Fórum de Inovação Brasil-Alemanha 2008

»Logística Verde - Produção sustentável por meio de uma gestão eficiente do fluxo de materiais«

Prof. Dr.-Ing. Bernd HellingrathProf. Dr.-Ing. Axel KuhnDipl.-Kfm. techn. Hannes Winkler

Florianópolis, 18. November 2008

2

Fraunhofer IML em Dortmund

Fundado em 1981 >250 empregados Receita >17 Mi.€/ano

>60% Indústria Escritórios em

- Cottbus- Frankfurt / Main- Paderborn- Prien / Chiemsee - Lisboa- Pequim- Rio de Janeiro

3

Área ISistemas de IntralogísticaProf. Dr. Michael ten Hompel

Organização e sistemasde informação

Dept. 1.1Dipl.-Ing. Heinz-Georg Pater

Serviços deIntralogística

Dept. 1.2Dipl.-Ing. Detlef Spee

Sistemas desoftware de controle

Dept. 1.3Dipl.-Ing. Dirk Liekenbrock

Equipamentoe máquinas

Dept. 1.4Dr.-Ing. Thorsten Schmidt

Embalagem elogística de varejo

Dept. 1.5Dr. Volker Lange

Área IILogística EmpresarialProf. Dr.-Ing. Axel Kuhn

Logística deprodução

Dept. 2.3Dr.-Ing. Frank Ellerkmann

Modelagem empresariale simulação

Dept. 2.2Prof. Dr.-Ing. Bernd Hellingrath

Planejamentoempresarial

Dept. 2.1Dipl.-Ing. Achim Schmidt

Logística reversa

Dept. 3.1Dipl.-Ing. Henrik Hauser

Área IIITransporte e Meio AmbienteProf. Dr.-Ing. Uwe Clausen

Transporte

Dept. 3.2Prof. Dr. Alex Vastag

Logística de aeroportos,Frankfurt

Dept. 3.3Dr.-Ing. Heinrich Frye

Transito, mobilidade emeio ambiente, Prien/Chiemsee

Dept. 3.4Dipl.-Kfm. Thomas Rauh

Logística demanutenção

Dept. 2.4Dr.-Ing. Thomas Heller

Fraunhofer IML em Dortmund

4

Agenda

1. Uso eficiente de recursos na logística

2. Ferramentas e metodologias atuais na logística e produção

3. Pesquisa e Desenvolvimento

4. Propostas de cooperação

5

Para onde nos levará o uso excessivo dos nossos recursos?

Tendência para falta de recursos

População: 2005: 6,5 Bilhões de pessoas1,5 Bilhão em riqueza

5,0 Bilhões "em movimento“2050: ~ 9 Bilhões de pessoas 2030: Duplicação do PIB mundial

Multiplicar a produção industrial! Resultando na multiplicação da logística de produção, distribuição e reciclagem!

Os recursos são limitados Reduzir drasticamente o uso dos recursos!

Reduzir drasticamente a poluição!

Desafio:

Conseqüências:

Novas migrações em massa ou nivelamento da riqueza!

Fontes: United Nations, 2007; BMU, Strategie Ressourceneffizienz,

2007

Mudança de paradigma:

De »criar o lucro máximo com capital mínimo« para »criar o lucro máximo com o uso mínimo de recursos«

5

6

Produtos estão sendo produzido em redes de produção

Produtos estão sendo produzido em redes de produção

Atuação integrada visando todos os processos desde a matéria prima até o cliente final

Atuação integrada visando todos os processos desde a matéria prima até o cliente final

Tecnologias deprodução Ambiente produtivo

Melhor utilizaçãode todos os recursos

Transporte Produção 1 Transporte Produção 2 Transporte Produção n

2nd tier 1st tier OEM

Distribuição

Armazenagem Preparação- Produção

1.1Separação

1.2 1.nEmbalagemArmazenagem

Contribuir para areutilização e a

reciclagemde todos os tipos

de materiais

Focar somente na tecnologia de produção nao é suficiente

Preparação SeparaçãoProdução Produção

7

A logística projeta, planeja e controla todo o ambiente produtivo e influencia fortemente o uso eficiente dos recursos

Produktions-undLogistikeinrichtungen

Versorgungskonzept

Produktionsnetzwerk

Logistikprozesse

I&K

Produktionsorganisation

Halle 5

Halle 4

Halle 3/A

Halle6

Halle 7

Halle 1Halle

2

EM

EM

EM

VM

EM

EM

BSF

VM

VM/BSF

WA

WEGT

WA

VM

WEKT

Technologien im

Produktions-umfeld

Materialfluss

Informationsfluss

person

Zulieferer

LDL LDL

Produzent

Kunde

EntsorgerHandelProduct-Life-Chain

Materialfluss

Informationsfluss

person

Zulieferer

LDL LDL

Produzent

Kunde

EntsorgerHandelProduct-Life-Chain

MaterialflussMaterialfluss

InformationsflussInformationsfluss

person

Zulieferer

LDL LDL

Produzent

Kunde

EntsorgerHandelProduct-Life-Chain

Materialfluss

person

Zulieferer

LDL LDL

Produzent

Kunde

EntsorgerHandelProduct-Life-Chain

Materialfluss

Informationsfluss

person

Zulieferer

LDL LDL

Produzent

Kunde

EntsorgerHandelProduct-Life-Chain

DeploymentDeployment

JEE Application Server

ERP(e.g. SAP)

ERP(e.g. SAP)

JCA

Web Service(e.g. PI, OMNI)

Web Service(e.g. PI, OMNI)

Model Repository

Process Modelling

Model Repository

Process Modelling

Business Logic 2(EJB)

Business Logic 2(EJB)

Business Logic 1(EJB)

Business Logic 1(EJB)

DesktopClient

DesktopClient

WebClient

WebClient

MobileClient

MobileClient

DesktopClient

DesktopClient

WebClient

WebClient

MobileClient

MobileClient

Business EventBusiness Event

Audit Trail Database

JDBC

EXP CARNOTProcess Engine

EXP CARNOTProcess Engine

Audit Trail Database

JDBC

EXP CARNOTProcess Engine

EXP CARNOTProcess Engine

JMSJMS

Messaging(e.g. Host)

Messaging(e.g. Host)

JCAJCA SOAPSOAP

Verpacken

Lagern

Kommiss-ionieren

Fabrikgebäude, -layout

Tecnologias no

ambiente produtivo

TI

Processos logísticos

Rede de produção

Conceito de suprimentos

Infra-estrutura, Layout

Organização da produção

Equipamentos de produção e

logística

Infra-estrutura, Layout Localização e tamanho

das áreas funcionais Fluxo dos materiais Climatização

Infra-estrutura, Layout Localização e tamanho

das áreas funcionais Fluxo dos materiais Climatização Equipamentos de

produção e logística

Número Disponibilidade Eficiência

energética Emissões

Equipamentos de produção e logística

Número Disponibilidade Eficiência

energética Emissões

Conceito de suprimentos Ritmo de entrega Número e tamanho de

armazéns Tamanhos de lote nos

suprimentos Embalagem e containeres

Conceito de suprimentos Ritmo de entrega Número e tamanho de

armazéns Tamanhos de lote nos

suprimentos Embalagem e containeres

Organização da produção Organização da produção

Manuseio do material volume do transporte interno Tecnologia no transporte interno

Conceito da produção Suprimento da produção Planejamento Controle

Organização da produção Organização da produção

Manuseio do material volume do transporte interno Tecnologia no transporte interno

Conceito da produção Suprimento da produção Planejamento Controle

Rede de produção Número de parceiros Localização dos parceiros Conexão desses parceiros /

modos de transporte

Rede de produção Número de parceiros Localização dos parceiros Conexão desses parceiros /

modos de transporte

TI Conceitos de

gerenciamento e controle

Estruturação na TI (SOA)

Transferência das informações (RFID etc.)

TI Conceitos de

gerenciamento e controle

Estruturação na TI (SOA)

Transferência das informações (RFID etc.)

Processos logísticos

Transporte Armazenagem Movimentação Separação de

pedidos Preparação Embalagem

Processos logísticos

Transporte Armazenagem Movimentação Separação de

pedidos Preparação Embalagem

8

O recurso da energia será um fator decisivo no planejamento e na operação de sistemas de produção e serviços

produção em redes ambiente produtivo

(processos, infra-estrutura, organização)

40 % do uso de energia

ManutençãoOtimizaçãoServiços60 % do uso da

energia

Reciclagem pós-uso (econômico e ecológico)

Uso de energia matéria prima e matéria prima reciclada:

Aço: 34,4% Alumínio: 12,6%

Bilanzraum 1:

HerstellungBilanzraum 2:

NutzungBilanzraum 3:

Entsorgung/Recycling

Rohstoffe Rohstoffe

Ciclo de vida

Bilanzraum 1:

HerstellungProduçãoBilanzraum 2:

NutzungUsoBilanzraum 3:

Entsorgung/Recycling

eliminação de resíduos / reciclagem

Rohstoffematériaprima Rohstoffematéria

prima

Automóvel:

• 60% do uso de energia já aconteceu ANTES do primeiro

passeio !

• Grau de utilização: 2% !

9

Logística Verde – Metodologias para avaliar os potenciais

Levantamento do potencial "PIUS“, utilizando gerenciamento do fluxo de materiais

Análise inicial: Avaliação do estado atual Localização Oferta de produtos e serviços Licenças da empresa

Análise Macro: Desenvolver frentes para otimização Mapear fluxos de materiais relevantes Visualizar processos de produção relevantes

Análise Micro: Desenvolver medidas PIUS Desenvolver plano de ação Pesquisar resultados além do ambienteprodutivo Documentação dos efeitos

1.7.1 Produkte

1.7.1.1 Artveredelte Ware

gesamtOberfläche Cr Oberfläche Ni

1.7.1.2 Menge [Stück/a]

Masse [kg/a]

Oberfläche [m2/a]

1.7.2 Hauptenergieträger

1.7.2.1 Art Strom Erdgas Heizöl

1.7.2.2 Menge [GWh/a]

[l/a]

[m³/a]

1.7.2.3 Kosten [€/a]

1.7.3 Frischwasser

1.7.3.1 Art Stadtwasser Regenwasser Brunnenwasser

1.7.3.2 Menge [m³/a]

Masse [kg/a]

1.7.3.3 Kosten [€/a]

1.7.4 Roh-/Hilfs-/Betriebsstoffe

1.7.4.1 Art Anoden Organika Anorganika

1.7.4.2 Masse [kg/a]

1.7.4.3 Kosten [€/a]

10

Balanço ecológico ("Ökobilanz") (Normas DIN EN 14040 e 14044) vs. "Carbon Footprint" ("pegada de carbono")

Conteúdos do Balanço Ecológico

1. Definir objetivos e escopo da análise1. Definir objetivos e escopo da análise

2. Balanço2. Balanço

3. Estimativa do efeito

dependendo da metodologia em até 14 categorias diferentes

3. Estimativa do efeito

dependendo da metodologia em até 14 categorias diferentes

4. AnáliseComparação de dois produtos ou

serviços

4. AnáliseComparação de dois produtos ou

serviços

Levantamento do Carbon Footprint

1. Definir objetivos e escopo da análise1. Definir objetivos e escopo da análise

2. Balanço2. Balanço

3. Estimativa do efeito

Categoria degases de estufa

3. Estimativa do efeito

Categoria degases de estufa

4. AnáliseVincular gCO2e com produtos /

serviços ou processos

4. AnáliseVincular gCO2e com produtos /

serviços ou processos

-6%

-2%

92%

8%

0%

-17,21%

100%

62%

-4%

49%

55%

-60% -40% -20% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120%

Deponievolumen

Treibhauseffekt

Eutrophierung (Nährstoffeintrag), terrestrisch

Krebsrisikopotenzial

Naturraumbeanspruchung

Photooxidantienbildung (Sommersmog)

PM 10

Ressourcenverbrauch, fossile Energieträger

Ressourcenverbrauch, Wasser

Eutrophierung (Nährstoffeintrag), aquatisch

Versauerung

Mehrbelastung durch Nachfüllbeutel

Mehrbelastung durch Kartonverpackung

+-

g CO2e

Logística Verde – Metodologias para avaliar os potenciais

11

Alguns projetos de "balanços ecológicos"

Deutsche Post AG - Correio alemãoAvaliação ecológica de cartas diferentes

Henkel KGaAAvaliação ecológica das embalagens dos produtos

Informationszentrum Weißblech e.V.Avaliação ecológica das diferentes opções de estruturas de

distribuição de embalagens metálicas

Knowaste GmbHAvaliação ecológica da eliminação de resíduos de produtos

descartáveis da saúde pública

Metro Group Logistics GmbHAvaliação ecológica das diferentes opções de estruturas de

distribuição de vários produtos (alimentos e outros)

Tetra Pack AGComparação ecológica dos sistemas de embalagem papelão vs.

vidro reutilizável na distribuição de leite

Logística Verde – Metodologia para avaliar os potenciais

12

Exemplos de novas metodologias e ferramentas:

Ecotool: Planejar e avaliar economia e ecologia logística reversa e

reciclagem

LogBoard: Planejar e avaliar economia e ecologia de cadeias de

transporte

OTD-NET: simulação da cadeia de suprimentos

Isso não é o suficiente – onde está a inovação ?

13

Ecotool®: Software para planejar e otimizar logística reversa e reciclagem

A ferramenta…

Integra economia e ecologia, logística e

engenharia de processos, além de apoio a

balanço ecológico

Procura a solução ideal para a eliminação de

resíduos - cada produto ou grupo de produtos

será indicado para um processo e local de

eliminação ou reciclagem

Considera todos os processos logísticos e

processos produtivos, além dos meios de

transporte

Considera limites de capacidade,

transformações de materiais, separações e

unificações de fluxos de materiais

14

Ferramenta para criar novas redes de transporte e para otimizar redes existentes

Trabalhar soluções em equipe e em tempo real

Reduzir o tempo necessário para o planejamento, e ao mesmo tempo aumentar a qualidade dos resultados

Identificar, quantificar e visualizar as relações de causas e efeitos

Avaliar redes de transporte, utilizando diversos critérios econômicos e ecológicos, por exemplo custo por ton.km, tempo de transporte, emissões pro ton.km, utilização dos meios de transporte, etc.

Criação de redes multimodais de transporte para melhorar a eficiência no uso dos recursos em cadeias logísticas

LogBoard: Ferramenta interativa para planejar cadeias de transportes multimodais

15

Tempo (meses)

Volu

me d

e

tran

sp

ort

e

Tempo (meses)

Volu

me d

e

tran

sp

ort

e

As Metodologias atuais (estáticas) trabalham com valores médios. Isso leva a sub-utilização de caminhões e a transportes de emergência.

Sub-utilização

Transportes de emergência

Somente a consideração a integração de valores dinâmicos (e nao médios) possibilita o balanceamento da oferta de capacidade com uma demanda variável. Somente assim é possível alcançar um equilíbrio de economia e ecologia.

-> A eficiência energética e a viabilidade logística precisam ser considerados simultaneamente. Para isso precisa desenvolver novas ferramentas e metodologias.

Por que os balanços ecológicos não são suficientes?

16

OTD-NET está sendo utilizado com muito sucesso na pesquisa e na indústria para …

Desenhar redes de produção e avaliar processos

Apoiar empresas nas operações diárias das redes de suprimentos e distribuição (Sistemas de assistência)

Avaliar desafios atuais e futuros em um ambiente realista (JIT/JIS, VMI, Gerenciamento de risco na cadeia de suprimentos, gerenciamento de pedidos, planejamento da demanda e da capacidade)

A ferramenta OTD-Net – avaliação integrada

OTD-NET é uma ferramenta de simulação que possibilita a análise e a avaliação de

redes logísticas com todos os processos e estruturas.

17

Objetivos empresariais e objetivos da pesquisa

1.Eficiência energética se torna objetivo da otimização logística

2.Definição e medição da eficiência energética na logística

3.Avaliação da eficiência energética e ecológica de redes de produção em modelos de simulação certificação independente para empresas

4.Implementação da eficiência energética no ambiente de produção

CP | P

CP | P

Passive Quelle

Aktive Quelle Ereignis

A |A |A |A | P |P | | T| T | P| PTemporär-objekte

Permanent-objekte

Passive Quelle

Aktive Quelle Ereignis

A |A |A |A | P |P | | T| T | P| PTemporär-objekte

Permanent-objekte

BA | T

BA | T

CP | T

CP | TCP | T

CP | T

AA | P

AA | P

Messung vonMessung von

Durchlaufzeit

Termintreue

Bestand

Auslastungsgrad

Energieeffizienz

Durchlaufzeit

Termintreue

Bestand

Auslastungsgrad

Energieeffizienz

Bestand[h]Reichweite

DL-DiagrammDL-Diagramm

Ökologie-DatenBoden ? FlächenLuft ? EmissionWasser ? AM

Perm. Obj.

Ökonomie-DatenProzesskosten

DLZ TT

BEST

Aus -lastung

Temporär-objekte

Logistik -leistungen

Permanentobjekte

Logistikkosten

Energie -effizienz

Pesq

uis

a

básic

aP

esq

uis

a

ap

licad

a

Rent

INV

LT TE

UT

Desemp.

Custos

Processos avaliadospelos critérios:Lead Time (LT)Utilização (UT )Tempo de Entr.(TE )Inventário(INV)Efic. Energ.(EE )Rentabilidade(Rent)

Rent

INV

LT TE

UT

Desemp.

Custos

EE

Futuro

+

Hoje Futuro

Messung vonMedir

Durchlaufzeit

Termintreue

Bestand

Auslastungsgrad

Energieeffizienz

Lead Time

Tempo de entrega

Estoque

Utilização

Eficiência energética

Hoje

18

Exemplos da situação atual

Gerenciamento do fluxo de materiais – Exemplos matéria prima

Percentagem de utilização no fluxo de materiais na Europa:

Solventes 90 %

Borracha e Pneus 82 %

Ferro e aço 76 %

Madeira 75 %

Lixo oleoso 75 %

Papel 68 %

Alumínio 66 %

Cobre 62 %

Fonte: Prognos, INFU

19

O potencial da reciclagem

Fonte: interseroh, NIK-Treffen 2008

1 538

682

856

0 500 1 000 1 500 2 000 CO2 [kg/t]

Primär

10 602

730

9 872

0 2 000 4 000 6 000 8 000 10 00012 000 CO2 [kg/t]

Processoprimário

Reciclagem

Economia

Uso CO2 Alumínio

Primär

Recycling

1 687

493

1 195

0 500 1 000 1 500 2 000 CO2 [kg/t]

Primär

Processoprimário

Reciclagem

Economia

Processoprimário

Reciclagem

Economia

Uso CO2 Polietileno (PE)

Uso CO2 Ferro/Aço

20

Propostas de cooperação Brasil-Alemanha

Metodologias e ferramentas comuns para medir o uso eficiente de recursos na logística

- aprimorar as ferramentas existentes- integração da simulação nas cadeias de suprimentos

Projeto para aumentar a consciência sobre a importância da sustentabilidade nas empresas (em todos os níveis - diretoria e operários) - evento/congresso "Logística verde" cada ano em um país

Colaboração em grandes projetos de pesquisa (por exemplo SFB 809) e intercâmbio de pessoas