Centros de distribuição: tipos, cross-docking, picking e localização

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Para que serve um centro de distribuição, os tipos de armazém, cross-docking, picking e como escolher onde instalar o CD pelo método do centro de gravidade.

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Introdução

Embora muitas vezes não seja desejável, os materiais precisam ser armazenados, às vezes por pouco tempo. A área de armazenagem pode ser um armário de medicamentos na farmácia de um pequeno hospital ou um galpão de dezenas de milhares de metros quadrados que abastece lojas de um país inteiro. Na manufatura, os depósitos, que costumam se chamar almoxarifados, guardam matéria-prima, insumos, produtos em processo e produtos acabados. No comércio e na distribuição, o armazém principal costuma se chamar centro de distribuição (CD).

A aula anterior tratou do almoxarifado: recebimento, guarda, controle, inventário e documentos. Aqui o foco é o armazém visto como um ponto da rede logística: para que serve, que tipos existem, como funcionam o cross-docking e a separação de pedidos e onde colocá-lo. A gestão do fluxo de entrada, da movimentação interna e da saída dos materiais forma um só assunto: administrar a armazenagem é administrar a movimentação física.

Para que armazenar

Armazenar custa: espaço, gente, equipamento, capital parado. Então por que não produzir e entregar direto? Porque a armazenagem absorve a defasagem entre produção e consumo, e com isso permite:

  • Economias de transporte, consolidando cargas. Um caminhão cheio de uma fábrica até o CD e entregas curtas do CD até as lojas costumam custar menos do que muitas viagens longas e meio vazias da fábrica a cada loja.
  • Economias de produção, com fluxo constante de suprimento e lotes de fabricação econômicos, mesmo com a demanda oscilando.
  • Pronto atendimento, com o produto perto do cliente e prazo de entrega curto.
  • Descontos por quantidade nas compras (veja a aula sobre lote econômico de compra).
  • Proteção contra incertezas de demanda e de prazo de entrega (o estoque de segurança da aula sobre lead time).

As atividades do armazém

Entre as atividades de quem administra a armazenagem e a movimentação física, estão:

  • Recebimento dos materiais, incluindo, conforme o contrato, o descarregamento dos veículos.
  • Identificação dos materiais.
  • Movimentação física do recebimento até as áreas de armazenagem.
  • Estocagem propriamente dita.
  • Controle da localização física de cada item.
  • Separação dos itens de cada pedido e consolidação das cargas para expedição.
  • Expedição: conferência, carregamento e embarque nos veículos.
  • Administração geral: pessoal, instalações, equipamentos e sua manutenção.
  • Operação do sistema de informação, com o registro de cada entrada e saída.

Para reduzir custos, o armazém deve ser dimensionado para a necessidade real de guarda e ter um arranjo físico que favoreça um fluxo rápido entre recebimento, guarda e expedição. Três fatores pesam mais na produtividade:

  • Uso eficaz dos equipamentos de movimentação e transporte.
  • Pessoal qualificado e treinado.
  • Aproveitamento do espaço cúbico, ou seja, da altura e não só da área do piso.

E esses fatores dependem de outros três: um bom sistema de localização física (o endereçamento, visto na aula sobre almoxarifado), embalagens adequadas ao manuseio e à armazenagem e a forma de recebimento e expedição (carga solta, paletizada, em contêiner).

Uma empresa tem 5 fábricas e 300 lojas e hoje cada fábrica entrega direto em cada loja, com caminhões quase sempre meio vazios. Que benefício da armazenagem um CD intermediário traz em primeiro lugar?

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Gabarito: Economia de transporte pela consolidação de cargas: viagens cheias até o CD e entregas curtas a partir dele — o caso descrito é exatamente o de cargas fracionadas e longas. O CD não elimina o estoque de segurança; ao contrário, ele passa a ficar ali.

Tipos de armazém

Lambert e Stock classificam os armazéns, do ponto de vista da oferta física, em três grandes grupos:

  • Armazéns de apoio à manufatura, que guardam matérias-primas e insumos vindos de vários fornecedores para abastecer a fábrica.
  • Armazéns mistos, que guardam tanto matérias-primas e insumos quanto produtos acabados destinados aos clientes. São típicos das indústrias.
  • Armazéns de consolidação, que recebem produtos de vários fornecedores e montam cargas combinadas conforme o pedido de cada cliente. Um grande atacadista é o exemplo clássico: recebe de centenas de fabricantes e despacha, para cada cliente, uma carga com um pouco de cada.

A escolha depende da estratégia. Um distribuidor quase sempre trabalha com armazém de consolidação, e é nele que aparecem as duas operações que mais se estudam em armazenagem: o cross-docking e o picking.

Outras formas que ganharam espaço

  • Centro de distribuição de varejo: abastece as lojas de uma rede; recebe em grandes lotes e expede em lotes menores, várias vezes por semana.
  • Centro de atendimento de comércio eletrônico (fulfillment): separa pedidos de poucas unidades para milhares de consumidores por dia. O desafio deixa de ser mover paletes e passa a ser separar itens soltos com rapidez e sem erro.
  • Dark store: uma loja ou pequeno armazém dentro da cidade, fechado ao público, só para separar pedidos de entrega rápida. É uma resposta à última milha, assunto da aula sobre intermodalidade e tendências.
  • Armazém geral e operador logístico: em vez de ter armazém próprio, a empresa contrata espaço e operação de um terceiro e paga por posição de palete, por movimentação ou por pedido. Troca investimento fixo por custo variável, a mesma lógica de comprar ou fabricar vista na aula sobre seleção de fornecedores.

Cross-docking e picking

Cross-docking

No cross-docking (literalmente, "atravessar a doca"), a carga chega de vários fornecedores, é separada e recombinada por destino e sai em outros veículos em poucas horas, sem ser estocada. O armazém vira um ponto de passagem. Funciona bem quando:

  • a demanda é estável e previsível;
  • os fornecedores entregam no horário combinado e com etiquetas confiáveis;
  • há sistema de informação que saiba, antes de o caminhão chegar, para onde vai cada volume.

O ganho é grande: menos estoque, menos manuseio, menos espaço. O risco também: se um fornecedor atrasa, o caminhão de saída espera ou parte incompleto. Por isso muitas operações são mistas, com parte dos itens em cross-docking e parte estocada.

Picking (separação de pedidos)

Picking é retirar dos endereços as quantidades fracionadas que cada cliente pediu. Em muitos CDs ele consome a maior parte da mão de obra, e o operador gasta boa parte do tempo andando entre os endereços. As formas principais são:

  • Por pedido: um separador faz um pedido inteiro, do começo ao fim. Simples, mas anda muito.
  • Por lote: o separador junta os itens de vários pedidos numa só volta e depois se faz a triagem por pedido.
  • Por zona: cada separador cuida de uma área, e o pedido passa de zona em zona (ou cada zona separa sua parte e tudo se junta no fim).
  • Por onda: os pedidos são liberados em janelas de horário, casadas com a saída dos veículos.

Tecnologias ajudam a reduzir erro e deslocamento: coletores com leitura de código de barras, luzes que indicam a posição e a quantidade (pick-to-light), comandos por voz e, nos armazéns mais automatizados, o sistema mercadoria até a pessoa, em que robôs trazem a estante até o separador em vez de o separador ir até a estante. O caso mais conhecido é o dos robôs da Kiva Systems, empresa comprada pela Amazon em 2012 e que deu origem à Amazon Robotics.

O vídeo acima mostra o centro de distribuição da Natura em São Paulo, com separação automatizada de pedidos de pequenas quantidades, típico de quem vende por meio de revendedores e precisa montar milhares de caixas diferentes por dia.

Um atacadista recebe todo dia, em horário marcado, caminhões de 40 fornecedores com produtos já etiquetados por loja de destino, e a demanda das lojas é estável. Que operação reduz mais o estoque e o manuseio nesse caso?

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Gabarito: Cross-docking — com entregas pontuais, etiquetas por destino e demanda estável, a carga pode ser recombinada e expedida sem ser estocada. O picking por pedido pressupõe estoque guardado e é a operação mais trabalhosa.

Quantos CDs e onde

Ter mais CDs aproxima o produto do cliente e encurta as entregas, mas multiplica o estoque (cada CD precisa do seu estoque de segurança), os aluguéis e as equipes, e aumenta o transporte de abastecimento entre fábrica e CDs. Ter menos CDs faz o contrário. A decisão é um equilíbrio entre custo de transporte, custo de estoque e instalações e prazo de entrega exigido pelo mercado. Empresas que vendem em todo o Brasil costumam ter um CD por grande região; empresas regionais, um só.

Para escolher o ponto de um CD, há um método simples que dá um bom ponto de partida: o centro de gravidade. Coloca-se cada cliente (ou região de demanda) num plano com coordenadas x e y e calcula-se a média das coordenadas, ponderada pelo volume:

X = Σ (volume × x) ÷ Σ volume
Y = Σ (volume × y) ÷ Σ volume

Exemplo

Uma distribuidora atende cinco clientes:

Clientex (km)y (km)Volume (t/mês)volume × xvolume × y
A20803006.00024.000
B60901509.00013.500
C904025022.50010.000
D40202008.0004.000
E70601007.0006.000
Total1.00052.50057.500

X = 52.500 ÷ 1.000 = 52,5 km e Y = 57.500 ÷ 1.000 = 57,5 km.

Os cinco clientes, com o tamanho do círculo proporcional ao volume, e o centro de gravidade calculado
Os cinco clientes, com o tamanho do círculo proporcional ao volume, e o centro de gravidade calculado

Com o CD no centro de gravidade, a soma de volume × distância em linha reta dá cerca de 36.900 t·km por mês. Se o CD fosse posto junto ao maior cliente (A), seriam cerca de 44.400 t·km, 20% a mais. O centro de gravidade não é exatamente o ponto de menor distância total (um cálculo iterativo acha o ótimo em torno de 56,2 e 59,0, com 36.760 t·km, só 0,3% melhor), mas chega perto com uma conta que se faz à mão.

Ele é ponto de partida, não resposta final. Depois vêm as perguntas que o mapa não responde: há rodovia boa ali? Há terreno ou galpão disponível e a que preço? Qual a carga tributária do estado (que pesa muito na localização de CDs no Brasil)? Há mão de obra? O ponto calculado pode cair no meio de um rio.

Dois clientes estão em x = 10 km (400 t/mês) e x = 70 km (200 t/mês), ambos em y = 0. Onde fica o centro de gravidade no eixo x?

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Gabarito: 30 km — X = (400 × 10 + 200 × 70) ÷ 600 = 18.000 ÷ 600 = 30. O 40 km seria a média simples, que ignora que o primeiro cliente tem o dobro do volume e por isso puxa o CD para perto dele.

Movimentação física

Cada vez que um material é pego, levado e posto em outro lugar, gasta-se tempo e corre-se risco de avaria, sem acrescentar nada ao produto. Por isso a regra geral da movimentação é mover menos e mover melhor:

  • Eliminar movimentações desnecessárias e combinar etapas (por exemplo, conferir já na posição de guarda).
  • Mover cargas unitizadas (paletes, contêineres) em vez de volumes soltos.
  • Fazer o fluxo seguir uma linha (recebimento de um lado, expedição do outro, ou em U, com docas no mesmo lado) sem cruzamentos e sem voltas.
  • Usar a gravidade quando possível (estantes dinâmicas, rampas).
  • Aproveitar a altura com equipamento adequado.
  • Pôr os itens de maior giro perto da expedição.
  • Cuidar da ergonomia e da segurança: corredores sinalizados, separação entre pedestres e empilhadeiras.

Os equipamentos de movimentação e armazenagem e as técnicas de arranjo físico são o assunto da próxima aula, sobre equipamentos e otimização de operações em armazéns.

Resumo

  • Armazenar serve para consolidar transporte, estabilizar a produção, atender rápido, comprar em quantidade e se proteger da incerteza.
  • Armazéns podem apoiar a manufatura, ser mistos ou de consolidação; hoje há também CDs de varejo, de comércio eletrônico, dark stores e operadores logísticos.
  • Cross-docking é recombinar a carga sem estocar; picking é separar quantidades fracionadas por pedido, lote, zona ou onda.
  • Mais CDs reduzem prazo e frete de entrega, mas aumentam estoque e custo fixo.
  • O centro de gravidade é a média das coordenadas ponderada pelo volume: um bom primeiro palpite de localização.

Exercícios

Fáceis

1) Qual a diferença entre um armazém que opera em cross-docking e um armazém convencional?

2) Três clientes estão sobre uma mesma estrada, todos em y = 0: o cliente 1 em x = 0 km (100 t/mês), o cliente 2 em x = 60 km (200 t/mês) e o cliente 3 em x = 90 km (100 t/mês). Em que ponto da estrada fica o centro de gravidade?

3) Classifique cada armazém segundo Lambert e Stock (apoio à manufatura, misto ou de consolidação):
a) o depósito de uma montadora que guarda chapas, tintas e componentes de dezenas de fornecedores para abastecer a linha;
b) um atacadista que recebe de 300 fabricantes e despacha para cada supermercado uma carga com um pouco de cada;
c) o depósito de uma fábrica de móveis que guarda madeira e ferragens e também os móveis prontos à espera dos clientes.

4) Que forma de picking está descrita em cada caso?
a) O separador junta numa só volta os itens de 20 pedidos e depois eles são triados pedido a pedido.
b) Os pedidos são liberados em blocos de horário, casados com a saída de cada caminhão.
c) Cada separador fica numa área do armazém, e cada pedido passa por várias áreas.

5) Cite três benefícios que justificam o custo de manter um armazém entre a fábrica e o cliente.

Difíceis

6) Uma distribuidora atende quatro clientes:

Clientex (km)y (km)Volume (t/mês)
A1010400
B5010200
C5050300
D1060100

a) Calcule o centro de gravidade.
b) Calcule a soma de volume × distância em linha reta com o CD no centro de gravidade.
c) Compare com o CD instalado junto ao cliente A, cuja soma é de cerca de 29.971 t·km por mês. Quanto o centro de gravidade economiza, em porcentagem?
d) Cite duas razões pelas quais o ponto calculado pode não ser o escolhido.

7) Uma empresa tem um só CD. A demanda diária total tem desvio-padrão de 400 unidades, o lead time de reposição é de 4 dias (constante) e ela usa z = 1,65. Ela estuda abrir 4 CDs regionais, cada um atendendo um quarto do mercado, com demandas regionais independentes e de mesma variabilidade (o desvio-padrão diário de cada região fica em 400 ÷ √4 = 200 unidades). Use a fórmula da aula sobre lead time e estoque de segurança: ES = z × σ × √LT.
a) Qual o estoque de segurança com 1 CD?
b) Qual o estoque de segurança total com 4 CDs?
c) Se cada unidade vale R$ 50 e o custo de manter estoque é 25% ao ano, quanto custa por ano o estoque de segurança adicional?

8) Uma fábrica abastece 4 lojas numa região a 600 km. Hoje cada loja recebe 8 t por semana num caminhão truck de 10 t, que custa R$ 6,00 por km rodado; cada loja recebe uma viagem por semana (considere só a ida). A alternativa é uma carreta de 32 t, a R$ 9,00 por km, levando a carga das 4 lojas até um CD na região, de onde trucks fazem as entregas, cada uma de 40 km (R$ 6,00 por km, só a ida). O CD custa R$ 3.000 por semana.
a) Qual o custo semanal hoje?
b) Qual o custo semanal com o CD?
c) Até quanto por semana o CD poderia custar para que a mudança ainda valesse a pena?

9) Num CD, um separador leva 6 minutos de deslocamento por volta no armazém e 0,5 minuto para pegar cada item. Há 30 pedidos de 4 itens cada.
a) Quanto tempo leva a separação por pedido (uma volta por pedido)?
b) No picking por lote, ele faz 3 voltas de 10 pedidos; cada volta, por ser mais longa, leva 9 minutos de deslocamento, e depois cada item gasta 0,2 minuto na triagem por pedido. Quanto tempo leva?
c) Qual a economia e de onde ela vem?

10) Uma rede de farmácias pensa em passar todo o seu CD para cross-docking. Os fornecedores de medicamentos de marca entregam no horário e com etiquetas por loja, mas os de produtos sazonais (protetor solar, repelente) atrasam com frequência e a venda desses itens oscila muito com o clima. O que você recomenda? Justifique.

Gabarito

1) No cross-docking a carga chega de vários fornecedores, é separada e recombinada por destino e sai em outros veículos em poucas horas, sem ser estocada: o armazém é ponto de passagem. No armazém convencional a carga é guardada em endereços e só depois separada (picking) e expedida.

2) X = (100 × 0 + 200 × 60 + 100 × 90) ÷ (100 + 200 + 100) = (0 + 12.000 + 9.000) ÷ 400 = 21.000 ÷ 400 = 52,5 km.

3) a) Apoio à manufatura: guarda insumos de vários fornecedores para abastecer a fábrica.
b) Consolidação: recebe de muitos fornecedores e monta cargas combinadas por cliente.
c) Misto: guarda matéria-prima e produto acabado.

4) a) Por lote.
b) Por onda.
c) Por zona.

5) Quaisquer três entre: economia de transporte pela consolidação de cargas; economia de produção (lotes de fabricação econômicos e fluxo constante); pronto atendimento, com o produto perto do cliente; descontos por quantidade nas compras; proteção contra incertezas de demanda e de prazo.

6) a) Σ volume = 400 + 200 + 300 + 100 = 1.000 t.
Σ (volume × x) = 400 × 10 + 200 × 50 + 300 × 50 + 100 × 10 = 4.000 + 10.000 + 15.000 + 1.000 = 30.000.
Σ (volume × y) = 400 × 10 + 200 × 10 + 300 × 50 + 100 × 60 = 4.000 + 2.000 + 15.000 + 6.000 = 27.000.
X = 30.000 ÷ 1.000 = 30 km; Y = 27.000 ÷ 1.000 = 27 km.
b) Distâncias de (30; 27): A = √(20² + 17²) = 26,25 km; B = √(20² + 17²) = 26,25 km; C = √(20² + 23²) = 30,48 km; D = √(20² + 33²) = 38,59 km.
Soma = 400 × 26,25 + 200 × 26,25 + 300 × 30,48 + 100 × 38,59 = 10.500 + 5.250 + 9.144 + 3.859 ≈ 28.752 t·km por mês.
c) Economia = (29.971 − 28.752) ÷ 29.971 ≈ 4,1%; dito de outro modo, junto a A a soma seria cerca de 4,2% maior que no centro de gravidade (29.971 ÷ 28.752 = 1,042).
d) Por exemplo: falta de rodovia ou acesso no ponto; ausência de terreno ou galpão, ou preço alto; carga tributária do estado; falta de mão de obra; obstáculo físico (rio, área de preservação).

7) a) ES = 1,65 × 400 × √4 = 1,65 × 400 × 2 = 1.320 unidades.
b) Cada CD: 1,65 × 200 × 2 = 660 unidades; quatro CDs: 4 × 660 = 2.640 unidades, o dobro. Com n CDs iguais e independentes, o estoque de segurança total cresce na proporção de √n (√4 = 2).
c) Adicional = 2.640 − 1.320 = 1.320 unidades; custo = 1.320 × 50 × 0,25 = R$ 16.500 por ano.

8) a) Hoje: 4 viagens × 600 km × R$ 6,00 = R$ 14.400 por semana. (Os 8 t cabem no truck de 10 t, mas ele viaja 20% vazio.)
b) Com o CD: carreta 600 × 9,00 = R$ 5.400; entregas 4 × 40 × 6,00 = R$ 960; CD R$ 3.000. Total = 5.400 + 960 + 3.000 = R$ 9.360 por semana (32 t na carreta: as 4 × 8 t cabem exatamente).
c) Transporte com CD = 5.400 + 960 = R$ 6.360. O CD vale a pena enquanto custar menos que 14.400 − 6.360 = R$ 8.040 por semana.

9) a) Por pedido: 30 × (6 + 4 × 0,5) = 30 × 8 = 240 minutos.
b) Por lote: cada volta = 9 + 40 itens × 0,5 + 40 × 0,2 = 9 + 20 + 8 = 37 minutos; 3 voltas = 111 minutos.
c) Economia = 240 − 111 = 129 minutos (54%). Ela vem do deslocamento: 30 voltas × 6 = 180 minutos caem para 3 × 9 = 27 minutos, e isso compensa com folga os 24 minutos de triagem (120 itens × 0,2). O tempo de pegar os itens (120 × 0,5 = 60 minutos) é o mesmo nos dois casos.

10) Operação mista. Os medicamentos de marca têm as condições do cross-docking (entrega pontual, etiqueta por destino, demanda estável) e podem atravessar a doca sem estoque. Os sazonais não: com fornecedor que atrasa e demanda que oscila, o caminhão de saída esperaria ou partiria incompleto; esses itens devem ser estocados no CD, com estoque de segurança, e separados por picking.

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