Um estudo que resultou no desenvolvimento de um modelo que permite reproduzir de forma realista os fluxos de recolha, transporte, consolidação e encaminhamento de componentes ao longo da cadeia de valor foi distinguido na Industrial Simulation Conference (ISC’2026). A ferramenta, desenvolvida pelo INESC TEC, permite testar virtualmente diferentes configurações da rede logística, avaliar impactos económicos, ambientais e operacionais e comparar alternativas de forma quantitativa, apoiando as empresas no processo de tomada de decisão.
A logística inversa, integrada na gestão da cadeia de abastecimento, refere-se à circulação de bens ou produtos no sentido inverso, ou seja, a partir do consumidor final para os vendedores, distribuidores ou fabricantes. Foi precisamente sobre este processo que a investigação do INESC TEC, publicada no artigo “Discrete Event Simulation Reveals Cost-Carbon-Service Trade-Offs in Reverse Logistics”, e distinguida com o Best Paper Award na ISC’2026, incidiu. Em concreto, os investigadores estudaram o desenho e gestão de redes de logística inversa para produtos sujeitos a processos de remanufactura.
“Foi desenvolvido um modelo de simulação de eventos discretos (DES) suportado por uma representação geográfica da rede logística (GIS), que permite reproduzir de forma realista os fluxos de recolha, transporte, consolidação e encaminhamento de componentes ao longo da cadeia de valor”, refere Romão Santos.
De acordo com o investigador do INESC TEC, a utilização conjunta de uma representação geográfica da rede logística e de um modelo de simulação de eventos discretos permitiu representar simultaneamente a localização real dos ativos, as distâncias rodoviárias, a configuração da rede logística e a dinâmica operacional dos processos de transporte e consolidação. “Esta combinação oferece uma visão mais completa dos impactos das decisões logísticas e torna possível a análise não apenas a estrutura da rede, mas também do comportamento dinâmico do sistema ao longo do tempo”, acrescenta.
A partir daqui os investigadores avaliaram diferentes estratégias de configuração da rede logística, para comparar abordagens centralizadas e descentralizadas, e diferentes dimensões de frota. Como o modelo incorpora variabilidade nos fluxos de retorno, diferentes estados de condição dos componentes devolvidos, assim como políticas de consolidação e expedição baseadas em eventos, foi possível traçar cenários e, para cada um, calcular indicadores económicos, ambientais e operacionais, como os custos de transporte, as emissões de CO₂, as distâncias percorridas, a utilização da frota e a capacidade de resposta do sistema – medida pelo número de operações concluídas. Conforme explica Romão Santos, esta abordagem possibilitou a quantificação, de forma integrada, dos compromissos existentes entre desempenho económico, impacto ambiental e qualidade de serviço
“Os resultados mostraram que aumentar a dimensão da frota não conduz necessariamente a ganhos lineares de eficiência ou sustentabilidade. Nos cenários centralizados e descentralizados, mais veículos aumentam a capacidade de resposta, mas podem também gerar efeitos menos eficientes, como maior distância percorrida por tarefa, variações no custo por operação e alterações nas emissões de CO₂”, avança o investigador, destacando que esta conclusão reforça a importância de dimensionar a frota em conjunto com a configuração da rede logística, em vez de assumir que mais capacidade resulta automaticamente em melhor desempenho.
Além disso, o estudo também mostrou que a abordagem desenvolvida é flexível e pode ser adaptada a diferentes cadeias de abastecimento com características de logística inversa e economia circular, o que facilita a transferência da metodologia para outros setores industriais e reduz o esforço necessário para representar novas redes logísticas e avaliar diferentes cenários operacionais. Assim, pode apoiar decisões estratégicas de desenho da cadeia de abastecimento antes da implementação de alterações no terreno. “Empresas e organizações podem utilizar este tipo de ferramenta para apoiar decisões relacionadas com localização de instalações, dimensionamento de recursos logísticos, estratégias de consolidação de fluxos, planeamento de transportes e definição de políticas de recuperação e remanufactura”, aponta Romão Santos.
Ao permitir o teste virtual de diferentes configurações da rede logística e a avaliação de impactos económicos, ambientais e operacionais, comparando alternativas de forma quantitativa, espera-se que esta ferramenta leve ainda a uma redução do risco na tomada de decisão e ao aumento da capacidade de desenvolver cadeias de abastecimento mais eficientes, resilientes e sustentáveis.
Este trabalho, que, além de Romão Santos, conta com coautoria dos investigadores do INESC TEC Afonso Silva, Catarina Marques, Ana Silva e António Baptista, enquadra-se no projeto europeu RENEE, que tem como objetivo desenvolver soluções avançadas para Remanufactura, combinando robótica, inteligência artificial, digital twins e estratégias avançadas de desenvolvimento de produtos e processos, no contexto da economia circular, para aumentar a reutilização e extensão do ciclo de vida dos produtos.
Simulação, digital twins e interoperabilidade digital como resposta a desafios da indústria
O INESC TEC levou à ISC’2026 outros trabalhos em curso que visam dar resposta a problemas industriais. Ainda no âmbito do RENEE, Romão Santos apresentou o artigo “Asset Administration Shell as a Backbone for Interoperable and Scalable Discrete-Event Simulation”. Este trabalho propõe uma arquitetura baseada no Asset Administration Shell (AAS), uma das tecnologias de referência da Indústria 4.0, para promover a interoperabilidade entre sistemas industriais, digital twins e ferramentas de simulação. O objetivo é automatizar a troca de informação com ambientes de simulação, reduzir o esforço de integração, facilitar a criação de soluções mais escaláveis, reutilizáveis e interoperáveis ao longo da cadeia de valor.
Já Henrique Piqueiro, igualmente investigador do INESC TEC, apresentou uma metodologia baseada em simulação de eventos discretos para apoiar a validação de planos de produção ecoeficientes em sistemas de fabrico de calçado por injeção, desenvolvida no projeto BioShoes4All. A solução permite executar virtualmente planos de produção gerados por ferramentas de planeamento e considera fatores reais como variabilidade operacional, indisponibilidade de equipamentos, disponibilidade de moldes, operações de troca de moldes e utilização de robôs móveis autónomos (AMRs). “Através desta abordagem é possível avaliar indicadores de produtividade e sustentabilidade, incluindo makespan, eficiência global dos equipamentos (OEE), desperdício, consumo energético e emissões de CO₂, o que contribui para uma tomada de decisão mais robusta”, explica.
Também Ana Silva apresentou o trabalho desenvolvido no quadro do PRR PRODUTECH R3, centrado numa metodologia CAD-to-Simulation para análise e desenho de layouts de entrepostos logísticos, com exemplo de aplicação em operações Picking-by-Line. A investigadora do INESC TEC explicou como é que esta solução reduz significativamente o esforço de modelação manual, acelera a criação de cenários alternativos e permite avaliar, de forma mais ágil e consistente, o impacto de diferentes configurações de layout em indicadores como distâncias percorridas, capacidade, utilização de recursos e eficiência operacional. “A metodologia constitui um passo importante para democratizar a utilização da simulação em processos de desenho e melhoria contínua de sistemas logísticos e intralogísticos”, refere.
A ISC’2026 teve lugar em San Sebastian, Espanha, no final do mês de maio.
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