A tese está dividida basicamente em capítulos subdivididos em seções, sendo que o capítulo 2 aborda a definição do modelo conceitual da tese, bem como o ambiente em que está inserido. Para isso, recorreu-se à vasta literatura sobre o tema, a estudos periódicos de indicadores elaborados por entidades científicas voltados ao mercado e à experiência do autor em consultoria na área. A seção 2.1 inicia este capítulo com alguns conceitos básicos de planejamento da produção relevantes ao entendimento da tese, envolvendo o planejamento hierárquico (seção 2.1.1), o dimensionamento de lotes (seção 2.1.2) e o sequenciamento da produção (seção 2.1.2). A cadeia de suprimentos envolvida é analisada na seção 2.2, os tipos de relacionamentos internos, os diferentes contextos em que ela está inserida, bem como os processos de colheita (seção 2.2.3) e transporte (seção 2.2.4), que são chave para o entendimento da contribuição desta tese. Nas seções 2.3 são abordados fatores importantes para a definição das janelas de tempo das áreas, que constituem restrições fortes dentro do problema estudado. Na seção 2.4 é analisada a setorização das frentes de colheita, processo comumente abordado no setor e na seção 2.5 outros fatores logísticos que influenciam este
tipo de planejamento. Na seção 2.6 é abordado o processo de tomada de decisão na cadeia de produção sucroenergética, outro ponto crucial para o entendimento do horizonte de tempo do modelo proposto. Na seção 2.6 é feita uma síntese do problema estudado, delineando o modelo conceitual do problema.
O capítulo 3 consiste na revisão da literatura propriamente dita. A seção 3.1 explora os modelos relacionados à cadeia de suprimentos em estudo. Especial atenção deve ser dada à seção 3.1.10 que caracteriza a lacuna na literatura preenchida pelo modelo proposto. A seção 3.2 e o Apêndice A fazem uma breve revisão dos modelos VRP, em especial aqueles com janelas de tempo e entrega fracionada. Também são abordados alguns métodos de solução para este tipo de problema. Como durante o desenvolvimento da tese a analogia do problema em questão com o VRP foi abandonada, depois de um tempo, a revisão sobre este tipo de problema e seus métodos de solução não foi estendida. A seção 3.3.1 faz uma revisão dos modelos que tratam o problema de dimensionamento e sequenciamento de lotes de maneira evolutiva (LSSP – Lot Sizing and Scheduling Problem). Uma de suas variantes, o GLSPPL, inspirou o modelo proposto nesta tese. Já a seção 3.3.2 revisa os métodos de solução do GLSPPL divididos em duas partes: métodos exatos e métodos heurísticos. A importância em entender os métodos exatos é grande, pois as heurísticas escolhidas para a resolução do modelo são baseadas em programação matemática, como, por exemplo, o relax-and-fix e o fix-and-optimize.
O Capítulo 4 apresenta o estudo realizado para a determinação das abordagens propostas baseadas na analogia com o GLSPPL, que são apresentadas na seção 4.1. O primeiro modelo (Modelo 1) é o mais restrito (seção 4.1.1.1). Uma variação do Modelo 1 (Modelo 1A) aplica uma variação nas restrições de capacidade de colheita para reduzir a complexidade do Modelo 1 na obtenção de uma solução factível (seção 4.1.1.2). Já outra variação do Modelo 1 (Modelo 1B) considera variáveis de folga que são penalizadas na função objetivo, facilitando, assim, a obtenção de uma solução factível (seção 4.1.1.3). A seção 4.1.2 utiliza uma instância pequena e realista de teste para entender o comportamento das três abordagens propostas. A seção 4.1.3 faz considerações sobre os modelos propostos.
A seção 4.2 apresenta métodos heurísticos propostos para resolver o modelo matemático. Nesta seção também foram abordadas algumas técnicas de agregação dos blocos de colheita com base espacial e temporal, fundamentais para a redução da quantidade de variáveis inteiras e restrições em todos os métodos de solução estudados (seção 4.2.1). Também foram abordadas algumas estratégias heurísticas construtivas utilizando relax-and-
fix (seção 4.2.2) e de melhoria utilizando fix-and-optimize (seção 4.2.3). A seção 4.2.4 faz considerações sobre os modelos propostos.
O Capítulo 5 apresenta os resultados obtidos da aplicação dos modelos em casos reais. O primeiro caso é o da Empresa A (seção 5.1), que possui a colheita completamente mecanizada e é composta por propriedades relativamente grandes para o estado de São Paulo. Nesta seção foram abordados os processos de agregação de blocos (seção 5.1.1), de análise dos dados de entrada (seção 5.1.2), de implementação computacional e análise de experimentos (seção 5.1.3) para o Modelo 1 (seção 5.1.3.1), Modelo 1A (seção 5.1.3.2) e Modelo 1B (seção 5.1.3.3), bem como analisada uma das soluções de boa qualidade obtida (seção 5.1.4). Para a Empresa A também foram tratadas variações de cenários (seção 5.1.5), que são: a análise da safra subsequente à planejada (seção 5.1.5.1), a alteração do número de frentes de colheita (seção 5.1.5.2), a desconsideração das janelas de tempo (seção 5.1.5.3) e a comparação com a técnica de setorização (seção 5.1.5.4), tipicamente utilizada na prática do setor. O caso da Empresa B (seção 5.2) mostra uma realidade mais complexa, com uma empresa em que convivem os dois tipos de colheita (manual e mecanizado), bem como é composta por propriedades menores que a primeira.
O Capítulo 6 aborda o processo de validação do método proposto com base na metodologia proposta em Oral e Kettani (1993), baseada particularmente na faceta descritiva que contempla as validações: conceitual (seção 6.1), lógica (seção 6.2), de aptidão (seção 6.3) e de dados (seção 6.4). Por fim, o Capítulo 7 trata das conclusões da tese e pesquisas futuras.
2 Definição do problema e seu ambiente
O Council of Supply Chain Management Professionals (CSCMP, 2010) define logística como o processo de planejar, implementar e controlar, de maneira eficiente e eficaz, o fluxo e a armazenagem de bens, incluindo os serviços e as informações relacionadas, desde o ponto de origem até o ponto de consumo, com o propósito de adequá-los às necessidades dos clientes. A logística essencialmente agrega valor de lugar e tempo ao produto, pois para ter valor ao cliente o produto deve estar no local e momento desejados (BALLOU, 2004; MORABITO; IANNONI, 2007). Ela envolve a integração de produção, informações, transporte, armazenagem, manuseio de materiais, dentre outros (BOWERSOX; CLOSS, 1996).
Neste trabalho o enfoque é dado ao planejamento e controle do suprimento de matéria-prima a usinas de cana-de-açúcar, em que ela deve estar disponível para moagem no lugar (moendas) e momento (teor de sacarose) certos para que não haja descontinuidades no fluxo. A seção 2.1 aborda conceitos gerais de planejamento da produção necessários para a contextualização do problema de pesquisa, bem como dos métodos de modelagem do problema. Já a seção 2.2 mostra o recorte da cadeia que é analisado, detalhando os tipos de relacionamento entre os elos da cadeia, contextualizando diferenças regionais e aprofundando-se nos processos de maior interesse. As seções 2.3, 2.4 e 2.5 enfocam variáveis relevantes ao planejamento e controle do suprimento de matéria-prima. A seção 2.6 analisa a tomada decisão na cadeia de suprimentos abordada e a seção 2.7 consolida o modelo conceitual do problema da pesquisa.