PESQUISA LOGÍSTICA
Por A. Ferrari, A. C. Cagliano, G. Zenezini, A. Carlin e G. Mangano
Os armazéns automáticos desempenham um papel fundamental nos processos logísticos modernos e amplamente implementados em setores como manufatura, logística, distribuição em larga escala, comércio eletrônico e medicina.
Representam uma das soluções mais eficazes para armazenar e recuperar unidades de carga sem intervenção humana. No que diz respeito à movimentação de materiais, os movimentos destas unidades podem ser atribuídos a veículos guiados automaticamente (AGV). Dentre os sistemas mais recentes e avançados, destacam-se os robôs móveis autônomos (AMR), capazes de se mover autonomamente ao longo de rotas indefinidas e planejar trajetórias, evitando colisões.
O projeto e o gerenciamento destes sistemas logísticos automáticos exigem tanto pessoal gerencial quanto operacional com as habilidades adequadas. No entanto, as empresas têm dificuldade em encontrar profissionais cujos perfis correspondam às suas necessidades em processos logísticos e, em particular, à implementação de sistemas de armazenamento. Para garantir fluxos de materiais eficientes e colaborativos, os trabalhadores precisam adquirir novas habilidades técnicas e operacionais. Consequentemente, são necessários métodos de treinamento inovadores para aprimorar as capacidades de jovens engenheiros.
As learning factories surgiram no setor manufatureiro dos EUA há mais de 30 anos
Diversos estudos demonstram que as pessoas aprendem e retêm conhecimento de forma mais eficaz através da experiência. Frequentemente, essa experiência prática é adquirida em uma learning factory ou fábrica-escola. Esse modelo, que teve origem no setor manufatureiro americano há mais de três décadas, consolidou-se recentemente na Europa como um ambiente de treinamento e educação onde estudantes e profissionais aplicam ativamente o conhecimento teórico sob supervisão. O objetivo é que eles enfrentem desafios reais em um ambiente que simula as condições industriais.
Os autores analisaram uma experiência realizada em uma learning factory logística da Politecnico di Torino nas quais participaram alunos de graduação e mestrado.
Um método de ensino inovador
Embora essas práticas tenham sido aplicadas em inúmeros processos de fabricação, seu uso em ambientes de armazém ainda é limitado. No entanto, algumas tentativas têm sido feitas para introduzir métodos de ensino inovadores no treinamento em logística. Entre eles, duas abordagens predominam: uma baseada em simulações e jogos, e outra que ocorre em ambientes operacionais, como laboratórios especializados.
É preciso incentivar experiências práticas focadas em operações de armazéns automáticos, para que os futuros engenheiros e gerentes compreendam o potencial, as vantagens e as desvantagens das soluções de armazenamento e movimentação de materiais disponíveis no mercado. Isso lhes permitirá tomar decisões mais informadas e conscientes em suas futuras atividades profissionais. Portanto, os autores da pesquisa desenharam uma experiência onde estudantes de engenharia gerenciam um armazém automático para caixas em uma learning factory logística, realizando tarefas como recebimento e armazenamento, picking, kitting e expedições.
A experiência inclui a execução de tarefas como recebimento, armazenamento, picking, kitting e expedição
Para o estudo, recriaram as principais operações de um centro de distribuição foram realizadas em um armazém experimental, ou learning factory. Tanto alunos de graduação quanto de mestrado participaram das sessões práticas.
Os alunos de graduação estavam no terceiro ano de Engenharia de produção e logística, que inclui o projeto de uma planta industrial com áreas de produção, apoio e armazenagem. Parte do programa consiste em selecionar dos sistemas de armazenamento e equipamentos de movimentação de materiais adequados. Enquanto isso, os alunos de pós-graduação estavam no segundo ano do mestrado em Engenharia automotiva. Durante seus estudos, eles devem projetar o layout completo de um armazém automático para peças em seu setor.
O armazém experimental
O grupo de pesquisa afiliado aos autores deste estudo decidiu implementar uma pequena instalação composta por um armazém automático e uma frota de AMR como sistema de movimentação de materiais. O armazém automático, que ainda está em uso atualmente, compreende:
- Um sistema de armazenamento com lançadeiras em cada nível, capaz de movimentar contêineres, bandejas ou caixas utilizando comandos simples, duplos e múltiplos.
- Um único corredor com sete níveis e oito colunas, com localizações de armazenamento de profundidade simples, dupla e múltipla.
- transportadores de roletes para a entrada e saída de mercadorias.
- Duas estações de trabalho instaladas ao lado de uma estante dinâmica com um sistema pick-to-light.
O armazém automático depende de um sistema gerenciamento de armazém (WMS) e um sistema de controle de armazéns (WCS). O primeiro é um software que gerencia as operações com visibilidade de estoque em tempo real, automatizando processos e facilitando o fluxo e o armazenamento eficientes de mercadorias. O segundo é o WCS, que gerencia as atividades da instalação automática em tempo real.
A experiência prática, que contou com a participação de 62 alunos, teve como foco a simulação das principais operações de armazém de uma empresa fictícia de e-commerce. Os processos incluíram o recebimento de mercadorias de fornecedores, o kitting, agrupamento dos materiais e componentes necessários para um produto e o picking, que consiste na coleta de smartphones e capas segundo com os pedidos dos clientes.
Promovendo a vocação para a logística
O impacto a curto prazo do experimento foi avaliado com base nas percepções dos alunos e em seu conhecimento do assunto. Os efeitos a médio prazo foram medidos posteriormente, através das notas obtidas ao final do curso.
A atividade resultou estimulante e empolgante para 95% dos participantes, com 90% relatando que se familiarizaram com o funcionamento de armazéns automáticos. A grande maioria indicou que a sessão reforçou ou despertou seu interesse em trabalhar no setor de logística. Além disso, 86% dos alunos apreciaram a baixa ou muito baixa dificuldade de utilização dos sistemas de gerenciamento de armazém (WMS), embora 91% tenham validado a eficácia dos AMR como suporte efetivo em armazéns automáticos. Por fim, os alunos do mestrado consideraram a automação uma ferramenta capaz de aumentar o rendimento e melhorar a qualidade de vida dos operadores.
A learning factory provou ser estimulante e empolgante para 95% dos alunos, permitindo que 90% se familiarizassem com o funcionamento de armazéns automáticos
Os resultados demonstram que a experiência pode ser mais eficaz entre mestrandos do que entre alunos de graduação, possivelmente devido ao maior conhecimento que estes possuem sobre logística e armazenamento. Metodologias de ensino inovadoras que replicam cenários empresariais reais fortalecem o conhecimento técnico, científico e profissional dos alunos, além de aumentar sua motivação e engajamento.
Embora essa metodologia e esses princípios pedagógicos sejam geralmente aplicáveis, sua implementação integral exige que as instituições possuam a infraestrutura e os recursos necessários para desenvolver espaços de aprendizagem imersiva semelhantes, mediante ao acesso a programas de financiamento.
O modelo apresentado neste trabalho propõe ainda uma metodologia dinâmica e interativa para o ensino do gerenciamento de operações em escolas de negócios, particularmente em cursos de Gerenciamento da cadeia de suprimentos e logística. Ao proporcionar experiência prática com tecnologias avançadas, como armazéns automáticos e AMR, essa abordagem fomenta o pensamento crítico, a resolução de problemas e a tomada de decisões, habilidades essenciais para o desenvolvimento de carreiras de sucesso em gerenciamento de operações.
AUTORES DA PESQUISA:
Os autores da pesquisa fazem parte do Grupo de Pesquisa em Sistemas de Engenharia e Logísticas (RESLOG), um grupo de pesquisa especializado, do Politecnico di Torino, dedicado à otimização de processos logísticos e sistemas de gestão de projetos. Oferece apoio a empresas e organizações públicas por meio de conhecimentos científicos, capacitação avançada e pesquisa aplicada para melhorar a eficiência nas cadeias de suprimentos industriais, de saúde e urbanas, além de oferecer orientação estratégica para otimizar o planejamento, a execução e o controle de projetos.
- Andrea Ferrari. Pesquisador pós-doutorado do departamento de Engenharia de Gestão e Produção da Politecnico di Torino (Itália).
- Anna Corinna Cagliano. Professora do departamento de Engenharia de Gestão e Produção da Politecnico di Torino (Itália).
- Giovanni Zenezini. Professor e pesquisador do departamento de Engenharia de Gestão e Produção da Politecnico di Torino (Itália).
- Antonio Carlin. Pesquisador e professor adjunto do departamento de Engenharia de Gestão e Produção da Politecnico di Torino (Itália).
- Giulio Mangano. Professor associado do departamento de Gestão e Engenharia de Produção da Politecnico di Torino (Itália).
Publicação original:
Ferrari, A., Cagliano, A. C., Zenezini, G., Carlin, A. & Mangano, G. Learning factory in logistics: Evaluation of the effects of a hands-on experience for automated warehouse processes. Decision Sciences Journal of Innovative Education, Vol. 23. Issue 4. Wiley (2025).
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