INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA

SEO DE FORTIFICAO E CONSTRUO

CURSO DE ESPECIALIZAO DE TRANSPORTES FERROVIRIO DE CARGA

MRS / VALE

MARCELO MORAES NEVES

UTILIZAO DE SIMULAO PARA ESTUDO DE PROCESSOS DE

RECUPERAO DE COMPONENTES DE VAGES NAS OFICINAS DA ESTRADA

DE FERRO VITRIA A MINAS

Rio de Janeiro

2008

ii

INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA

CURSO DE ESPECIALIZAO DE TRANSPORTES FERROVIRIO DE CARGA

MRS / VALE

MARCELO MORAES NEVES

UTILIZAO DE SIMULAO PARA ESTUDO DE PROCESSOS DE

RECUPERAO DE COMPONENTES DE VAGES NAS OFICINAS DA ESTRADA

DE FERRO VITRIA A MINAS

Monografia apresentada ao Curso de Especializao em Transportes Ferrovirio de

Carga do Instituto Militar de Engenharia, como requisito para diplomao.

Orientador: Prof. Altair Ferreira Filho, Dr.

Tutor: Eng. Eduardo Santana

Rio de Janeiro

2008

iii

INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA

Praa General Tibrcio, 80 Praia Vermelha

Rio de Janeiro - RJ CEP: 22290-270

Este exemplar de propriedade do Instituto Militar de Engenharia e da VALE

(COMPANHIA VALE DO RIO DOCE), que poder inclu-lo em base de dados,

armazenar em computador, microfilmar ou adotar qualquer forma de arquivamento.

permitida a meno, reproduo parcial ou integral e a transmisso entre

bibliotecas deste trabalho, sem modificao de seu texto, em qualquer meio que

esteja ou venha a ser fixado, para pesquisa acadmica, comentrios e citaes,

desde que sem finalidade comercial e que seja feita a referncia bibliogrfica

completa.

Os conceitos expressos neste trabalho so de responsabilidade do autor e do

orientador.

1

AGRADECIMENTOS

Agradeo VALE (Companhia Vale Rio Doce) pela oportunidade, patrocnio e

crdito na construo deste trabalho.

Ao Instituto Militar de Engenharia (IME), meus sinceros agradecimentos pela

hospitalidade e ensinamentos transmitidos.

Ao Prof. Dr. Alatir Ferreira Filho, Dr. Luiz Antnio Silveira Lopes e ao Sr. Manuel

Mendes, muito obrigado pelos incentivos, conselhos e amizade que formaram um

dos pilares deste curso.

E aos demais professores, que de alguma forma contriburam na elaborao desse

trabalho.

Aos meus pais e esposa, pelo amor, incentivo e por confiarem sempre em mim.

Aos colegas de turma deste curso que alm de sermos colegas de trabalho,

construmos uma amizade para vida toda.

2

SUMARIO

1. INTRODUO ..................................................................................................... 9

1.1. O Problema ................................................................................................... 9

1.2. Objetivo ....................................................................................................... 13

1.3. Justificativa .................................................................................................. 14

2. REFERENCIAL TERICO ................................................................................. 15

2.1. A VALE ........................................................................................................ 15

2.2. Sistema Produtivos...................................................................................... 18

2.3. Transporte Ferrovirio ................................................................................. 21

2.4. Estrada de Ferro Vitria a Minas EFVM ................................................... 25

2.5. OFICINA DE VAGES DA VALE ................................................................ 27

2.5.1. Oficina de materiais rodantes Casa de rodas ........................................... 30

2.5.2. Oficina de materiais fundidos ...................................................................... 38

2.5.3. Oficina de vlvulas de freio ......................................................................... 42

2.6. Manuteno ................................................................................................. 47

2.6.1. Manuteno Corretiva ................................................................................. 49

2.6.2. Manuteno Preventiva ............................................................................... 51

2.6.3. Manuteno Preditiva .................................................................................. 52

2.6.4. Manuteno Detectiva ................................................................................. 54

2.6.5. Engenharia de Manuteno ........................................................................ 54

2.7. Pesquisa Operacional ................................................................................. 55

2.8. Simulao Computacional ........................................................................... 57

2.8.1. Definies .................................................................................................... 58

2.8.2. Aplicabilidade .............................................................................................. 60

2.8.3. Modelos de Simulao ................................................................................ 61

2.8.4. Vantagens da Simulao ............................................................................. 62

2.8.5. Limitaes da Simulao ............................................................................. 62

2.8.6. Terminologia ................................................................................................ 63

2.8.7. Arena ........................................................................................................... 64

3. ESTUDO DE CASO ........................................................................................... 67

3.1. Definio do Problema ................................................................................ 67

3.2. Manuteno de Vages ............................................................................... 67

3

3.3. Simulao .................................................................................................... 74

3.3.1. Definio do problema ................................................................................. 74

3.3.2. Identificao das variveis .......................................................................... 74

3.3.3. Coleta de dados .......................................................................................... 75

3.3.4. Construo do modelo ................................................................................ 78

3.3.5. Validao e verificao ................................................................................ 81

3.3.6. Simulao e anlise dos resultados ............................................................ 82

3.4. Propostas .................................................................................................... 87

4. BIBLIOGRAFIA .................................................................................................. 88

4

LISTA DE ILUSTRAES

Figura 01 Comparao dos sistemas ferrovirios no mundo................................. 21

Figura 02 - Mapa do Sistema Ferrovirio Nacional .................................................. 22

Figura 03 Oficina de Vages de Tubaro .............................................................. 27

Figura 04 Lay-out da Oficina de Vages de Tubaro ............................................ 28

Figura 05 Casa de rodas de Tubaro .................................................................... 31

Figura 06 Torno de rodas automatizado ................................................................ 32

Figura 07 Perfil da roda ......................................................................................... 33

Figura 08 Reperfilamento de rodeiros ................................................................... 34

Figura 09 Torqueamento de parafusos ................................................................. 35

Figura 10 Fadiga em rolamentos ........................................................................... 36

Figura 11 Falha de rolamento ................................................................................ 37

Figura 12 Bancada para auxlio na montagem de truque ...................................... 38

Figura 13 Acidente causado por quebra de lateral ................................................ 40

Figura 14 Frame Brace / conceito ......................................................................... 41

Figura 15 Bancada de teste de vlvula de controle ............................................... 42

Figura 16 Esquema de sistema de freio ................................................................ 43

Figura 17 Teste de single car manual e automtico ........................................... 44

Figura 18 Estico seguido de acidente .................................................................. 45

Quadro 01 Tipos de manutenes em vages. ..................................................... 68

Quadro 02 Servios executados por plano de manuteno .................................. 69

Figura 18 Fluxo de recuperao de truques .......................................................... 70

Figura 19 Fluxo de manuteno de rodeiros ......................................................... 72

Figura 20 Fluxo de recuperao de vlvulas ......................................................... 73

Figura 21 Quadro utilizado para coleta de dados .................................................. 77

Figura 23 Resultado do Imput Analyser do processo de recuperao de lateral ... 78

Figura 24 Resultado do Imput Analyser do processo de montagem de truques ... 79

Figura 25 Resultado do Imput Analyser do processo de inspeo de truques ...... 79

Figura 25 Modelo casa de rodas ........................................................................... 80

Figura 26 Modelo Recuperao de truques ........................................................... 81

Tabela 01 Comparao de valores coletados x dados do relatrio do Arena........ 82

5

Tabela 02 Resultados obtidos aps a simulao do cenrio atual da oficina ........ 83

Tabela 03 Resultados obtidos aps a simulao do cenrio 2 .............................. 84

Tabela 04 Resultados obtidos aps a simulao do cenrio 3. ............................. 85

6

LISTA DE ABREVIATURAS

EFVM Estrada de Ferro Vitria a Minas

EFC Estrada de Ferro Carajs

FCA Ferrovia Centro Atlntica

ES Esprito Santo

MG Minas Gerais

MA Maranho

Mta Milhes de toneladas por ano

SIC - Sistema de Informaes a Clientes

EDI - Troca Eletrnica de Dados

GAVAG Gerncia de Manuteno de Vages

PO - Pesquisa Operacional

MPVM01 Manuteno Preventiva Vago Minrio 01

MPVM02 Manuteno Preventiva Vago Minrio 02

FDCI Plano de Cilindro de Freio

FVS Plano de Freio para Vlvula de Servio

FVE Plano de Freio para Vlvula de Emergncia

FAJ Plano de Freio para Ajustador

CCT Plano do Conjunto de Choque-Trao

IC - Intervalo mdio entre chegadas de rodeiros ferrovirios

TA - Tempo mdio de Atendimento

NA - Nmero de funcionrios por cada atividade

TF - Tempo de permanncia do rodeiro em cada atividade do processo

NF - Nmero mdio de rodeiros produzidos

- Taxa de ocupao das atividades

7

RESUMO

8

ABSTRACT

9

1. INTRODUO

1.1. O Problema

O intenso mercado competitivo que as empresas vivenciam atualmente obriga que

as mesmas busquem uma posio mais privilegiada ou at mesmo a sua

sobrevivncia atravs do aumento constante da produtividade associada a um

menor custo de produo. Isso significa sistemas produtivos mais enxutos, menos

desperdcios, mantendo a qualidade e a garantia da satisfao dos clientes,

principalmente no setor de servios.

A velocidade do fluxo de informaes juntamente com a integrao dos sistemas faz

com que os mesmos sofram uma forte influncia no ambiente onde esto inseridos.

Conforme CARVALHO e PORTO (2001, p. 1), essa influncia conseqncia da

globalizao que une mercados, cria fluxo de informaes mais rpidas e mais

eficientes.

Com o aumento da demanda do minrio de ferro no mercado mundial, obteve-se um

crescimento da capacidade de produo e transporte deste material traduzido em

investimentos tecnolgicos como melhoria da condio operacional da via

permanente, aquisio de material rodante (frota de vages e locomotivas) bem

como a recuperao da frota sucateada, nova tecnologias de controle de trfego,

visando aumento da produtividade, segurana e confiabilidade das operaes,

capacitao empresarial e desenvolvimento de seus profissionais.

A filosofia da manuteno, definida por um conjunto de princpios para a

organizao e execuo da manuteno, delimitado por uma poltica de manuteno

bem detalhada com as descries das inter-relaes entre os escales da

manuteno, os nveis de interveno e os nveis de manuteno a serem aplicados

para a manuteno de um item, so responsveis pelos resultados da empresa e

pelo cumprimento dos objetivos da manuteno, ou seja, garantir a mxima

10

disponibilidade e confiabilidade operacional nos nveis necessrios aos planos de

produo, com custo otimizado e atendendo s necessidades de qualidade,

segurana e preservao do meio ambiente.

O sistema de gesto, fator fundamental para a eficincia da manuteno, formada

por um conjunto de procedimentos e controles necessrios s diversas atividades de

manuteno, devidamente informatizados e consolidados em um ou mais manuais

ou padres da empresa, com a descrio dos procedimentos e controles que devem

ser utilizados pela manuteno.

Devem ser considerados alguns fatores determinantes para um sistema de gesto

da manuteno:

a) Filosofia e Estratgias de Manuteno

Dependem essencialmente do desenvolvimento tecnolgico, da cultura da

empresa, da sua rea de manuteno, das necessidades operacionais da

produo e das diretrizes da empresa.

b) Estrutura Organizacional

Tipo de estrutura organizacional considerando tambm as condies da

utilizao da mo-de-obra prpria e terceira e a participao da operao

na manuteno modificam bastante o sistema gerencial;

O organograma de manuteno, no que diz respeito distribuio de

funes, disponibilidade de pessoal, programao e controle, causa

grande impacto no sistema de manuteno.

c) Desenvolvimento Tecnolgico

o principal fator que atua diretamente sobre o sistema;

Desenvolvimento crescente de novas tecnologias de manuteno, rpidas

mudanas nos sistemas de informaes (software, hardware) em virtude

11

da evoluo contnua e acelerada da rea de informtica e o nvel de

capacitao tcnica do pessoal de manuteno.

Dentre as inmeras reas de atuao para a garantia da eficincia da gesto da

manuteno, escolhemos como fruto deste estudo utilizao de tcnicas e teorias

que proporcionem aumento de produtividade utilizando o software Arena como uma

ferramenta de simulao, para analise dos processos de recuperao de

componentes de freio, truques e rodeiros ferrovirios na EFVM.

Dentro desse enfoque, a simulao aparece como uma poderosa tcnica de analise

na soluo de diversos problemas, relacionados a processos, manufaturas, etc. Um

estudo de simulao permite, entre outras possibilidades que se faam analises de

um sistema que ainda no existe, obtendo informaes importantes para o objetivo

do estudo realizado. Isso se faz atravs da construo de um modelo lgico

matemtico, que represente de forma satisfatria o sistema real.

Simulao a tcnica de estudar o comportamento e reaes de um determinado

sistema atravs de modelos, que imitam na totalidade ou em parte as propriedades

e comportamentos deste sistema em uma escala menor, permitindo sua

manipulao e estudo detalhado.

A evoluo vertiginosa da informtica nos ltimos anos tornou o computador um

importante aliado da simulao. A simulao por computador usada nas mais

diversas reas, citando como exemplos as anlises de previso meteorolgica,

dimensionamento de call centers, treinamento de estratgia para militares e

pilotagem de veculos ou avies. At mesmo o estudo aerodinmico, antes feito por

maquetes, pode ser realizado agora pelo computador.

A simulao de processos permite que se faa uma anlise do sistema em questo

sem a necessidade de interferir no mesmo. Todas as mudanas e conseqncias,

12

por mais profundas que sejam, ocorrero apenas com o modelo computacional e

no com o sistema real.

Trata-se de um estudo de baixo custo, visto que todo o trabalho de implementao

testado no computador, permitindo ainda o teste de inmeros cenrias e alternativas

de soluo para o sistema em estudo.

13

1.2. Objetivo

Este trabalho tem como objetivo simular os processos atuais de recuperao de

componentes de freio, truques e rodeiros da EFVM, utilizando como ferramenta de

simulao o software Arena.

Com o resultado destas simulaes, estudar quais seriam as quantidades ideais de

componentes de cada processo de recuperao acima citadas para atendimento das

manutenes de vages nas oficinas distribudas ao longo da EFVM, evitando

assim, gastos com excesso de manutenes e componentes parados como tambm

falta destes para a manuteno de vages. Identificar e analisar limitaes e pontos

que possam ser melhorados, numa viso de reduo de custos e aumento de

produtividade.

Iniciar com um levantamento abordando itens como instalaes fsicas, capacidade

produtiva e estratgia de manuteno, coletando informaes como exemplo mo-

de-obra, regime de trabalho, produo diria, mquinas e equipamentos utilizados,

percentual de sucateamento, tempos de realizao das atividades, etc. para as

atividades realizadas em cada processo de recuperao de componentes. Com este

levantamento, utilizar o Input Analyser para descobrir qual ser a melhor distribuio

de probabilidades de cada atividade e assim criar o modelo e simular no Arena os

processos a serem estudados.

Aps organizao dos dados obtidos, sero realizadas simulaes alterando

algumas variveis, como: nmero de funcionrios e mquinas (gargalos) e horrio

de trabalho para definirmos qual ser a capacidade de produo da oficina, definir

quantidade de funcionrios, equipamentos, regime de trabalho e investimento em

novas instalaes com o objetivo de aumentar a produtividade com o menor custo

para o atendimento das metas estabelecidas.

14

1.3. Justificativa

O interesse pela escolha desse tema surgiu durante participaes em reunies de

programao entre supervises da oficina de vages, onde so tratados os desvios

ocorridos no processo de manuteno de vages para o no atingimento de metas.

Nestas reunies gerenciais so traados alguns planos de ao para os itens mais

relevantes, aparecendo freqentemente como problema, a de falta componentes

para a manuteno de vages alm do excesso de hora extra realizadas pelos

funcionrios envolvidos nesse processo.

O trabalho tem sua relevncia por demonstrar que a simulao uma poderosa

ferramenta para o auxilio na tomada de deciso gerencial e estratgica, inclusive

para a melhoria da produtividade e qualidade de servios prestados.

Mostra a importncia de se utilizar a simulao para a anlise de alternativas antes

da implementao de qualquer uma delas ou como, por exemplo, identificar

gargalos, redimensionar postos de trabalho ou modificar estruturas existentes.

Devido ao crescimento da frota, por meio de aquisies de vages bem como o

aumento no percentual de disponibilidade desses ativos para atender a demanda de

transporte, percebeu-se a necessidade de aumentar a quantidade de manutenes

preventivas, sem que houvesse nenhum estudo ou anlise de mudanas de

processos, verificando-se a necessidade de analisar o processo de manuteno de

rodeiros ferrovirios a fim de observar algumas caractersticas da oficina como, por

exemplo, o tamanho mdio das filas, a taxa de utilizao das mquinas e a

produtividade dos funcionrios.

15

2. REFERENCIAL TERICO

2.1. A VALE

Mais de 60 anos de transformaes levaram a VALE a posio de destaque entre as

mineradoras mundiais. Esta empresa que conhecemos como Vale nasceu em 1942,

criada pelo governo brasileiro como Companhia Vale do Rio Doce. Em 1997, tornou-

se uma empresa privada. Hoje ela se tornou uma empresa global, atuando nos cinco

continentes, e contamos com a fora e o valor de mais de 100 mil empregados,

entre prprios e terceirizados, que trabalham de forma apaixonada para transformar

recursos minerais em riqueza e desenvolvimento sustentvel.

A Vale produz e comercializa minrio de ferro, pelotas, nquel, concentrado de

cobre, carvo, bauxita, alumina, alumnio, potssio, caulim, mangans e ferroligas.

Sempre com foco no crescimento e diversificao de nossas atividades em

minerao, a empresa investe em pesquisa mineral e tecnologias voltadas para a

melhoria contnua de suas atividades nos cinco continentes.

Para dar suporte ao desenvolvimento e escoamento da produo, a VALE atua

como uma operadora logstica e priorizamos projetos de gerao de energia

voltados para o autoconsumo, de forma a garantir competitividade.

O minrio de ferro tem importncia histrica. Um bom exemplo foi o uso deste

mineral como suporte para a Revoluo Industrial, iniciada em meados do sculo

XVIII. Desde a sua origem e aperfeioamento, o ferro contribui para as conquistas

da humanidade, beneficiando a era moderna com o surgimento do ao, que se

tornou importante elemento no dia-a-dia das pessoas. Ele est presente na

fabricao de automveis, avies, linhas de transmisso de energia eltrica,

tubulaes de gua, redes integradas de telefonia entre outros.

16

Na Vale, o minrio um dos destaques do portflio de produtos. De qualidade

superior, ele exportado para os quatro cantos do globo e acompanha o

crescimento do setor. O minrio de ferro passa por um processo de pesquisa mineral

que demanda o uso de tecnologias de ltima gerao, transformando-se em

ingredientes que so essenciais vida das pessoas.

A VALE produz cerca de 40 produtos de minrio de ferro: pellet feed, sinter feed,

granulado e pelotas. O minrio de ferro se apresenta bruto ou beneficiado. Na usina

de pelotizao, o pellet feed transformado em pelotas, com tamanho mdio de

11,5 mm de dimetro.

A qualidade do minrio de ferro est basicamente ligada a trs propriedades:

qumica, que corresponde prpria composio quanto maior o teor de ferro e

menor o de impurezas, melhor; fsica, que se refere granulometria, ou seja, ao

tamanho das partculas; metalurgia (itens de performance que afetam a

produtividade durante o processo siderrgico). Isso requer alto nvel de controle nas

etapas de peneiramento e classificao, mesmo para minrios de alto teor de ferro e

baixo nvel de impurezas, atendendo, assim, s exigncias do mercado.

fundamental que todas as etapas do processamento sejam devidamente

dimensionadas e controladas em funo dos volumes processados, de modo a

minimizar os custos e assegurar a qualidade dos produtos.

Em nossos complexos minerrios, o mtodo de lavra a cu aberto, com bancadas

de 15 metros de altura e operaes de perfurao, detonao, carregamento e

transporte de minrio. A operao de carregamento efetuada com escavadeiras a

cabo e hidrulicas e ps mecnicas. O transporte at as unidades de britagem

efetuado por meio de caminhes fora de estrada.

A execuo da estratgia de crescimento com diversificao, lastreada em rigorosa

disciplina na alocao do capital, permite a explorao eficaz das oportunidades

proporcionadas pelo ciclo econmico, o que por sua vez implica em forte gerao de

17

caixa necessria para o financiamento da implementao da estratgia. O resultado

desse crculo virtuoso de crescimento a significativa e crescente criao de valor.

No primeiro semestre de 2007, a Vale vendeu 137.629 milhes de toneladas de

minrio de ferro e pelotas, 6,1% a mais que as 129.768 milhes de toneladas em

igual perodo de 2006. Nos seis meses do ano, os embarques de minrio de ferro

alcanaram o volume de 114.563 milhes de toneladas e os de pelotas 15.205

milhes.

No segundo trimestre de 2007, as vendas dos dois produtos chegaram a 72.256

milhes de toneladas - com evoluo de 7,6% em relao a abril e junho do ano

anterior sendo 62.081 milhes de toneladas de minrio de ferro e 10.175 milhes

de toneladas de pelotas.

Pelo conceito US GAAP(princpios de contabilidade geralmente aceitos nos EUA),

nos primeiros seis meses de 2007, as vendas de minrio de ferro e pelotas

alcanaram 139.618 milhes de toneladas, com expanso de 6,2% sobre os

131.469 milhes de toneladas embarcadas em igual perodo de 2006. De abril a

junho os embarques dos dois produtos atingiram 73.053 milhes de toneladas o

maior realizado em um segundo trimestre e 8,1% superior ao do segundo trimestre

do ano passado. Do volume total vendido, 64.803 milhes de toneladas foram de

minrio de ferro e 8.250 milhes de toneladas de pelotas.

18

2.2. Sistema Produtivos

a) SISTEMA SUL

O Sistema Sul composto por seis complexos mineradores: Itabira, Mariana e Minas

Centrais, que compem o Sistema Sudeste, alm de Parauapebas, Vargem Grande

e Minas e Itabiritos, que compem o Sistema Sul, todas localizadas no Quadriltero

Ferrfero, em Minas Gerais. O mais antigo o de Itabira, que compreende as minas

de Cau e Conceio, cujas operaes tiveram incio em 1942.

O minrio produzido transportado para o Complexo Porturio de Tubaro, em

Vitria (ES), pela Estrada de Ferro Vitria a Minas (EFVM), e para o Porto de

Itagua, no Rio de Janeiro, pela MRS Logstica.

Os fluxogramas das instalaes de beneficiamento do Sistema Sul tm etapas de

britagem, classificao e concentrao por separao magntica de alta

intensidade e/ou flotao e mtodos gravticos: jigagem e espirais.

As jazidas do Sistema Sul possuem aproximadamente 4,5 bilhes de toneladas de

reservas de minrio de ferro. A capacidade atual de produo das minas de cerca

de 170 milhes de toneladas por ano.

b) SISTEMA NORTE

Compreende o sistema integrado mina-ferrovia-porto, composto pelas minas a cu

aberto, pela planta industrial de tratamento de minrio de ferro, pela Estrada de

Ferro Carajs (que possui 892 quilmetros de extenso) e pelo Terminal Martimo de

Ponta da Madeira, em So Lus (MA). A partir do Terminal, o minrio de ferro de

Carajs exportado para clientes no mundo inteiro.

Descoberta em 1967, a Provncia Mineral de Carajs possui reservas de

aproximadamente 16 bilhes de toneladas de minrio de ferro de alto teor. Essa

19

qualidade permite que uma parcela expressiva dos produtos seja gerada apenas por

etapas de britagem e classificao.

Carajs tem uma capacidade de produo de 100 milhes de toneladas por ano

(Mta). Para permitir a adequao granulomtrica dos produtos, a usina de

beneficiamento possui equipamentos que realizam operaes de moagem,

peneiramento a mido e classificao do minrio. As etapas so: britagem primria,

britagem e peneiramento secundrio, britagem e peneiramento tercirio, moagem,

ciclonagem e filtragem de pellet feed.

O objetivo da usina de beneficiamento obter trs produtos de granulometrias

distintas: pellet-feed, sinter-feed e granulado. Ao chegar ao Terminal Martimo de

Ponta da Madeira, o minrio estocado em ptios e, posteriormente, destinado para

embarque exceo do pellet-feed, que segue para a produo de pelotas na

Usina de So Lus.

Nossas operaes de lavra, beneficiamento, estocagem, transporte ferrovirio,

descarga, empilhamento e embarque realizados no Sistema Norte so monitoradas

nas salas de controle que ficam em Carajs e em So Lus. So centros dotados de

equipamentos modernos de alta tecnologia, que garantem mais produtividade e

segurana para a Vale.

c) PELOTIZAO

Para viabilizar o aproveitamento econmico dos finos de minrio gerados nas minas

do Sistema Sul, iniciou no fim da dcada de 60, a construo de um complexo de

usinas de pelotizao em Vitria, no Esprito Santo.

Atualmente, o complexo constitudo por sete usinas, com capacidade de produo

anual de 25 milhes de toneladas de pelotas. Duas usinas pertencem

exclusivamente Vale. As demais foram instaladas em regime de coligadas ou joint

ventures com grupos siderrgicos de Japo, Espanha, Itlia e Coria do Sul.

20

Em 2002, uma nova planta entrou em operao, no Terminal Martimo de Ponta da

Madeira (TMPM), em So Lus, no Maranho. A capacidade de produo anual de

4,1 milhes de toneladas de pelotas.

A partir da incorporao da Ferteco Minerao S.A., em 2003, teve incio a operao

na usina de Fbrica, no Quadriltero Ferrfero, em Minas Gerais, com capacidade de

produo anual de 4 milhes de toneladas de pelotas.

21

2.3. Transporte Ferrovirio

A figuara 01 compara o tamanho dos sistemas ferrovirios no mundo, considerando

os pases de tamanho continental, verifica-se que o Brasil tem pouca densidade

ferroviria, o que foi devido aos reduzidos investimentos governamentais neste

segmento com a priorizao do setor rodovirio. Alm disso, os padres utilizados

no Brasil destoam-se do restante, pois utilizamos ferrovias de bitola mtrica e de

bitola larga, enquanto o restante do mundo utiliza a bitola standard.

Em termos prticos, isto significa dizer que a ferrovia no Brasil um mercado restrito

e localizado, dificultando no aproveitamento das tecnologias j desenvolvidas e na

escolha de bons fornecedores nacionais.

Figura 01 Comparao dos sistemas ferrovirios no mundo

O sistema ferrovirio brasileiro totaliza 29.706 quilmetros, concentrando-se nas

regies Sul, Sudeste e Nordeste, atendendo parte do Centro-Oeste e Norte do pas,

conforme observado na figura 02 que mostra a distribuio da malha ferroviria

brasileira.

USA/Canad1.300 mil vages324 mil Km linha2.436 bilhes ton/km ano

China440 mil vages59 mil Km linha1.333 bilhes ton/km ano

Rssia/Ucrnia/Casaquisto590 mil vages90 mil Km linha1.495 bilhes ton/km ano

ndia272 mil vages63 mil Km linha305 bilhes ton/km ano

Alemanha/Frana200 mil vages68 mil Km linha132 bilhes ton/km ano

frica do Sul22 mil Km linha100 bilhes ton/km ano

BRASIL65 Mil vages22 mil Km linha170 bilhes ton/km ano

USA/Canad1.300 mil vages324 mil Km linha2.436 bilhes ton/km ano

China440 mil vages59 mil Km linha1.333 bilhes ton/km ano

Rssia/Ucrnia/Casaquisto590 mil vages90 mil Km linha1.495 bilhes ton/km ano

ndia272 mil vages63 mil Km linha305 bilhes ton/km ano

Alemanha/Frana200 mil vages68 mil Km linha132 bilhes ton/km ano

frica do Sul22 mil Km linha100 bilhes ton/km ano

BRASIL65 Mil vages22 mil Km linha170 bilhes ton/km ano

22

Figura 02 - Mapa do Sistema Ferrovirio Nacional

Gestora da maior malha ferroviria nacional, a Companhia Vale do Rio Doce (VALE)

tem reconhecida experincia na administrao e na integrao de ativos. Os

investimentos nas composies e nas vias permanentes so constantes, assim

como o aprimoramento tcnico e a atualizao tecnolgica de seus empregados.

A unidade de negcio de Logstica na VALE dispe de trs ferrovias, duas de bitola

mtrica e uma de bitola larga. As de bitola mtrica, localizadas na regio sudeste do

Pas so atualmente integradas, mas de origens bem distintas.

23

A Estrada de Ferro Vitria a Minas (EFVM), que liga a regio de Minas ao Esprito

Santo, foi construda antes mesmo do surgimento da VALE e objetivava escoar a

produo de minrio de ferro das minas para o litoral. Com 905 quilmetros de

extenso, uma das mais modernas e produtivas ferrovias do Brasil. Transporta

37% de toda a carga ferroviria nacional.

Aps a criao da VALE e do aumento das exportaes, potencializado pelo Porto

de Tubaro e pelos contratos de longo prazo com o Japo, ela teve sua capacidade

ampliada, se tornando uma ferrovia com linha dupla e alta densidade de trens.

Desde ento vem se mantendo com bons nveis de investimento, mantendo o

padro de manuteno de todo o sistema.

A Ferrovia Centro-Atlntica (FCA), com 8.023 km de extenso, percorre os estados

de Minas Gerais, Gois, Rio de Janeiro, Esprito Santo, Bahia e Sergipe, alm do

Distrito Federal foi incorporada pela VALE aps o programa de privatizao do

governo e tinha vrias possibilidades de sinergias, principalmente no escoamento da

produo de soja do centro-oeste pelo porto de Tubaro.

A Estrada de Ferro Carajs (EFC), com 892 km de extenso, nica ferrovia de bitola

larga da VALE, liga o interior do Par ao principal porto martimo de Ponta da

Madeira, em So Lus, no Maranho. Transporta principalmente minrio e carga

geral, alm de passageiros.

Iniciada na dcada de 80 a ferrovia mais nova e a mais moderna. Apesar de ainda

possuir excelentes nveis de desempenho, este sistema j tem sofrido com os sinais

dos mais de 20 anos de existncia. Neste cenrio, atualmente o desafio suplantar

estas deficincias e praticamente dobrar o volume de transporte de minrio no curto

prazo.

Com a Viso de ser a maior empresa de minerao do mundo e superar os padres

consagrados de excelncia em pesquisa, desenvolvimento, implantao de projetos

e operao de seus negcios, a VALE presa alguns valores:

24

tica e transparncia: representa o nosso comportamento como organizao.

Agimos com integridade, respeitamos as leis, os princpios morais e as regras

do bem proceder referendadas e aceitas pela coletividade, e comunicamos

nossas polticas e resultados de forma clara.

Excelncia de desempenho: significa a busca da melhoria contnua e o

controle dos resultados por indicadores de desempenho reconhecidos como

referncia das melhores prticas, promovendo ambiente de alta performance e

assegurando a obteno e manuteno de vantagens competitivas duradouras.

Esprito desenvolvimentista: representa nosso empreendedorismo como

organizao que busca, incessantemente e com agilidade, novas oportunidades

de ao e solues inovadoras diante dos problemas e necessidades que se

apresentam, assegurando a execuo de estratgias que visam ao crescimento

da Vale.

Responsabilidade econmica, social e ambiental: reconhecemos e agimos

no sentido de que estas dimenses estejam sempre em equilbrio, de modo a

promover o desenvolvimento e garantir a sustentabilidade.

Respeito vida: significa que no abrimos mo, em nenhuma hiptese, da

segurana e do respeito vida. Pessoas so mais importantes do que

resultados e bens materiais. Se necessrio escolher, escolhemos a vida.

Respeito diversidade: perceber o outro como um igual, respeitando as

diferenas e promovendo a incluso competitiva; ver nas diferenas

oportunidades de integrao e evoluo.

Orgulho de ser Vale: o valor resultante. Assumimos e nos comportamos

como donos do negcio, buscando incessantemente os objetivos definidos,

compartilhando e celebrando os resultados e fortalecendo as relaes. Ns nos

orgulhamos quando sabemos que estamos construindo algo que far a

diferena. Essa a razo do orgulho de Ser Vale de todos ns, dirigentes e

empregados da Vale.

25

2.4. Estrada de Ferro Vitria a Minas EFVM

Incorporada Companhia Vale do Rio Doce (VALE) na dcada de 40, a Vitria a

Minas foi construda pelos ingleses e inaugurada em 18 de maio de 1904. hoje

uma das mais modernas e produtivas ferrovias brasileiras, transportando 37% de

toda a carga ferroviria do pas.

Localizada na regio Sudeste, a EFVM faz conexo com outras ferrovias integrando

os estados de Minas Gerais, Gois, Esprito Santo, Mato Grosso, Mato Grosso do

Sul, Tocantins e o Distrito Federal, alm de ter acesso privilegiado aos principais

portos do Esprito Santo, entre eles os de Tubaro e Praia Mole.

A EFVM conta com 905 quilmetros de extenso de linha, sendo 594 quilmetros

em linha dupla, correspondendo a 3,1% da malha ferroviria brasileira. Dispe de

aproximadamente 18.000 vages e 207 locomotivas e transporta, atualmente, cerca

de 110 milhes de toneladas por ano, das quais 80% so minrio de ferro e 20%

correspondem a mais de 60 diferentes tipos de produtos, tais como ao, carvo,

calcrio, granito, contineres, ferro-gusa, produtos agrcolas, madeira, celulose,

veculos e cargas diversas, atendendo cerca de 300 clientes.

Com o escritrio-sede localizado em Tubaro, a Estrada de Ferro Vitria a Minas,

como prestadora de servios e parceira do seu cliente, est apta a planejar,

organizar e gerenciar as estratgias complexas que compem um sistema

intermodal, atravs de sua rea comercial.

Os clientes da EFVM acompanham toda a operao de transporte de suas cargas

diretamente em seus computadores, interligando-os ferrovia atravs do Sistema de

Informaes a Clientes (SIC). E podem ainda ter implantado projetos de EDI (Troca

Eletrnica de Dados).

26

Por meio da Estrada de Ferro Vitria a Minas e dos portos do Esprito Santo, a

Companhia Vale do Rio Doce permite o acesso dos produtos brasileiros ao mercado

internacional em condies mais competitivas, reafirmando sua responsabilidade

com o desenvolvimento econmico e social do Brasil.

27

2.5. OFICINA DE VAGES DA VALE

Uma oficina de vages preferencialmente construda junto a um ptio ferrovirio,

para que se possa fazer a estocatem dos vages com defeito, e contm diversas

linhas internas, divididas pelo tipo de vago e pelo tipo de servio a ser realizado,

mostrado na figua 03.

Figura 03 Oficina de Vages de Tubaro

Esta diviso interna uma questo crtica para a definio da fluidez do processo,

uma vez que a movimentao de vages entre linhas paralelas trabalhosa,

dependendo de transferncias atravs de pontes rolantes ou de manobras

demoradas com o uso de locomotivas ou de carros especiais (locotratores, cabos,

carreto).

Para suportar os trabalhos de manuteno, a oficina tambm possui mdulos

separados para a manuteno dos subconjuntos, tais como a casa-de-rodas, a

recuperao de fundidos ou o reparo de freio.

Cada oficina ou posto de manuteno ter mais ou menos estrutura dependendo do

nvel de atendimento desejado. Para postos de manuteno, contrudos apenas para

apoio ao longo da linha frrea, usual somente existirem algumas linhas de reparo,

28

sendo os componentes e os subconjuntos, reparados, fornecidos pelas oficinas

centrais, conforme figura 04.

Figura 04 Lay-out da Oficina de Vages de Tubaro

Linha de reparo

Recuperao de componentes

A B C

1

2

3

4

A Manuteno rpida vages de minrio B Manuteno pesada de vages de minrio C Manuteno de vages de carga geral 1 Manuteno de componentes de freio 2 Caldeiraria 3 Casa-de-rodas 4 Manteno de componentes fundidos

4

29

A capacidade da linha para realizao de servios mais leves ou mais pesados

depender da infra-estrutura existente no local, como pontos de ar comprimido,

pontos de gs e energia eltrica, assim como dos equipamentos auxiliares

disponveis.

Principais equipamentos auxiliares existentes em uma linha de manuteno:

Ponte rolante;

Macacos hidrulicos, pneumticos ou eltricos;

Talhas de elevao;

Mquinas de solda e de oxicorte;

Dispositivo para teste de freio (single car);

A gerncia de manuteno de vages da Estrada de Ferro Vitria a Minas (EFVM)

responsvel pela realizao de manutenes corretivas, preventivas e emergenciais

em todos s vages da VALE e em alguns vages da FCA que circulam a EFVM.

Composta atualmente por cinco oficinas e cinco postos de manuteno distribudos

em pontos estratgicos ao longo da ferrovia, obedecendo ao critrio de fluxo de

vages e pontos de carregamento e descarga de produtos transportados.

As localizaes das oficinas esto distribudas da seguinte forma:

Oficina de Vages de Costa Lacerda, localizada em Santa Brbara, Minas

Gerais, prximo ao carregamento de bobinas das empresas Ao Minas e Belgo

Mineira. So realizadas nessa oficina apenas manutenes emergenciais e

corretivas leves em vages e possui uma menor estrutura;

Oficina de Vages de Intendente Cmara, localizada em Ipatinga, Minas

Gerais, prximo ao carregamento das empresas Usiminas e Acesita e minas de

minrio de ferro. Nessa oficina so realizadas manutenes emergenciais,

corretivas e preventivas em vages;

Oficina de Vages de Itacib, localizada em Cariacica - ES, local de

intercmbio entre a VALE e FCA, onde so realizadas manutenes corretivas e

preventivas principalmente em vages da FCA;

30

Oficina de carros de passageiros, localizada em Cariacica ES, responsvel

pela inspeo e manutenes corretivas e preventivas de todos os carros de

passageiros da EFVM;

Oficina de Vages de Tubaro, localizada em Vitria ES, possui a maior

estrutura, pois est localizada no incio da ferrovia, onde ocorre a maioria do

fluxo de carregamento e descarga dos produtos transportados pelos vages que

circulam na EFVM. So executadas manutenes emergenciais, corretivas

leves e pesadas e preventivas em vages.

A gerncia de manuteno de vages da VALE (GAVAG), est estruturada em 09

supervises distribudas da seguinte forma:

Manuteno de vages na Oficina de Tubaro;

Manuteno de vages na Oficina de Itacib;

Manuteno de Carros de Passageiros;

Manuteno de vages na Oficina de Intendente Cmara;

Manuteno de vages na Oficina de Costa Lacerda;

Programao e Controle da Manuteno e Grupo de Analise de Falhas;

Manuteno eletromecnica;

Componentes fundidos e freios e

Componentes rodantes.

2.5.1. Oficina de materiais rodantes Casa de rodas

A oficina de mateiais rodantes ou casa de rodas tem como funo montar rodeiros

novos e realizar manutenes preventivas e corretivas em rodeiros que j esto em

operao representada pela figura 05.

31

Figura 05 Casa de rodas de Tubaro

Por ser uma oficina que trabalha com processos repetitivos, produo em grande

quantidade e ainda se tratando do rodeiro como um componente crtico para a

segurana ferroviria, a rea mais propcia para o desenvolvimento de processos

de automao, onde qualquer ganho de produtividade ou reduo de custo neste

processo trar um ganho significativo para o oramento da manuteno de vages.

As mquinas tambm vm sofrendo um grande processo de modernizao pelos

fabricantes. Por exemplo, o torno adquirido h cerca de dez anos pela EFVM ainda

funciona atravs da atuao de copiadores, onde um sensor corre sobre um

gabarito, reproduzindo o perfil na usinagem, e, nos atuais, os comandos so

totalmente automatizados, com processos de medio e de corte baseados na

tecnologia CNC, representado na figura 06.

32

Figura 06 Torno de rodas automatizado

A casa de rodas responsvel pela manuteno de todos os rodeiros de vages e

para a realizao de diversas atividades so utilizados vrios equipamentos, tendo

como os principais:

Sacador de rolamentos equipamento que retira os rolamentos dos eixos

atravs de atuao hidrulica;

Lavador de rolamentos mquina que retira a graxa dos rolamentos atravs

de aplicao de jatos de alta presso sobre as peas, associado a um

desengraxante;

Sala de inspeo de rolamentos sala climatizada, com gabaritos para

qualificao e mquinas para engraxar e montar rolamentos;

Torno de rodas tem a funo de reperfilar a roda para restaurar a forma

original do perfil ou para retirar defeitos superficiais;

Prensa de eixamento/deseixamento para colocar ou retirar as rodas do eixo;

Prensa de rolamentos equipamento para montar os rolamentos ao eixo.

Rodas ferrovirias

As rodas utilizadas nas ferrovias do Brasil, em trens de carga, so de dois tipos

principais, fundida e forjada, tm como funes suportar a carga do vago e

contribuir para que esta seja transportada de um ponto a outro com o mnimo de

33

energia dispendida e de forma segura. A figura 07 mostra o principal parmetro

envolvido para a realizao desta funo, o perfil do passeio, que contribui para a

correta inscrio do vago em curvas e para a melhor distribuio de tenses entre

a roda e o trilho.

Figura 07 Perfil da roda

Os defeitos apresentados pelas rodas so:

Friso Fino - quando a espessura do friso fica menor que o limite mnimo

aceitvel (19 mm) ocorre um aumento do jogo da bitola permitindo maior

passeio lateral do rodeiro, aumento do risco de abertura de chaves e aumento

do risco de quebra do friso por esforo lateral;

Bandagem Fina quando a espessura da bandagem inferior 19 mm

causando reduo da capacidade da roda de absorver carga trmica

proveniente da frenagem, com isso o aumento do risco de inverso das tenses

compressivas da roda. Alm disso, o risco de quebra da bandagem por uma

sobrecarga dinmica do vago maior devido menor espessura resistente;

Calo e Ovalizao - perda da rotundidade da roda aumento da carga dinmica

sobre os trilhos, podendo iniciar processo de trinca superficial nos trilhos;

Trincas superficiais - podem ter origem mecnica ou trmica causando a

soltura de pedaos da roda aps aprofundamento das trincas sob a bandagem;

34

Quebra de bandagem - soltura de parte do passeio da roda causando um

aumento da carga dinmica sobre os trilhos e acidentes mais graves. Este

defeito est associado com incluses internas da roda provenientes do processo

de fabricao;

Aquecimento da roda - risco de reverso das tenses compressivas na roda e

consequente quebra abrupta, com conseqncias graves em termos de

acidente. Para evitar este tipo de problema, deve-se melhorar a condio de

manuteno do freio e da operao do trem para evitar travamentos.

Cava na roda - desgaste desigual do passeio da roda, gerando uma cava

prximo ao friso aumento das tenses de contato com o trilho, quando a parte

externa da roda fica sobre a coroa do trilho, normalmente acontecendo no trilho

interno da curva, possibilitando o incio de trincas.

Para retirar os defeitos nas rodas apresentados acima, os rodeiros passam por um

processo de reperfilamento, representado pela figura 08.

Figura 08 Reperfilamento de rodeiros

Rolamento

Existem dois tipos distintos de rolamentos ferrovirios instalados nos vages da

EFVM, o mais antigo, chamado de caixa de graxa, tem corpo robusto e tem rolos

35

esfricos em anis autocompensadores, o outro, denominado cartucho mais

moderno e menor, possuindo dois anis para rolos cnicos. As funes dos

rolamentos so suportar a carga e oferecer o mnimo de resistncia ao trem.

Para que o rolamento exerca suas funes da melhor maneira possvel

fundamental ter o processo de montagem dos rolamentos ao eixo bem controlado.

Para o rolamento autocompensador sua fixao baseada na interferncia radial,

sendo colocado atravs do aquecimento do anel para que se expanda e possa ser

colocado no eixo manualmente. O aquecimento pode ser realizado com banho em

leo quente ou por mquinas de induo, que o processo mais atual. O ponto

crtico deste processo est na adequada qualificao da graxa e da vedao, para

evitar a ocorrncia de vazamentos.

Para os rolamentos tipo cartucho sua montagem realizada atravs da prensagem

do conjunto sobre o eixo. Neste caso, a interferncia radial pequena, sendo a

fixao realizada axialmente, com a aplicao de trs parafusos no topo do eixo. O

ponto crtico o torque destes parafusos, que iro garantir a reduo nos

movimentos relativos entre componentes internos, os quais provocam desgaste,

perda de presso e conseqente falha prematura do conjunto, conforme figura 09.

Figura 09 Torqueamento de parafusos

36

Os principais defeitos apresentados em rolamentos so:

Fadiga na pista do anel interno ou externo - ocorrendo desprendimento de

pequenas lascas de material da pista de rolamento devido fadiga. Defeito mais

encontrado nos rolamentos, sendo o modo normal para a final de vida til. No

sendo detectado pelos sensores de caixa quente (hot Box), o rolamento pode

entrar em modo de falha drstico, provocando o rompimento da ponta de eixo e

o conseqente descarrilamento do vago. Este defeito est intimamente ligado

carga de trabalho a que o rolamento est sendo submetido, mostrado na figura

10. Desta forma, importante que no seja utilizado sobrecarga, pois a reduo

da vida do rolamento no segue um comportamento linear com o aumento da

carga. Um aumento de 10% na carga, reduz em 27% a vida.

Figura 10 Fadiga em rolamentos

Brinelamento - caracterizado pela impresso dos rolos sobre a pista de

rolamento, causado por impactos, gerando pontos de concentrao de tenses

e posterior incio de processo de fadiga. Nos ltimos anos, na EFVM, este

37

problema tem se tornado mais comum, sendo causado por impactos existentes

no contato roda trilho. Uma junta desnivelada ou um calo na roda pode contribuir

para o aparecimento deste defeito;

Anel solto ocorre somente nos rolamentos cartuchos, devido ao desgaste

interno das peas e perda da fixao axial. A perda da fixao axial tida

como a principal causa da falha drstica do rolamento cartucho. Causa

rompimento da ponta do eixo e o descarrilamento do vago;

Vazamento de graxa quando ocorre vazamento de graxa pelo retentor do

rolamento, podendo ser observado pelas marcas de graxa no disco da roda,

causam falha prematura do rolamento. Normalmente a falta de graxa provoca

um estado de aquecimento de todo o rolamento, danificando todos os

componentes internos e impedindo sua reutilizao.

Figura 11 Falha de rolamento

Na VALE, a manuteno dos rolamentos dada de forma preventiva, com

periodicidade variando de 3 a 6 anos, dependendo da aplicao. A forma de

idenficao da prxima data de inspeo definida atravs de cdigo de trs cores

pintados no rolamento.

38

Nos planos preventivos dos vages que transportam minrio na EFVM ainda

realizada a inspeo de folga axial no rolamento, juntamente com um

retorqueamento preventivo dos parafusos.

2.5.2. Oficina de materiais fundidos

Nesta rea, so realizadas as recuperaes dos grandes componentes fundidos do

vago, aqui considerados como truques e conjuntos de aparelho de choque e

trao. Estes so desmontados, inspecionados, recuperados e remontados.

A inspeo realizada atravs de gabaritagem para avaliao dimensional e de

avaliao por magna flux para verificao de trincas nas regies crticas.

Os principais equipamentos da rea de recuperao de truques so:

Bancadas de montagem e desmontagem;

Talhas de elevao;

Galpo de jateamento;

Equipamento de inspeo por magna flux;

Gabaritos de qualificao;

Bancadas para acerto dimensional;

Mquinas de solda e oxicorte;

Figura 12 Bancada para auxlio na montagem de truque

39

No sistema da VALE existem trs sistemas de truques sendo utilizados, o mais

antigo o double truss e os mais recentes e comuns so o ride control e o barber. A

diferena entre eles est no sistema de amortecimento.

O truque Double truss tem como caractersticas no ter amortecimento com um

grupo de molas bastante rgido. Ainda utilizado na EFVM em pequena escala,

somente em frota de vages aplicadas para pequenas remoes. Como o sistema

EFC foi inciado na dcada de 80, este truque no utilizado naquela ferrovia.

O modelo de truque Ride Control possui um amortecimento baseado em frico de

partes metlicas, com aplicao de fora constante, independente do peso do

vago. Este o truque mais utilizado em todos os sistemas.

O truque Barber funciona com um amortecimento baseado em frico de partes

metlicas, com aplicao de fora varivel, conforme a carga do vago.

O truque um sistema composto por trs peas principais, duas laterais e uma

travessa, que tem como objetivo formar a suspenso do vago e tambm garantir

uma geometria com distncias e rigidez entre os rodeiros para que haja estabilidade

em retas, com velocidades maiores, e facilidade para inscrio em curvas menores.

A montagem dos truques simples, necessitando apenas de um travamento das

cunhas de frico na travessa para os truques do tipo ride control. O item critico para

esta montagem a correta qualificao das partes e das folgas, as quais iro

garantir o alinhamento e o funcionamento do truque.

O principais defeitos encontrados nos truques so:

Trincas ocorre na estrutura fundida em regies crticas causando a quebra de

um componente podendo ter como conseqncia o descarrilamento ou um

acidente de maior relevncia, conforme figura 13;

40

Figura 13 Acidente causado por quebra de lateral

Cunha alta cunhas de frico com altura em relao face superior da

travessa maior que o especificado, causando a reduo da capacidade de

amortecimento da suspenso e tendo como conseqncia, a reduo na

habilidade de passar sobre imperfeies de linha, podendo ser a causa de

acidentes ferrovirios.

Medida corretiva Desmontagem, correo das chapas de desgaste e

substituio das cunhas.

Molas quebradas ou faltando - molas do truque quebradas ou faltando

reduzindo a capacidade da suspenso do vago, causando a reduo na

capacidade da suspenso fazendo com que em certos momentos, quando o

vago est carregado, o grupo de molas fique slido elevando as tenses

dinmicas no truque. Estas tenses contribuem para a formao de trincas nas

peas fundidas e pode contribuir para um acidente.

Dependendo da ferrovia, o componente tratado de forma diferente. Na EFVM , o

truque inspecionado a cada preventiva do vago, sendo desmontado somente se

41

estiver algum defeito. Na EFC, o truque totalmente desmontado e todas as chapas

so trocadas periodicamente.

O truque de trs peas bem funcional, considerando os mais de 40 anos do

projeto, sendo utilizado amplamente nas ferrovias de quase todo o mundo. Mas, em

funo da necessidade de maiores velocidades e maiores carga por eixo, j existem

muitos outros projetos em testes e alguns at em uso. So os truques rgidos ou

radiais.

Nestes novos truques, aumenta-se a rigidez entre as trs peas e a liberdade de

rotao dos rodeiros. Com esta configurao, os truques conseguem manter a

estabilidade em velocidades maiores e se inscrevem em curvas gerando menos

foras laterais.

Na EFC, devido ao problema de fadiga prematura na roda, est sendo implantada

uma melhoria denominada frame-brace, que o truque ride control com um

travamento em X feito com tubos de ao, representado pela figura 14.

Figura 14 Frame Brace / conceito

Os truques mais modernos, com suspenses mais elaboradas, so os que so

aplicados em carros de passageiros, principalmente nos que equipam os carros de

alta velocidade na Europa, mas como tem aplicao diferenciada e alto custo, no

usual sua utilizao em vages de carga. Nestes truques comum encontrar

42

suspenso a ar, freio a disco e o sistema de compensao de superelevao em

curvas.

2.5.3. Oficina de vlvulas de freio

Entende-se como componentes de freio, todas as peas envolvidas no processo

pneumtico, tais como vlvulas de controle, cilindros de freio, retentores de alvio e

peas mecnicas especializadas da timoneria como o ajustador de freio.

Estes componentes so desmontados e recuperados nesta seo, sendo que a

parte mais crtica do processo o teste final realizado em bancada especial que

simula as principais funes da vlvula.

O principais equipamentos utilizados nesta rea de trabalho so:

Bancadas de montagem e desmontagem;

Lavador de peas Sistema de lavagem com sistemas de gua quente sob

presso com uso de desengraxante;

Bancadas de teste de freio (figura 15).

Figura 15 Bancada de teste de vlvula de controle

43

O sistema de freio composto por componentes especializados pneumticos e por

timonerias que transmitem a fora do cilindro para as sapatas de freio, representado

pela figura 16.

Figura 16 Esquema de sistema de freio

Em se tratando de sistemas de freio, existe uma variedade grande de tipos de

componentes e montagens, fazendo com que a manuteno seja mais complexa e

exija um grau de conhecimento maior por parte dos mecnicos. Por exemplo,

estamos lidando com 6 tipos diferentes de vlvulas de controle e com 4 tipos de

cilindros de freios. Esta diversidade devido evoluo destes componentes ao

longo dos anos.

A funo do sistema de freio reduzir a velocidade do vago quando solicitado ou

em condies de risco operacional, como na separao indesejada dos trens. As

funes de alvio e recuperao do ar comprimido so importantes tambm, pois

interferem diretamente na boa conduo do trem.

44

No caso do freio, cada componente desmontado e montado separadamente na

oficina de freio e depois o conjunto totalmente montado no vago na linha de

reparo. Para este servio importante que as conexes estejam vedadas e os

componentes livres de contaminantes para que o sistema possa funcionar

adequadamente, atendendo s exigncias operacionais.

Aps qualquer interferncia no sistema de freio, deve ser realizado o teste de

single-car. Este teste um dos mais importantes para garantir o bom

funcionamento dos freios. Nele, as funes bsicas de oparao so reproduzidas

atravs de um sistema de vlvulas e manmetros, que pode funcionar de forma

manual ou automtica, mostrado pela figura 17.

Figura 17 Teste de single car manual e automtico

Os principais defeitos encontrados no sistema de freio dos vages so:

Freio agarrado onde o vago no alivia a aplicao dos freios, causando o

travamento e avaria da roda (calo). O travamento do freio tem vrios motivos,

sendo que o mais comum a contaminao da vlvula por poeira ou outro

material particulado. Portanto, parte do problema poderia ser solucionada, caso

todos os envolvidos na operao do trem tivessem o cuidado de isolar o bocal

45

em ambientes poludos ou simplesmente pendur-lo no suporte apropriado

evitando que o bocal arraste no cho;

Parada indesejada do trem causado pela aplicao de freio sem que o

maquinista comande a ao, gerando a parada do trem atrasando a circulao e

aumentando o ciclo operacional. Um ciclo operacional maior significa maior

necessidade de vages e locomotivas. A causa principal da parada indesejada

o vazamento em conexes da tubulao ou na unio entre dois mangotes de

vages diferentes. A medida preventiva para que isto no ocorra a correta

inspeo das conexes e o reaperto dos mesmos nos planos preventivos dos

vages;

Dispositivo vazio carregado avariado causando a taxa de frenagem aqum

do desejado quando o vago est carregado onde o trem pode ficar sem

capacidade de frenagem em rampas acentuadas, caso este problema ocorra em

vrios vages de um mesmo trem. Risco de acidente;

Tempo de alvio inadequado tendo o alvio antecipado ou retardado em

relao aos outros vages, podendo acarretar dificuldade na conduo do trem,

ou at acidentes, devido s maiores foras internas que so geradas, mostrado

na figura 18.

Figura 18 Estico seguido de acidente

46

Freio inoperante onde os freios no aplicam apesar da reduo de presso

no encamento geral. Este um dos problemas mais graves, principalmente em

regies de descida de serra. Este problema contornado pelo teste de cauda

antes da sada do trem, sendo que, ao invs de trabalhar com at 5% dos

vages isolados, conforme regulamento o trem s liberado se todos os vages

aplicarem freio e ainda segurarem a aplicao aps alguns minutos. A

desvantagem a quantidade de manobras necessrias para se retirar os

vages com problema.

As manutenes preventivas so feitas periodicamente, onde os equipamentos so

desmontados e seus componentes so recuperados e testados. Para a vlvula de

controle, existe uma bancada de teste, onde as funes so simuladas, funcionando

como um controle de qualidade para o componente.

47

2.6. Manuteno

O conceito de manuteno bastante amplo, quando visto por todas as funes que

a manuteno exerce. Segundo o dicionrio Aurlio a manuteno so todas as

medidas necessrias para a conservao ou permanncia de alguma coisa ou

situao, ou todos os cuidados tcnicos indispensveis ao funcionamento de

motores e mquinas.

A manuteno assume uma funo de suma importncia para a garantia dos

servios essenciais ao conforto e bem estar da humanidade, seja de equipamentos,

instalaes ou processos. O conjunto de atividades desenvolvidas pela manuteno

em qualquer organizao caracteriza no presente e definir no futuro a diferena

entre o sucesso e o fracasso de um empreendimento.

Segundo Mirshawka (1991, p.87), se uma empresa desejar efetivamente a

sobrevivncia, em vista da contnua melhoria da concorrncia, o caminho a trilhar ,

sem dvida, o da intensificao das atividades de manuteno para se alcanar a

excelncia na manufatura.

Conforme descrito por Gil Branco Filho, as atividades de manuteno existem para

manter ou melhorar o funcionamento dos equipamentos e com isto garantir que o

item execute a sua funo de projeto. Para exercer este papel, alguns conceitos de

manuteno so utilizados nas empresas e possuem caractersticas especficas.

Cada tipo de manuteno deve ser avaliado para verificar a sua aplicao em

determinado equipamento.

De acordo com Jlio (1998), a verdadeira misso da manuteno no apenas

reparar o equipamento ou instalao to rpido quanto possvel, e sim, manter o

equipamento em operao, evitando sua possvel falha.

48

Descrevendo um pouco sobre a histria da manuteno, Tavares (1999) afirma que

no fim do sculo XIX, com a mecanizao das indstrias, surgiu a necessidade dos

primeiros reparos. At 1914, a manuteno era executada pelos mesmos

funcionrios da operao alm de terem uma importncia secundria. Aps a

Primeira Guerra Mundial e a implantao da produo em srie, introduzida por

Ford, as fbricas passaram a estabelecer programas de produo, sentido a

necessidade de criao de equipes para poderem efetuar reparos em mquinas e

equipamento no menor tempo possvel, surgindo assim equipes de execuo da

manuteno, hoje conhecida como corretivas.

O autor destaca ainda que em funo da Segunda Guerra Mundial e da necessidade

de aumento da rapidez de produo, as indstrias passaram a se preocupar no s

em corrigir as falhas, mas tambm evitar que elas ocorressem, passando a

desenvolver um processo de preveno de avarias, completando o quadro de

manutenes de seus equipamentos.

Tavares enfatiza que foi a partir de 1966, com a difuso dos computadores e a

sofisticao dos instrumentos de proteo e medio, que a manuteno passou a

desenvolver critrios de predio ou previso de falhas visando a otimizao da

execuo da manuteno, conhecidos hoje como manuteno preditiva ou previsiva.

A Manuteno uma atividade de importncia estratgica nas empresas, pois ela

deve garantir a disponibilidade dos equipamentos e instalaes com confiabilidade,

segurana e custos adequados. assegurar que todo ativo continue

desempenhando as funes desejadas.

As atividades de manuteno so compostas pelos mtodos de manuteno e pelas

funes gerenciais da manuteno, que devem estar voltados para o mximo

desempenho, produtividade e qualidade da empresa.

So objetivos da manuteno:

Garantir a disponibilidade e confiabilidade planejada;

49

Satisfazer todos os requisitos do sistema de qualidade da empresa;

Cumprir todas as normas de segurana e de meio ambiente;

Maximizar o benefcio global.

A maneira na qual feita a interveno nos equipamentos, sistemas ou instalaes

caracteriza os vrios tipos de manuteno existentes, tais como:

Manuteno corretiva no planejada;

Manuteno corretiva planejada;

Manuteno preventiva;

Manuteno preditiva;

Manuteno detectiva;

Engenharia de manuteno.

Entender cada tipo de manuteno e aplicar o mais adequado corretamente fator

de otimizao, resultando em uma maior utilizao, confiabilidade e produtividade a

baixos custos, definida como manuteno produtiva.

Vrias ferramentas disponveis e adotadas hoje em dia tm no nome a palavra

"manuteno". importante observar que essas no so novos tipos de

manuteno, mas ferramentas que permitem a aplicao dos seis tipos citados

anteriormente. Dentre elas, destacam-se:

Manuteno Produtiva Total (TPM);

Manuteno Centrada na Confiabilidade (RCM);

Manuteno Baseada na Confiabilidade (RBM).

2.6.1. Manuteno Corretiva A manuteno corretiva engloba todas as aes tomadas para corrigir uma falha,

portanto, a manuteno executada aps a ocorrncia da falha, visando recolocar o

equipamento em funcionamento.

50

Segundo Kardec e Nascif (2003, p. 36) a ao principal da manuteno corretiva

corrigir ou restaurar as condies de funcionamento do equipamento.

Segundo Queiroz (2004, p 19), o conceito de manuteno corretiva : manuteno

efetuada aps a ocorrncia de uma pane, destinada a recolocar um item em

condies de efetuar uma funo requerida.

Conforme Kardec e Nascif (2003, p. 36), vale ressaltar que existem duas condies

especficas que levam manuteno corretiva: desempenho deficiente apontado

pelo acompanhamento das variveis operacionais e ocorrncia de falha.

A manuteno corretiva se divide em duas classes:

Manuteno Corretiva no Planejada - a correo da falha de maneira

aleatria (acidental). Caracteriza pela atuao em fatos j ocorridos, seja este

uma falha ou um desempenho menor que o esperado. No h tempo para

preparao do servio. Infelizmente ainda mais praticado do que se deveria.

Normalmente a manuteno corretiva no planejada implica altos cultos, pois a

quebra inesperada pode acarretar perdas de produo, perda da qualidade do

produto e elevados custos indiretos de manuteno.

Manuteno Corretiva Planejada - a correo do desempenho menor que o

esperado ou da falha, por deciso gerencial, isto , pela atuao em funo de

acompanhamento preditivo ou pela deciso de operar at a quebra. Um

trabalho planejado sempre mais barato, mais rpido e mais seguro do que em

trabalhos no planejado. sempre de melhor qualidade.

A manuteno corretiva pode ser uma boa opo de manuteno, quando o item

considerado no crtico, ou seja, a sua parada no impacta na produo

diretamente. Em equipamentos crticos, a manuteno corretiva se torna muito cara

devido s perdas de produo inerentes da paralisao do equipamento e da

necessidade de se manter em estoque um kit para reparao dos componentes,

peas sobressalentes, entre outros.

51

2.6.2. Manuteno Preventiva

Segundo Gil Branco (1996, p.66) a manuteno preventiva todo o servio de

manuteno realizado em mquinas que no estejam em falha, estando com isto em

condies operacionais, ou em estado de defeito.

Conforme Kardec e Nascif (1999, p.35), a manuteno preventiva a atuao

realizada de forma a reduzir ou evitar a falha ou queda no desempenho,

obedecendo a um plano previamente elaborado, baseado em intervalos definidos de

tempo.

Este tipo de manuteno procura obstinadamente evitar a ocorrncia de falhas, ou

seja, procura prevenir. Este mtodo de manuteno geralmente apresenta maior

custo, pois as peas, muitas vezes so substitudas antes de atingirem seus limites

de vida. Em determinados setores, como o da aviao, a adoo desta prtica

imperativa para determinados componentes e sistemas, pois o fator segurana se

sobrepe ao fator custo.

Segundo Queirz, (2004, p. 29), manuteno preventiva a manuteno efetuada

em intervalos de tempos pr-determinados ou de acordo com critrios prescritos,

destinados a reduzir a probabilidade de falha ou a degradao do funcionamento de

um item.

Inversamente poltica da manuteno corretiva, a manuteno preventiva procura

evitar a ocorrncia de falhas, ou seja, procura prevenir. De acordo com Kardec e

Nascif (2003, p. 40) os fatores que devem ser levados em considerao para adoo

de uma poltica de manuteno preventiva so:

Quando no possvel a manuteno preditiva;

Aspectos relacionados com a segurana pessoal ou instalao que tornam

mandatria a interveno, normalmente para substituio de componentes.

Por oportunidade em equipamentos crticos de difcil liberao operacional;

52

Risco de agresso no meio ambiente;

Em sistemas complexos e ou de operao continua.

Com a manuteno preventiva h um conhecimento prvio das aes, permitindo

uma boa condio de gerenciamento das atividades e nivelamento de recursos,

alm de previsibilidade de consumo de materiais e sobressalentes, por outro

promove, via de regra, a retirada do equipamento ou sistema de operao para

execuo dos servios programados.

Evidentemente, ao longo da vida til do equipamento, haver a falha entre duas

intervenes preventivas, o que, obviamente, implicar uma ao corretiva no

planejada. A Manuteno Preventiva ser tanto mais conveniente quanto maior for a

simplicidade de troca; quanto maiores forem os custos de falhas; quanto mais as

falhas prejudicarem o servio e quanto maiores as implicaes das falhas na

segurana pessoal, operacional e de meio-ambiente.

2.6.3. Manuteno Preditiva Para Mirshawaka e Olmedo (1993), a manuteno preditiva a manuteno

preventiva baseada no conhecimento do estado/condio de um item, atravs de

medies peridicas ou contnuas de um ou mais parmetros significativos. A

interveno de manuteno preditiva, busca a deteco precoce dos sintomas que

precedem uma avaria.

Segundo Queirz (2004, p 29), a Manuteno Preditiva: a manuteno que

permite garantir uma qualidade de servio desejada, com base na aplicao

sistemtica de tcnicas de anlise, utilizando-se de meios de superviso

centralizados ou de amostragens para reduzir ao mnimo a manuteno preventiva e

diminuir a manuteno corretiva.

53

A manuteno preditiva aquela que indica as condies reais de funcionamento

dos equipamentos com base em dados que informam o seu desgaste ou processo

de degradao, trata-se de uma manuteno que prediz o tempo de vida til dos

componentes das mquinas e equipamentos e as condies para que esse tempo

de vida seja bem aproveitado.

Seus objetivos so prevenir falhos atravs do acompanhamento de parmetros

diversos, permitindo a operao contnua pelo maior tempo possvel. Na realidade, o

que feito a predio da condio do equipamento, e, quando a interveno

decidida, se faz uma atuao corretiva planejada. Ou seja, privilegiada a

disponibilidade medida que no promove a interveno, pois as medidas e

verificaes so efetuadas com o equipamento operando.

A manuteno preditiva a primeira grande quebra de paradigmas na Manuteno e

tanto mais se intensifica, quanto mais o conhecimento tecnolgico desenvolve

equipamentos que permitam avaliao confivel das instalaes e sistema

operacionais em funcionamento.

A manuteno preditiva tambm denominada manuteno por condio, pois com

as tcnicas preditivas a substituio das peas no realizada antes das mesmas

atingirem seus limites de vida til total. Sendo assim, os intervalos de manuteno

podem ser estendidos, alm de eliminar desmontagens desnecessrias para

inspees e impedir o aumento do dano no equipamento.

Porm, devido a limitaes tecnolgicas, a manuteno preditiva no pode ser

aplicada em todos os casos. H tambm situaes em que o custo de monitorao

da pea seria maior que o custo de troca ou reforma peridica.

Um bom plano de manuteno deve contemplar tambm aes preditivas. Cada

mtodo de manuteno possui suas vantagens, devendo ento ser analisados os

custos, os impactos na produo e os resultados obtidos no momento de definir o

plano de manuteno.

54

2.6.4. Manuteno Detectiva

Comeou a ser mencionada na literatura a partir da dcada de 90. definida da

seguinte forma por Kardec e Nascif (1999), a atuao efetuada em sistemas de

proteo buscando detectar falhas ocultas ou no-perceptveis ao pessoal de

operao e manuteno."

Desse modo, tarefas executadas para verificar se um sistema de proteo ainda

est funcionando representam a manuteno detectiva.

2.6.5. Engenharia de Manuteno

Conforme Kardec e Nascif (1999), deixar de ficar consertando continuamente,

para procurar as causas bsicas, modificar situaes permanentes de mau

desempenho, deixar de conviver com problemas crnicos, melhorar padres e

sistemticas, desenvolver a manutenibilidade, dar feedback ao projeto, interferir

tecnicamente nas aquisies.

Engenharia de manuteno significa perseguir benchmarks, aplicar tcnicas

modernas, estar nivelado com a manuteno de excelncia mundial.

55

2.7. Pesquisa Operacional

A Pesquisa Operacional (PO) um mtodo cientfico que tem como objetivo

principal fornecer ferramentas qualitativas ao processo de tomadas de deciso.

constituda por subreas, como simulao, teoria das filas, programao linear, etc.

A pesquisa operacional foi empregada pela primeira vez em 1939 e, segundo

SHAMBLIN et al (1979), ela iniciou-se durante a Segunda Guerra Mundial com a

finalidade de desenvolver problemas estratgicos e tticos de administrao militar,

marcando a primeira atividade formal de pesquisa operacional.

Com o fim da guerra, a utilizao de tcnicas de pesquisa operacional atraiu o

interesse de diversas outras reas devido aos resultados positivos obtidos pela

equipe inglesa. Uma caracterstica importante da pesquisa operacional e que facilita

o processo de anlise e de deciso a utilizao de modelos. Eles permitem a

experimentao da soluo proposta, onde a economia obtida e a experincia

adquirida pela experimentao justificam a utilizao da pesquisa operacional.

Segundo ANDRADE (200, p. 2), deciso um curso de ao escolhido pela

pessoa, como o meio mais efetivo sua disposio para alcanar os objetivos

procurados, ou seja, para resolver o problema que a incomoda.

Conforme ANDRADE (200, p. 10), de maneira geral, um estudo de pesquisa

operacional deve desenvolver-se de acordo com uma seqncia de passos

definindo as principais etapas a serem seguidas, descritos resumidamente abaixo:

Definio do problema: descrio dos objetivos, identificao de variveis de

deciso e reconhecimento de limitaes restries e exigncias do sistema;

Construo do modelo: deve-se basear na definio do problema onde as

etapas subseqentes dependem do grau de representao da realidade dada a

este modelo. Podem ser utilizadas tcnicas de programao linear, simulao

ou a combinao das duas;

56

Soluo do modelo: tem por objetivo encontrar uma soluo para o modelo

proposto visando aproximar ao resultado a ser atingido;

Validao do modelo: verificar se o modelo corresponde aos objetivos

propostos e contribui para a tomada de deciso;

Implementao da soluo: avaliadas as vantagens e a validao da soluo

obtida, coloca-se em prtica os resultados obtidos, podendo necessitar de

alguns ajustes;

Avaliao final: esta pode ser realizada ao final de cada etapa do processo,

isso garantir melhor adequao das decises s necessidades do sistema.

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2.8. Simulao Computacional

Com o crescente aumento da competitividade entre os sistemas produtivos devidos

globalizao, faz-se necessrio o estudo de tcnicas e teorias que proporcionem

aumento de produtividade. No processo de desenvolvimento de novos produtos,

equipamentos e sistemas, muitos profissionais deparam-se com a dificuldade de

obteno de informaes que possam servir-lhes de embasamento para a tomada

de deciso.

Dentro desse enfoque, a simulao aparece como uma poderosa tcnica de analise

na soluo de diversos problemas, relacionados a processos, manufaturas, etc. Um

estudo de simulao permite, entre outras possibilidades que se faam analises de

um sistema que ainda no existe, obtendo informaes importantes para o objetivo

do estudo realizado. Isso se faz atravs da construo de um modelo lgico

matemtico, que represente de forma satisfatria o sistema real.

Simulao a tcnica de estudar o comportamento e reaes de um determinado

sistema atravs de modelos, que imitam na totalidade ou em parte as propriedades

e comportamentos deste sistema em uma escala menor, permitindo sua

manipulao e estudo detalhado.

A evoluo vertiginosa da informtica nos ltimos anos tornou o computador um

importante aliado da simulao. A simulao por computador usada nas mais

diversas reas, citando como exemplos as anlises de previso meteorolgica,

dimensionamento de call centers, treinamento de estratgia para militares e

pilotagem de veculos ou avies. At mesmo o estudo aerodinmico, antes feito por

maquetes, pode ser realizado agora pelo computador. Isso possvel, pois o

computador alimentado com as propriedades e caractersticas do sistema real,

criando um ambiente "virtual", que usado para testar as teorias desejadas. O

computador efetua os clculos necessrios para a interao do ambiente virtual com

58

o objeto em estudo e apresenta os resultados do experimento no formato desejado

pelo analista.

A simulao de processos permite que se faa uma anlise do sistema em questo

sem a necessidade de interferir no mesmo. Todas as mudanas e conseqncias,

por mais profundas que sejam, ocorrero apenas com o modelo computacional e

no com o sistema real. Trata-se de um estudo de baixo custo, visto que todo o

trabalho de implementao testado no computador, permitindo ainda o teste de

inmeros cenrias e alternativas de soluo para o sistema em estudo.

A tcnica de simulao computacional de sistemas em seus primrdios era

extremamente complicada, devido necessidade do modelamento matemtico dos

sistemas e a implementao de algoritmos em linguagens de programao.

Com o surgimento de linguagens orientadas simulao na dcada de 50, tornou-se

mais fcil a modelagem de sistemas. Com o passar dos anos estas linguagens

foram se desenvolvendo e outras ferramentas foram adicionadas s linguagens de

simulao, de modo a torn-las uma das ferramentas mais poderosas para o projeto

de sistemas.

2.8.1. Definies

Os autores pesquisados, PEDGEN et al (1995), definem que a simulao um

processo de elaborar um modelo de um sistema real e conduzir experimentos, com

o propsito de compreender o comportamento do sistema e/ou avaliar variveis

estratgicas para a operao do mesmo.

Simulao uma tcnica de resoluo de problemas pela observao do

comportamento sobre o tempo, de um modelo dinmico de um sistema. (GORDON,

1978)

59

Simulao um mtodo de modelar a essncia de uma atividade ou sistema, de

modo que possam ser feitas experincias para avaliar o comportamento do sistema

ou o seu efeito ao longo tempo. (MONKS, 1987)

De acordo com BOTTER (2001, p. 5), a simulao tem que ter como objetivo a

descrio do comportamento de sistemas, a construo de teorias ou hipteses que

explicam o comportamento observado, o uso do modelo para prever um

comportamento futuro. Assim aps um determinado perodo de simulao utilizando

o modelo, os resultados pertinentes so analisados e verifica se os objetivos foram

alcanados.

Ela pode ser executada atravs de sistemas computacionais ou no. A simulao

pode estudar sistemas sem que seja necessrio construir ou modificar o sistema real

atravs da construo de um modelo (CARVALHO, 1998).

HALL e ANTON (1998) relatam que a simulao pode ser utilizada de duas

maneiras:

Ajudando a identificar como o sistema est funcionando. Esta fase chamada

de avaliao;

Com a finalidade de responder perguntas como: O que aconteceria se? e

desenvolver cenrios de como o sistema pode operar no futuro. Torna-se uma

metodologia de anlise e medio de impacto de mudanas, como novas

tecnologias, mudanas de horrios de trabalho, etc.

Uma vez que a simulao pode ser encarada como uma metodologia experimental e

aplicada, faz-se necessrio o uso de uma abordagem sistmica, pois busca analisar

o desempenho total do sistema e no apenas de suas partes. Isso significa que

quando se tem uma parte do sistema otimizada, no necessariamente o

desempenho global tambm estar funcionando da mesma forma. preciso

observar a interao das partes.

60

2.8.2. Aplicabilidade

A simulao trata-se de um ferramental disponibilizado pela rea de pesquisa

operacional que permite a gerao de cenrios, a partir dos quais pode-se: orientar

o processo de tomada de deciso, proceder anlises e avaliaes de sistemas e

propor solues para a melhoria de performance. Sendo que, todos estes

procedimentos podem ter por conotao parmetros tcnicos e, ou, econmicos.

Com os avanos na rea de informtica, modernos equipamentos e novas

linguagens de programao e de simulao tm permitido empregar a tcnica de

simulao nas diversas reas do conhecimento humano. Em virtude dessa grande

versatilidade e flexibilidade, a simulao computacional pode ser aplicada em

diversas reas, de acordo com CARVALHO e PORTO (2001, p. 2): como:

Projetar e analisar sistemas industriais;

Avaliar performance de hardware e software em sistemas de computao;

Determinar freqncia de pedidos de compra para recomposio de estoques;

Projetar e administrar sistemas de transportes como: portos e aeroportos;

Configurar sistemas de atendimento em hospitais, supermercados e bancos;

Sequenciamento de rotas, construo de sistemas de entrega, operao de

container

De uma forma geral, a simulao abrange tanto sistemas constitudos de

componentes unitrios ou discretos (carros, pessoas, caixas), quanto em sistemas

compostos por quantidades contnuas, tais como componentes lquidos.

No caso especfico das engenharias, a adoo da tcnica de simulao tem trazido

benefcios como:

Previso de resultados na execuo de uma determinada ao;

Reduo de riscos na tomada deciso;

Identificao de problemas antes mesmo de suas ocorrncias;

61

Eliminao de procedimentos em arranjos industriais que no agregam valor a

produo

Realizao de anlises de sensibilidade;

Reduo de custos com o emprego de recursos (mo-de-obra, energia, gua e

estrutura fsica);

Revelao da integridade e viabilidade de um determinado projeto em termos

tcnicos e econmicos.

2.8.3. Modelos de Simulao

KELTON e SADOWSKI (apud MOREIRA, 2001) classificam os modelos de

simulao em trs dimenses:

Estticos ou dinmicos - denominam-se como modelos estticos os que visam

representar o estado de um sistema em um instante ou que em suas

formulaes no se leva em conta a varivel tempo, enquanto os modelos

dinmicos so formulados para representarem as alteraes de estado do

sistema ao longo da contagem do tempo de simulao;

Determinstico ou estocstico - so modelos determinsticos os que em suas

formulaes no fazem uso de variveis aleatrias, ou seja, seu comportamento

pode ser perfeitamente previsvel. Enquanto os estocsticos operam com

entradas aleatrias ou tm o seu comportamento descrito por distribuies de

probabilidade;

Discretos ou contnuos - so modelos discretos aqueles em que o avano da

contagem de tempo na simulao se d na forma de incrementos cujos valores

podem ser definidos em funo da ocorrncia dos eventos ou pela determinao

de um valor fixo, nesses casos s possvel determinar os valores das variveis

de estado do sistema nos instantes de atualizao da contagem de tempo;

enquanto para os modelos contnuos o avano da contagem de tempo na

simulao d-se de forma contnua, o que possibilita determinar os valores das

variveis de estado a qualquer instante.

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2.8.4. Vantagens da Simulao

A simulao caracteriza-se por oferecer uma grande flexibilidade ao estudo da

pesquisa operacional. As principais vantagens e razes de se utilizar uma simulao

esto descritas a