Matemática

Lidando com problemas de transporte e casos especiais

Transporte

Transporte é levar um produto de um lugar para outro, simples, certo? Coloque o produto em um caminhão ou vagão e pronto. Bem, não exatamente. Há um pouco mais sobre isso. Isso se torna particularmente complicado quando há vários lugares de onde o produto está vindo e vários lugares para onde o produto está indo. Os gerentes de transporte devem analisar alguns números sérios (fazer algumas contas) para encontrar o caminho ideal para levar seu produto ao cliente. Vejamos alguns problemas comuns que um gerente de transporte pode encontrar.

Oferta e demanda desigual

Um problema comum de transporte tem a ver com oferta e demanda. Oferta é quanto de um produto um produtor tem para vender e demanda é quanto de um produto os clientes querem comprar.

Podemos usar uma matriz para nos ajudar a resolver problemas de transporte. Digamos que temos dois depósitos que podem fornecer nosso produto e dois locais que precisam do produto. Temos uma demanda igual para fornecer. A matriz ficaria assim:

Matriz Básica de Transporte
Matriz Básica de Transporte

Nesse cenário, apenas enviamos o produto do depósito mais próximo da instalação. Dessa forma, os custos são reduzidos, o produto chega onde pode ser vendido e a receita é obtida. Simples. Mas nem sempre é o caso.

Se houver mais oferta do que demanda, isso realmente não representa um problema de transporte porque o produto extra não precisa ser enviado. Portanto, não há custos de transporte. Custos de armazém, sim, mas custos de transporte, não. Também não há receita de produtos parados no depósito.

Se tivermos uma demanda maior do que fornecemos, teremos um problema de transporte desequilibrado que precisa ser resolvido. Temos que descobrir a solução mais econômica e geradora de receita para atender o máximo de demanda possível com o fornecimento que temos.

Podemos usar a estrutura da matriz novamente para visualizar o problema:

Matriz de oferta e demanda desigual
Matriz de oferta e demanda desigual

Vemos que cada armazém pode fornecer 250 peças, mas há uma demanda para 800. Faltam 300 peças. A escassez é representada pela inclusão de outra linha de abastecimento chamada dummy. Também adicionaremos algumas informações sobre custos (em vermelho) para nos ajudar enquanto resolvemos o problema.

Podemos resolver esse problema usando um dos dois métodos:

Regra do canto noroeste

A regra do canto noroeste que preenche as células começando no canto superior esquerdo:

Matriz de regra do canto noroeste
Regra do canto noroeste

Começamos no canto superior esquerdo e atribuímos (em azul) o máximo de suprimento possível ao primeiro destino. O destino 1 precisa de 400 peças. Nosso Suprimento 1 tem 250 peças, então atribuímos todas elas ao Destino 1. Ainda precisamos de 150 peças para o Destino 1, então atribuímos as do Suprimento 2. As 100 restantes do Suprimento 2 são atribuídas ao Destino 2. Quando conseguirmos mais suprimentos, é aplicado à falta no Destino 2. Esse método basicamente preenche pedidos de destinos com base em onde eles estão na matriz. Podemos calcular o custo total assim:

Custo total: 15 (250) + 45 (150) + 40 (100) = $ 14.500.

Custo mínimo da célula

Se o custo for o fator principal, vamos resolvê-lo usando o método de custo mínimo da célula :

Matriz de custo mínimo da célula
Matriz de custo mínimo da célula

Encontramos a célula que tem o menor custo. Isso seria $ 15 para o Suprimento 1 que vai para o Destino 1, e atribuímos o máximo de suprimento possível, que é 250.

O próximo custo mais baixo é o Suprimento 1 para o Destino 2 ($ 30), mas não há nenhum suprimento sobrando no Suprimento 1, então voltamos para o Suprimento 2 com um custo de $ 40 para o Destino 2 e atribuímos todos os 250 lá.

Nosso custo total seria: 15 (250) + 40 (250) = $ 13.750. Observe que o uso do método de custo mínimo da célula resulta em um custo menor do que a regra do canto noroeste.

Rotas inaceitáveis

E se o gerente de transporte souber que o Destino 1 prefere não receber o produto do Fornecimento 1? Por exemplo, talvez o destino sinta que o produto do Fornecimento 1 é inferior. Se isso é verdade ou não, não é relevante porque queremos fazer o Destino 1 feliz. Esta se torna uma rota inaceitável , ou seja, o gerente de transporte vai querer evitar esta rota, se possível. Isso faz sentido, mas como um gerente de transporte pode incluir essa rota inaceitável em seus cálculos? Se eles estiverem usando o método de custo mínimo de célula, eles podem aumentar o custo da rota do Fornecimento 1 ao Destino 1, tirando-o do circuito.

Vamos ver como isso ficaria usando os dados que já examinamos. Aumentamos o custo da rota do Fornecimento 1 para o Destino 1 de 15 para 60, essencialmente eliminando essa rota em favor de outras rotas mais favoráveis ​​para o Destino 1:

Matriz de rota inaceitável
Matriz de rota inaceitável

Maximizando Objetivos

Então, como tudo isso ajuda o negócio em geral? Se o objetivo de um negócio é maximizar os lucros, então encontrar a solução para os problemas de transporte permite que os negócios usem os resultados das matrizes para maximizar seu objetivo e obter o máximo lucro possível. O lucro pode ser calculado usando esta fórmula simples:

Lucro = preço de venda – custo de produção – custo de transporte

Digamos que uma empresa tenha um produto com preço de venda de $ 525 e duas instalações fabriquem o produto. O custo de produção da instalação A é de $ 13,00 com custos de transporte de $ 30. O custo de produção da instalação B é de $ 10, com custos de transporte de $ 45.

Instalação A: 525 – 13 – 30 = lucro de $ 482

Instalação B: 525 – 10 – 45 = lucro de $ 470

Como você pode ver, haveria mais lucro com a Instalação A, então faria sentido atender o máximo possível de pedidos da Instalação A, usando a Instalação B como backup. Idealmente, a administração trabalharia para alinhar a Fábrica B com o lucro da Fábrica A.

Resumo da lição

Transporte é levar um produto do produtor ao consumidor da forma mais eficiente possível. Os gerentes de transporte podem ter que resolver vários problemas relacionados a esse processo, especialmente se houver várias instalações que produzem o produto e vários clientes que desejam receber o produto. Eles podem usar uma matriz de transporte para resolver problemas relacionados à oferta e demanda desiguais , especialmente onde há mais demanda do que oferta, aplicando a regra do canto noroeste ou o processo de custo mínimo da célula .

Outro problema que eles podem encontrar é uma rota inaceitável , onde o produto de um fornecedor não deve ir para um destino específico. Os gerentes de transporte podem alterar a matriz para tornar essa rota indisponível. O gerente de transporte pode usar uma matriz de transporte para fornecer dados que ajudarão a empresa a maximizar seu objetivo, seja maximizar o lucro ou procurar maneiras de agilizar os processos.