Estoques podem significar, para muitos fabricantes, distribuidores e varejistas, um dos maiores investimentos realizados para a garantia do bom funcionamento das empresas. A necessidade de atendimento de curto prazo das expectativas dos clientes pode levar a gestão a tomar decisões de aumento excessivo nos seus estoques, desconsiderando em alguns casos os enormes custos que esta decisão pode trazer às empresas. Um dos maiores desafios na redução de custos de empresas contidas em cadeias de suprimento complexas é o gerenciamento eficiente de seus estoques. Neste contexto, o VMI (Vendor Managed Inventory ou Estoque Gerenciado pelo Fornecedor) é proposto como o modelo aplicado a essa estratégia de gerenciamento. O trabalho apresenta a substituição do modelo atual de gestão de estoque da empresa analisada (cliente) pelo sistema VMI nos fornecedores escolhidos. O Estudo de Caso busca, ainda, identificar para cada um dos fornecedores o modal de transporte que gera menores custos logísticos totais para o processo de compras através da aplicação de um modelo matemático de minimização de custos. Como resultado, obteve-se uma redução significativa nos níveis de estoques médios no cliente sem efeitos negativos no atendimento à linha de produção. Outro resultado importante do trabalho foi a identificação do modal mais indicado ao transporte dos itens de cada um dos fornecedores após uma análise completa da estrutura de custos logísticos do processo.