Quando a demanda aumenta significativamente, as redes de suprimentos com melhor desempenho são aquelas que permitem o armazenamento do excesso de materiais e que contêm várias vias redundantes.
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Indo world. As redes de fornecimento para produtos fabricadas podem ser sobrecarregadas quando os picos de demanda, mas também podem ser projetados para suportar mais facilmente essas tensões.
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Indo world. As redes de fornecimento para produtos fabricadas podem ser sobrecarregadas quando os picos de demanda, mas também podem ser projetados para suportar mais facilmente essas tensões.
A economia world depende de redes de suprimentos complexas que se estendem em continentes. Usando um modelo matemático, os pesquisadores agora examinaram como as principais propriedades de tais redes – suas estruturas e a presença ou ausência de suprimentos extras – determinam muito quão bem eles se sustentam em resposta à extrema demanda (1). A análise mostra que uma rede cuja estrutura de conectividade é mais como um arbusto largo do que uma árvore estreita e que inclui estoques de suprimentos extras provavelmente terão a maior resiliência.
“Esperamos que essa abordagem possa levar a uma estrutura melhor para entender a fragilidade da cadeia de suprimentos, mesmo que as empresas, na realidade, não tenham controle complete sobre as redes com as quais precisam trabalhar”, diz Marc Barthelemy, da Universidade de Paris-Saclay (UP Saclay). Ele diz que os modelos que os economistas usam atualmente para analisar redes de suprimentos tendem a se concentrar no comportamento médio da rede, buscando entender, por exemplo, como escolher a estrutura da rede para maximizar os lucros. Esses modelos prestam menos atenção à resiliência de uma rede ou à sua capacidade de executar em condições desafiadoras.
Barthelemy e Yannick Feld, também da UP Saclay, foram inspirados em pesquisas recentes que consideraram as redes de suprimentos como um exemplo de uma classe mais geral de sistemas projetados para serem eficientes no tempo – ou seja, sistemas projetados para trazer bens, serviços ou pessoas para o lugar certo no momento certo (2). Por exemplo, as empresas geralmente usam a chamada entrega justa, um esquema no qual os suprimentos são entregues com precisão quando necessário para evitar as despesas associadas ao armazenamento de excesso de materiais. Essa análise anterior mostrou que, em um sistema projetado para a máxima pontualidade, a rede falha catastroficamente em acompanhar quando a demanda vai além de um limite crítico.
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Um custo de fazer negócios. O armazenamento de suprimentos é caro, mas pode impedir um colapso da cadeia de suprimentos quando a demanda por produtos surgir.
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Um custo de fazer negócios. O armazenamento de suprimentos é caro, mas pode impedir um colapso da cadeia de suprimentos quando a demanda por produtos surgir.
Essa análise foi bastante geral, diz Barthelemy, mas não incluiu os efeitos da topologia da rede – sua estrutura geométrica básica – ou de elementos “buffer” capazes de manter estoques de suprimentos em vários locais. Assim, Barthelemy e Feld desenvolveram um modelo estendido com esses recursos incluídos. Eles então variaram aspectos da rede – mudando sua topologia ou aumentando a presença de estoques de buffer – e estudaram os efeitos no limiar crítico da demanda além do qual o desempenho da rede quebrou.
Para começar, eles encontraram uma solução analítica (expressa matematicamente) para o caso em que não há estoques de buffer, e os pesquisadores mostraram que, nesse caso, a taxa de demanda crítica não depende da topologia. Indo além desse caso irrealista, eles tiveram que confiar em simulações numéricas, onde descobriram que os estoques de buffer alteram fundamentalmente o comportamento da rede. Até pequenos buffers da rede oferecem benefícios significativos em resiliência sobre os sistemas enfatizando a entrega justa. Além disso, as simulações mostraram que as amplas estruturas de rede do tipo Bush oferecem melhor resiliência do que as redes contendo segmentos lineares estendidos.
José Moran, da Universidade de Oxford, no Reino Unido, especialista em sistemas econômicos complexos, diz que muitos pesquisadores construíram modelos para explorar a dinâmica da cadeia de suprimentos, mas a maioria se aplica apenas a empresas únicas e não considera cadeias de suprimentos mais complexas. O novo trabalho ajuda a preencher essa necessidade, diz ele. “Este é um tópico muito quente ultimamente, pois simplesmente não temos muitas ferramentas para entender como as cadeias de suprimentos funcionam e como pequenos problemas podem se transformar em grandes muito rapidamente”.
Em trabalhos futuros, os pesquisadores esperam melhorar o realismo de vários aspectos de seu modelo. Por exemplo, eles assumiram que a demanda é constante no tempo. As redes do mundo actual enfrentam níveis de demanda que flutuam continuamente, e Barthelemy e Feld esperam determinar se algumas estruturas de rede são mais resilientes do que outras sob essas flutuações naturais.
–Mark Buchanan
Mark Buchanan é um escritor de ciências freelancers que divide seu tempo entre Abergavenny, Reino Unido, e Notre Dame de Courson, França.
Referências
Y. Feld e M. Barthelemy, “Demand crítica em um modelo estocástico de fluxos nas redes de suprimentos”. Phys. Rev. Lett.134217401 (2025).
J. Moran et al.“Criticidade da pontualidade em sistemas complexos”. Nat. Phys.20 (2024).
A interação entre a dinâmica microscópica e macroscópica em uma rede semelhante ao cérebro aprimora a robustez de um estado que otimiza o desempenho da rede. Leia mais »
