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ATIVIDADE CONTEXTUALIZADA Luciano Borges dos Santos 01513677 Engenharia de produção Diversas empresas trabalham com estoque de produtos para venda ou de matéria-prima para a sua linha de produção. É necessário que este estoque seja controlado para que se possa decidir as quantidades desses materiais que devem ser requisitados aos fornecedores a cada pedido. Se a empresa fizer um ou poucos pedidos de grande volume e trabalhar com um grande estoque, pode ter alguns custos evolvidos, como, por exemplo, os custos de seguro e aluguel do espaço para armazenamento. Por outro lado, se a empresa opta por trabalhar com um estoque pequeno, pode aumentar seus custos de frete por fazer diversos pedidos de pequena quantidade ao fornecedor. As empresas devem, então, encontrar um ponto de equilíbrio entre esses dois cenários para determinar o volume ideal e a frequência dos pedidos aos fornecedores. Para exemplificar a situação exposta, imagine que um restaurante vende, em média, 1.200 latas de uma marca de refrigerante ao longo de um ano. O dono do restaurante pretende fazer pedidos igualmente espaçados e com a mesma quantidade ao longo do ano. No exemplo apresentado no case, o objetivo é encontrar uma quantidade a ser pedida ao fornecedor que gere mais economia com os custos de armazenamento. Com base nos conteúdos estudados ao longo da disciplina, foi possível descobrir que o cálculo diferencial pode ser uma importante ferramenta para solucionar problemas de otimização. Vamos, então, continuar trabalhando com a situação do restaurante, do qual o dono estima que serão vendidas 1.200 latas de refrigerante durante o próximo ano. O dono deseja descobrir, agora, qual seria a quantidade ideal para cada pedido que irá fazer ao seu fornecedor. Considere ainda que a taxa de entrega de cada pedido é de R$ 75, o custo de armazenamento de uma lata de refrigerante por um ano continua sendo de R$ 8 e o custo de armazenamento deve ser calculado a partir da média do estoque no período. Para resolver esse problema, solicitamos que você apresente um texto com a investigação sobre a quantidade de latas, em cada pedido, que minimiza o custo de armazenamento desse restaurante. Sesse texto deve conter: parágrafos explicativos das etapas da resolução do problema que antecedem os cálculos, cálculos desenvolvidos para a determinação das expressões e valores numéricos e gráfico representativo da situação proposta. Resolução: Para se manter competitiva uma empresa deve se atentar a todos os detalhes do seu processo de produção e armazenamento de estoque. Nos dias atuais é necessário que cada detalhe de todo o processo que precisa ser seja bem estabelecido a fim de que tudo saia sem haver nenhum prejuízo para a empresa. Uma das áreas que chama atenção nesse em todos os seguimentos é o gerenciamento de estoque. Que é um fator de bastante importância para uma empresa que pode fazer com que aumente seus lucros e diminua bastante seus custos tanto com armazenamento, quanto na hora de fazer os pedidos que são necessários para o andamento da empresa. E, no caso dos restaurantes que é o foco do problema proposto para esse trabalho e em todos que trabalham com alimentação esse gerenciamento se torna mais importante ainda, pois qualquer erro pode gerar um prejuízo imenso, com a perda do estoque quase completo. Ou seja, qualquer organização empresarial que trabalhe com venda de produtos deve possuir um gerenciamento e controle de estoque dos seus produtos para minimizar as perdas, reduzir seus custos com armazenamento e otimizar sua linha de produção. Além disso, é fundamental saber, ao longo do ano, a quantidade material que será necessária requisitar aos fornecedores, mesmo em intervalos espaçados, ou seja, vários pedidos para não ocorrer gastos desnecessários com aluguel, seguros e outros. Nesse vamos, o cálculo diferencial pode contribuir positivamente para um eficiente controle de estoque da organização empresarial, identificando um ponto de equilíbrio para determinar a quantidade e a frequência de seus pedidos aos seus fornecedores. Nesse caso, logo abaixo será demonstrado como determinado restaurante (citado acima) encontrou o seu ponto de equilíbrio para fazer seus pedidos, em períodos pré- determinados determinados observando a quantidade ao longo do ano. Ou seja, encontrar uma quantidade, que satisfaça a real necessidade, a ser pedida ao seu fornecedor, gerando dessa forma economia nos custos. Considerando as informações sobre os custos teremos: Levantamento dedados disponíveis para montar a resolução e sanar o problema. Nesse caso temos os seguintes dados abaixo: X = 1200 latas/ano X = Variável de latas por ano Qi(y) = ? Qi = Quantidade ideal de pedidos Te = 75 Te = Taxa de entrega C = ? C = Custo de armazenamento Iniciando a resolução do problema: Quantidade do pedido: C = 75y + 8x X = 1200 | → Achar o total de latinhas estocada y ⇒ C = 75y + 8.1200 ⇒ 75 2 + 9600 y y Usando a função regra do quociente – (f/g)’ = f’.g – f.g’ g 2 Teremos que derivar a seguinte equação: C = (75y2 + 9600) . y – y’ (75y2 + 9600) y2 Derivando temos: C = (150y2) . y – 1 (75y2 + 9600) = 150y2 - 75y2 - 9600 = y2 y2 C = 75y2 - 9600 ⇒ igualando a 0 (zero) y2 Resolve esta equação como equação do 2º grau. 75y2 - 9600 = 0 . y2 ⇒ 75y2 - 9600 ⇒ y2 = 9600 = 128 75 ⇒ y2 = 128 ⇒ √128 = 11,31 (±) = 11 (quantidade de pedidos) Depois de achar valor de y, subsistiu na equação: x = 1200 ⇒ x = 109,09 ou 109 (≅) quantidade de latas estocadas 11 Agora, depois de achado as variáveis: quantidade de pedidos (11) e quantidade de latas (109), é possível achar o custo (c). X = 109/y = 11 C = 75y + 8x = 75 (11) + 8 (109) = 825 + 872 ⇒ R$ 1697,00 (custo do armazenamento) Depois acharmos os valores das variáveis e o valor do curso podemos montar o gráfico para ilustrar a resolução do problema. Y (pedido) Latinhas por pedidos C (custo) 9 109 1741 10 109 1710 11 109 1697 12 109 1700 13 109 1713 Figura 1 - gráfico representativo da situação proposta. Para montar o gráfico representativo da situação proposta foi utilizada a seguinte função descrita abaixo: C = 75y2 + 9600 y C = 75 (9)2 + 9600 = 1741 9 C = 75 (10)2 + 9600 = 1710 10 C = 75 (13)2 + 9600 = 1713 13 C = 75 (11)2 + 9600 = 1697 11 C = 75 (12)2 + 9600 = 1700 12 Obs.: 11,31 foi aproximado para 11 (pedido mínimo) Resposta: O dono do restaurante poderá com base na resolução e aplicação do cálculo integral fazer pedidos igualmente espaçado, ao longo do ano 11 pedidos. Com esse pedido ele terá uma redução de custo com armazenamento. Ou seja, a quantidade ideal para cada pedido (anual) que irá fazer ao seu fornecedor é 11, considere a taxa de entrega de cada pedido, o custo de armazenamento. Referências Bibliográficas ABUD, Zara Issa; BOULOS, Paulo. Cálculo Diferencial e Integral: volume 2. São Paulo: Pearson, 2002. 368 p. Edição revisada e ampliada. Arenales, M.; Armentano, V.A.; Morabito, R.; Yanasse, H.H.. Pesquisa operacional, Modelagem e Algoritmos, 1a. Edição, Ed. Campus, 2006. BOULOS, Paulo; BOULOS, Paulo. Cálculo Diferencial e Integral: volume 1. São Paulo: Pearson, 1999. 398 p. DEMANA, F. et al. Pré-cálculo. 2. ed. São Paulo: Pearson, 2013. FACCIN, Giovani Manzeppi. Elementos de cálculo: diferencial e integral. Curitiba-Pr: Intersaberes, 2015. 215 p. FLEMING, D. M.; GONÇALVES, M. B. Cálculo A. 6. ed. São Paulo: Pearson, 2012. IEZZI, Gelson; MURAKAMI, Carlos. Fundamentos deMatemática Elementar: conjuntos e funções. 9. ed. São Paulo: Atual, 2019. 416 p. LUCHEZZI, Celso. 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