Los sistemas de distribución a menudo enfrentan el doble desafío de entregar productos a los clientes y recuperar artículos dañados para su reparación, especialmente cuando el centro de servicio está separado del depósito. Una solución optimizada a este problema logístico produce beneficios en términos de costos, emisiones de gases de efecto invernadero y reducción de desechos. Esta investigación propone un modelo de Problema de Ruteo de Vehículos Capacitados con Centro de Servicio (CVRPwSC) para determinar rutas óptimas que involucren a los clientes, el depósito y el centro de servicio. Se utilizó AMPL-Gurobi para resolver el modelo en instancias adaptadas y nuevas instancias desarrolladas para el CVRPwSC. Además, se implementó un algoritmo de Búsqueda de Vecindario Variable (VNS) y se comparó con AMPL-Gurobi. El modelo se aplicó a un estudio de caso del mundo real, logrando una reducción del 40% en los costos de combustible, una reducción de 5 a 3 rutas y un modelo de operaciones logísticas sostenibles con posibles reducciones de emisiones de gases de efecto invernadero y desechos de artículos. La principal contribución de la propuesta es un modelo de ruteo de costo mínimo que integra las devoluciones de artículos para reparación con las entregas a clientes, mientras que la limitación es la exclusión de escenarios donde los artículos devueltos superan la capacidad del vehículo. Finalmente, la investigación futura mejorará el modelo CVRPwSC incorporando restricciones y variables de decisión adicionales para abordar tales escenarios.