Outro problema de designação de veículos é o Problema de Alocação de navios em Berços (PAB). O PAB se refere basicamente ao problema de planejar a sequência de atendimento de um conjunto de navios, dentro de um horizonte de tempo, em berços de portos. O objetivo mais usual do PAB é o de minimizar o tempo de atendimento dos navios, embora possam existir outros objetivos, por exemplo, minimizar o tempo em fila para atracar no porto, minimizar o tempo de permanência no porto, minimizar o número de navios não atendidos, maximizar o número de navios atendidos, entre outros (BIERWIRTH e MEISEL, 2010).
Segundo Rodrigues e Rosa (2013) os modelos existentes para PAB na literatura podem ser classificados tanto por restrições temporais quanto por restrições espaciais. Desta forma, considerando as restrições espaciais, há atributos relativos ao layout do cais, usualmente adotam-se as restrições de calado (designação náutica dada à profundidade entre a quilha do navio e a linha de flutuação), comprimento e boca dos navios. Também restringem as posições viáveis de atracação de navios de acordo com um pré-particionamento do cais em berços. Uma das restrições espaciais considerada é o layout, que de acordo com Rodrigues e Rosa (2013) pode ser:
1) Layout discreto: o cais é dividido em um número de seções, chamadas berços e apenas um navio pode ser operado em cada berço num certo intervalo de tempo. 2) Layout Contínuo: não há divisão do cais, ou seja, os navios podem atracar em
posições arbitrárias dentro dos limites do cais. Para o layout contínuo o planejamento de berços é mais difícil do que para um layout discreto, pois podem existir espaços vazios e não permitir que navios de certas dimensões atraquem deixando espaço sem utilização no cais. Porém apresenta a vantagem de uma maior flexibilização do espaço de atracação podendo gerar ganhos por aproveitar todos os espaços.
3) Layout Híbrido: como o caso discreto, o cais é particionado em berços, no entanto, grandes navios podem ocupar mais de um berço, esta situação pode ser vista no berço 2 e berço 3 da Figura 2.7, enquanto os pequenos navios podem compartilhar um berço, esta situação pode ser vista no berço 4 da mesma figura.
Figura 2.7 - Representação Layout Discreto, Contínuo e Híbrido.
Para os atributos temporais podem ser citados: data de chegada de navio, data de atracação, tempo de espera na fila de navios dentre outros. As restrições temporais ocorrem principalmente em relação aos horários de atracação e de desatracação dos navios.
De acordo com Imai et al. (2005) existem dois tipos de PABs: os estáticos e os dinâmicos. A versão estática trata somente os navios que já tenham chegado no porto antes do sequenciamento começar, quanto o dinâmico leva em consideração tanto os navios que já chegaram como também aqueles que ainda não chegaram no tempo do planejamento mas vão chegar algum momento mais tarde durante o horizonte de planejamento.
Outro ponto importante em relação aos problemas de PAB é que segundo Barros (2010), muitos trabalhos consideram portos que movimentam contêineres e poucos são os trabalhos que consideram portos que operam graneis sólidos.
Dentre os trabalhos que considera porto graneleiros, um deles é particularmente interessante para este trabalho, pois o modelo leva em consideração o estoque. O problema consiste na alocação de berços em portos graneleiros com restrição de estoque e condições favoráveis de maré. Para melhor entendimento do problema, um cenário típico de um porto graneleiro é ilustrado na Figura 2.8.
Figura 2.8 - Porto Graneleiro.
No problema em questão, Barros (2010) destaca portos que sofrem a influência da variação das marés, ou seja, portos onde as condições de navegação dependem de condições favoráveis de maré, uma vez que a profundidade na maré baixa restringe a movimentação de navios, o que implica na manutenção de estoques. Alguns terminais no complexo portuário de São Luís (MA), por exemplo, estão associados a importantes empresas multinacionais que mantêm um forte controle sobre os níveis de estoque de seus produtos. Uma vez que o nível de estoque, por vezes, depende de um processo contínuo de consumo ou produção de granéis, a tomada de decisão de carregar ou descarregar navios deve levar em conta as cargas armazenadas nos pátios do porto. Desta forma, um critério fundamental para tomadas de decisão é dar prioridade aos navios com cargas de produtos com níveis mais críticos de estoque. Um segundo critério é decidir qual sequência de embarcações reduz a cobrança de sobre-estadia (demurrage) total dentro de um dado horizonte de planejamento. O trabalho apresenta dois modelos matemáticos, sendo que o primeiro considera todos os berços homogêneos, ou seja, com capacidades de carregamento ou descarregamento iguais. No segundo modelo, os berços são considerados diferentes entre si, sendo assim, cada berço possui capacidade de serviço, carregamento ou descarregamento diferente. A heterogeneidade dos berços considerada refere-se apenas a velocidade de atendimento nas operações com os navios. Não há restrições entre navios e berços, ou seja, qualquer navio pode atracar em qualquer berço e todas as cargas podem ser movimentadas por todos os berços.
3 DESCRIÇÃO DO PROBLEMA
Este capítulo apresenta a descrição do problema de alocação de veículos em docas para a operação de descarregamento em um centro de distribuição de uma empresa do setor de bens de consumo não duráveis. Inicialmente, na seção 3.1, é apresentada uma contextualização do setor de bens de consumo, assim como a sua classificação e uma breve descrição de sua rede de distribuição logística. Também, é mostrada a característica das vendas do setor, as quais interferem diretamente no planejamento de descarregamento. Como trata-se de um estudo de caso, na seção 3.2, é apresentada uma descrição da empresa estudada, as áreas que atua, suas principais características e as principais propriedades de sua rede de distribuição logística. Além disso, é apresentada uma descrição detalhada do planejamento nos CDs da empresa e como ele é influenciado pelos efeitos do pico de vendas no final do mês. Na seção seguinte, 3.3, são discutidas as delimitações do problema estudado e, finalmente a seção 3.4, exibe como foram feitas as coletas de dados reais para os estudos computacionais, suas dificuldades e particularidades.