Esta dissertação se propõe a fazer uma análise dos níveis de inventário de uma empresa distribuidora de combustíveis brasileira. Trata da busca contínua pelo estado-da-arte em termos de modelagem logística e como lidar com os diversos trade-offs existentes na cadeia de suprimentos. O objetivo principal é apresentar como este modelo foi criado utilizando um Sistema de Planejamento Avançado, como isso ajudou no dimensionamento dos estoques de segurança e, finalmente, que ações foram necessárias para garantir um processo de melhoria contínua que agregasse valor à companhia pudesse ser desenvolvido. Trata ainda sobre o ganho de importância dos softwares de gerenciamento da cadeia de suprimentos e como o uso destas tecnologias pode ser útil no tratamento de problemas relacionados a análise de inventário utilizando uma abordagem de pesquisa-ação. Este trabalho trouxe percepções valiosas para o negócio, como a realocação dos estoques de segurança a partir dos tempos de transporte e perfil da demanda, a economia potencial que uma previsão de vendas mais assertiva pode trazer para a companhia e ainda como os investimentos em infraestrutura podem ser direcionados pela compreensão da dinâmica do inventário. A nova solução proposta implicou em uma redução de 17,8 porcento nos níveis de inventário.