos veículos de
motorização convencionais – diminuição
dependência petróleo e volume
emissões gases de efeito de estufa
• Uso de energias alternativas - redução
da pegada carbónica
• Congestionamento da rede rodoviária e
as externalidades várias
Grandes preocupações mundiais nas últimas décadas em termos de
transporte urbano: passageiros e carga
Evolução da actividade transporte de
mercadorias necessitará de ser reinventada.
OUTROS MODOS ou a sua combinação mais
eficiente
Sistemas Inovadores de Transporte (II)
Definição e Conceito de UAS ?
Fonte: Imagens Google 2014
7
8
Sistemas Inovadores de Transporte Potencialidades & Benefícios
“….Worldwide people are being innovative, creative and using their imagination to capitalize on what “can” UAS offer…”
Mobilidade – fácil de implantar, movimentar, descolar e
recuperar
Baixo Custo – investimento do sistema e operação
Rápida Resposta – elevada prontidão e segurança
Ausência de Risco Humano - sem tripulantes
Redução de Exposição Humana– missões longas, fatigantes
e perigosas
Elevado Grau de Controlo– centros de comando e operação
Elevado Controlo e Informação – em tempo real
….
Protecção do ambiente
Redução de Ruído Redução consumo de
combustível e emissões de CO2
9
Questões Politicas
Falta harmonização - regras e ausência de quadro legal
Falta formação e requisitos de licenciamento Falta acesso ao espaço aéreo
…
Fonte: Warmerdam, J., Buuren, G ten. (2010)
Garantir Segurança em caso de se perder o control link
terminando a missão de voo em segurança ou voltar ao ponto de
falha
Questões Técnicas
Necessidade confiar tecnologias de comunicações e navegação
Garantir segurança, eficiência, credibilidade - integração no espaço aéreo
Operações de voo transparentes para outros utilizadores e tráfego aéreo
Controle – detecção, percepção e evitar obstáculos
Sistemas Inovadores de Transporte Obstáculos e Riscos
10
D E F I N I Ç Ã O D O P R O B L E M A “Sistemas de Transporte e telecomunicações que permitem movimentar pessoas, produtos
e informação de forma rápida, segura e eficiente”
José Manuel Viegas, in A Mobilidade na Competitividade das Cidades, 2009
Procurar num sistema de distribuição determinadas tarefas que possam ser executadas
por veículos não convencionais que aliviem a disputa do espaço nas infra-estruturas rodoviárias
urbanas
Actividade das farmácias - dificuldades em prestar um elevado nível de serviço
Escassez de espaço disponível – armazenamento
Restrições financeiras – aquisição de stock
Entrada constante no mercado de novos produtos
Utilização de UAS Entrega de pequenos volumes,
fiabilidade, flexibilidade, redução de custos
E porque não testar as sua aplicação em
actividades comerciais?
11
Estado da Arte - L o g í s t i c a U r b a n a ( I )
Conceito de Logística
Processo de planeamento,
implementação e controlo de
procedimentos para o eficiente e eficaz
transporte e armazenamento de
mercadorias ou serviços.
Incluindo os serviços e informações
desde o ponto de origem
(extracção/produção) até ao ponto de
destino (local de venda/consumo) com o
propósito de corresponder aos
requisitos dos clientes.
Fonte: Imagem Google 2014
12
Estado da Arte - L o g í s t i c a U r b a n a ( I I ) “ Urban logistics is the planning, implementation and efficient control of the flow and storage of materials and related
information, an urban scale, with all its specificities”
Caiado, MSc thesis I.S.T., 2004
Organizar a logística urbana envolve uma imensa complexidade de medidas e acções
que visam a satisfação dos consumidores Busca incessante da eficiência do sistema de
distribuição
Redução custos de transporte
Fonte: (Projecto "LOGURB", 2007)
13
“(…) Sustainable development is development that meets the needs of the
present without compromising the ability of future generations to meet
their own needs (…)" Brundtland Report, 1987
Estado da Arte - L o g í s t i c a U r b a n a ( I I I )
Custos de serviços de transporte de carga e logística
Impactos directos no custo dos bens e serviços consumidos
Pressão no sector – níveis elevados de eficiência a baixos
SOLUÇÕES Medida primária – veículos de reduzidas dimensões
Legislativas e Operacionais – sistemas cooperativos,
Condicionamento de Acessos – peso ou dimensão
do meio de transporte, horários;
Gestão Territorial – zonas de carga e descarga, mini
plataformas logísticas;
Tecnológicas – utilização de GPS e tracking,
software planeamento de rotas, veículos
não poluentes….
Fon
te: (
Pro
ject
o "
LOG
UR
B",
20
07
)
14
Estado da Arte – Modelos de Simulação Transporte Mercadorias (I)
Tendência crescente no uso de modelos e ferramentas informáticas de simulação para estudo de actividades de logística urbana
Transporte de Passageiros
Vehicle Routing Problem VRP
Variadíssimas Decisões relacionadas com o transporte – algumas das + importantes:
A selecção do modo de transporte;
Routing - definição de rotas;
Programação de rotas;
Consolidação de cargas.
Inúmeros Casos Reais de Aplicação
• distribuição de mercadorias ou serviços a
clientes,
• entregas expresso de encomendas ou
correspondência,
• recolhas de valores e documentos
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Estado da Arte – Modelos de Simulação Transporte Mercadorias (II)
Vehicle Routing Problem VRP Necessidade da criação ou optimização de rotas
de distribuição Generalização do Problema do Caixeiro – Viajante
(Travelling Salesman Problem TSP)
Objectivo – encontrar uma solução óptima na definição de rotas de entregas de mercadorias com origem em um ou em diversos centros de distribuição até um determinado número de clientes espalhados geograficamente numa dada região
a solução que se obtém através da
resolução de um VRP mostrará como
deverão ser afectados os diferentes
recursos disponíveis com o intuito de
realizar a operação de transporte
num custo mais baixo
Quantos veículos utilizar? Quais os clientes que cada veiculo
serve? Qual a rota para cada veículo?
16
Estado da Arte – Modelos de Simulação Transporte Mercadorias (III)
Elementos que constituem o VRP
Teoria de Grafos Arcos (links ou ligações) representam as secções da rede (ex. estradas) Vértices (junctions ou nós) representam cruzamentos (intersecções), ou localizações (clientes, depósitos) A cada Arco é associado um Custo, Distância ou Tempo
parâmetros do VRP – que correspondem à formulação em programação linear: Função Objectivo – minimização (distância, duração da rota, dimensão frota);
Restrições – Veículos, Clientes, Rotas; Varáveis de Decisão – qual o veículo, outras (horário, quantidades);
Hipóteses (recursos) e características do problema – visita única ou entrega fraccionada
Fonte: www. neo.lcc.uma.es/vrp/vehicle-routing-problem/
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Estado da Arte – Modelos de Simulação Transporte Mercadorias (IV)
Vehicle Routing Problem
VRP
Travelling Salesman Problem
TSP Capacitated
Vehicle Routing Problem
CVRP
Vehicle Routing
Problem Pick-ups Deliveries
VRPPD
Heterogeneous Fleet Vehicle
Routing Problem
HFVRP
Multiple Depot
Vehicle Routing Problem
MDVRP
Vehicle Routing
Problem with Time
Windows
VRPTW
Stocahstic Vehicle Routing Problem
SVRP
Variantes do VRP relevantes para o caso de estudo
Métodos de Resolução
a. Abordagens exactas
b. Heuristicas
i. Mét. Construtivos
ii. Mét.
Melhoramento
iii.Mét. Compostos
a. Meta-Heuristicas
18
P R O P O S T A D E D I S S E R T A Ç Ã O ( I )
OBJECTIVO determinar os requisitos necessários duma rede de transporte UAS para minimizando os custos e garantir os objectivos de uma rede de transportes:
cobertura, acessibilidade, nível de serviço e redundância de rede
Modelar um sistema de planeamento de rotas de distribuição de medicamentos a Farmácias usando UAS em meio urbano
Alternativa com custos menores de operação
Quando as quantidade são pequenas, e existe a necessidade de prestação de serviço em tempo reduzido
A introdução de UAS na operação de distribuição de medicamentos
PROCURA como OBJECTIVO:
Reduzir Custos Directos;
Aumentar Receitas (prestar melhor serviço – resolver o problema da não venda);
Redução dos Custos Externos
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P R O P O S T A D E D I S S E R T A Ç Ã O ( I I )
METODOLOGIA 1. Recolha Bibliográfica
2. Abordagem exploratória – Farmácias, empresa
que operam de UAS
3. Tarefa de compreensão e interpretação –
tratamento de dados
4. Modelação da procura – recurso ao TransCad
5. Criação de Cenários com a construção de Matrizes
Origem / Destino. Soluções de custo mínimo,
distância (percurso) mínima, tempo mínimo. –
resolvido através dos algoritmos básicos do
problema dos transporte.
6. Apresentação resultados e cenários graficamente.
Alguns aspectos a precaver
Relevo do terreno, zonas
interditas de voo;
Características dos veículos;
Condições meteorológicas
(vento e chuva) – cidade de
Lisboa
….
20
P R O P O S T A D E D I S S E R T A Ç Ã O ( I I I )
METODOLOGIA
Rede de Farmácias em Lisboa
• Levantamento geográfico
• Colocação em Mapa
Rede de Distribuidores em Lisboa
• Levantamento geográfico
• Colocação em Mapa
21
P R O P O S T A D E D I S S E R T A Ç Ã O ( I I I )
METODOLOGIA
Zonas Restritas de Voo de UAS Exemplos:
• Zona do Aeroporto;
• Hospitais;
• Instalações Militares;
• Palácio da Presidência
República
• Assembleia Nacional
República
• …
22
P R O P O S T A D E D I S S E R T A Ç Ã O ( I I I )
METODOLOGIA
Elaboração da Rede de UAS
Planeamento das rotas de distribuição
Cálculo da Frota Ex: Para a simulação da descolagem, voo (em velocidade cruzeiro) e aterragem – arcos com diferentes dimensões Pequenos na origem e destino
23
Bibliografia
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literature Review & Projections of Future Usage. U.S. Department of Transportation - Research an Innovative Technology
Administration.
25
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