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Uma abordagem para diminuição de custos na logística reversa com o auxílio de gêmeos digitais e otimização multiobjetivo

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dc.creator PEREIRA, Alyson Benoni Matias
dc.date.issued 2024-09-20
dc.identifier.uri https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4210
dc.description.abstract The DAI (Academic Doctorate for Innovation) is an initiative by CNPq with the objective of enabling Graduate Programs to foster interaction projects with companies through theses, dissertations, and final course projects. The partner company in this work is a multinational that produces electronics (smartphones, printers, laptops, monitors) for major brands such as HP and Motorola. The company is deeply concerned with the environment and the increasingly scarce natural resources. This concern has been growing recently among various companies, spurred by new laws that require them to be increasingly attentive to the problem of resource scarcity. Waste management is one of the most current ways to support the reuse of these finite natural resources, and one of the main techniques used for this management is Reverse Logistics (RL). This primarily involves the return of products at the end of their life cycle, from the user back to the company, followed by the separation and selection of reusable materials. One of the challenges about routing in Reverse Logistics concerns the vehicle used for collections, and although these routing issues are widely discussed in the literature, a new approach is emerging. This approach allows for studies that were previously difficult to conduct, given the challenge of analyzing RL outside a real-world context, i.e., without dispatching vehicles to perform the routes and analyze the results. To address this challenge, this work seeks to use Digital Twins (DTs), a virtual representation of a real-world model, as a way to virtually simulate this system. In addition to DTs, Clusters are used in conjunction with multi-objective optimization tools, such as Genetic Algorithms (GAs), to group nearby collections and optimize them. This approach made it possible to minimize economic costs and CO2 emissions relative to the historical data provided by the partner company, while simultaneously maximizing the number of collected products. To test the developed tool, DTs were used in two case studies with real data. As a result, it was possible to determine the best collections to be performed on a daily basis, enabling the company to better calculate costs and reduce pollutant gas emissions—two increasingly important goals for the company. A Framework was created that can group collections, perform calculations, and assist decision-makers in identifying the best collections to undertake. This differs from the company’s current model, where the decision-making responsibility lies with the carrier responsible for collecting electronic waste. The case studies showed that potential savings could reach up to 80% compared to the current amount paid by the company, demonstrating that the developed Framework has significant potential for implementation and can be a powerful decision-support tool. pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.publisher Universidade Federal de Itajubá pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.subject Gêmeos digitais pt_BR
dc.subject Logística reversa pt_BR
dc.subject Otimização multiobjetivo pt_BR
dc.subject Simulação pt_BR
dc.title Uma abordagem para diminuição de custos na logística reversa com o auxílio de gêmeos digitais e otimização multiobjetivo pt_BR
dc.type Tese pt_BR
dc.date.available 2025-03-12
dc.date.available 2025-03-12T12:22:45Z
dc.date.accessioned 2025-03-12T12:22:45Z
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/3518887837884448 pt_BR
dc.contributor.advisor1 MONTEVECHI, José Arnaldo Barra
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/2169751971927037 pt_BR
dc.description.resumo O DAI (Doutorado Acadêmico para Inovação) é uma iniciativa do CNPq que tem como objetivo de permitir que Programas de Pós-Graduação possam fomentar projetos de interação com empresas através de teses, dissertações e trabalhos de conclusão de cursos. A empresa parceira deste trabalho é uma multinacional que produz eletrônicos (smartphones, impressoras, notebooks, monitores) para grandes marcas como HP e Motorola. A empresa possui grande preocupação com o meio ambiente e os recursos naturais, cada vez mais escassos. Essa preocupação, inclusive, vem crescendo nos últimos tempos entre várias empresas, incentivada por novas leis que as obrigam a estarem cada vez mais atentas ao problema de escassez de recursos. A gestão de resíduos é uma das maneiras mais atuais de auxiliar na reutilização desses recursos naturais finitos e uma das principais técnicas utilizadas para ajudar nessa gestão é a Logística Reversa (LR). Ela compreende, principalmente, o retorno de produtos no final da sua vida útil, a partir do usuário até a empresa, a separação e seleção de materiais reutilizáveis. Um dos problemas de roteamento na Logística Reversa se refere ao veículo utilizado para as coletas, e, apesar desses problemas de serem amplamente abordados na literatura, uma nova abordagem vem surgindo. Ela permite realizar estudos que antes não eram possíveis, devido ao fato de ser difícil estudar a LR em um contexto que não seja o real, ou seja, sem enviar os veículos para realizar a rota e analisar os resultados. Tentando amenizar essa dificuldade, este trabalho busca utilizar Gêmeos Digitais (GDs), uma representação virtual de um modelo real, como uma forma de representar virtualmente esse sistema. Além dos GDs, também são utilizados Clusters em conjunto com ferramentas de otimização multiobjetivo, como os Algoritmos Genéticos, de modo a ser possível agrupar as coletas próximas e otimizá-las. Desse modo, foi possível minimizar os custos econômicos e os custos da emissão de CO2 com relação aos dados históricos disponibilizados pela empresa parceira deste estudo, ao mesmo tempo em que a quantidade de produtos coletados foi maximizada. Para testar a ferramenta criada, são utilizados os GDs em dois estudos de caso com dados reais. Sendo assim, foi possível definir diariamente as melhores coletas a serem realizadas, permitindo que a empresa possa calcular melhor seus custos e diminuir a emissão de gases poluentes, dois tópicos cada vez mais desejados pela empresa em questão. Foi criado um Framework capaz de agrupar as coletas, realizar os cálculos e auxiliar o tomador de decisão a verificar quais as melhores coletas a se fazer, diferentemente do modelo atual utilizado pela empresa que não permite essa decisão por parte da empresa, o responsável por essa decisão, hoje, é a transportadora responsável por coletar os resíduos eletrônicos. Os estudos de caso mostraram que a economia potencial pode chegar a 80% com relação ao valor pago pela empresa atualmente, demonstrando que o Framework criado possui grande potencial para ser utilizado e pode ser uma ferramenta poderosa de auxílio à tomada de decisão. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department IEPG - Instituto de Engenharia de Produção e Gestão pt_BR
dc.publisher.program Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia de Produção pt_BR
dc.publisher.initials UNIFEI pt_BR
dc.subject.cnpq CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUÇÃO pt_BR
dc.relation.references PEREIRA, Alyson Benoni Matias. Uma abordagem para diminuição de custos na logística reversa com o auxílio de gêmeos digitais e otimização multiobjetivo. 2024. 187 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Produção) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2024. pt_BR


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