A fim de comparar os resultados apresentados pelo algoritmo e medir o desempenho deste frente aos diferentes cenários de simulação, foram adotados dois tipos de indicadores: de desempenho do processo e de performance do algoritmo.
Os indicadores do primeiro tipo são apresentados na Tabela 4. Tem por finalidade medir variáveis cujo impacto está relacionado ao processo, como distância percorrida e temperatura do ferro líquido. O custo equivalente à distância percorrida 𝑑 é dado pela soma da distância total, em metros, percorrida por cada locomotiva ao longo da simulação. Através deste é possível medir a eficiência do algoritmo de otimização de carregamento da locomotiva, descrito na Figura 8. Está diretamente ligado à primeira componente da função objetivo dada pela Equação 3.1. Além disso, a quantidade de combustível gasto pelas locomotivas e o desgaste dos equipamentos como locomotiva e trilhos são diretamente proporcionais a este indicador
As temperaturas 𝑇𝐹𝑒𝐵𝐹 e 𝑇𝐹𝑒𝑆𝑀 representam a temperatura do ferro líquido no momento do enchimento do carro torpedo no alto forno e no momento de descarga na aciaria, respectivamente. Já as temperaturas 𝑇𝑇𝐿𝐶𝑆𝑀 e 𝑇
𝑇𝐿𝐶𝐵𝐹, representam a temperatura do carro torpedo no momento da descarga do ferro gusa na aciaria e no momento de chegada do torpedo no alto forno.
76 Tabela 4 – Indicadores de desempenho de processo
Indicador Símbolo Descrição
Distância percorrida 𝑑 Distância total percorrida dada em metros (m) Temperatura gusa
enchimento 𝑇𝐹𝑒
𝐵𝐹 Temperatura do ferro gusa no momento do enchimento do carro torpedo no alto forno (°C)
Temperatura do gusa
descarga 𝑇𝐹𝑒
𝑆𝑀 Temperatura do ferro gusa no momento da descarga na aciaria (°C)
Queda de temperatura do
gusa 𝛥𝑇𝐹𝑒
Variação de temperatura do fero gusa durante o transporte (°C)
Temperatura do torpedo
descarga 𝑇𝑇𝐿𝐶
𝑆𝑀 Temperatura do carro torpedo vazio no momento da descarga de gusa na aciaria (°C)
Temperatura do torpedo
no enchimento 𝑇𝑇𝐿𝐶
𝐵𝐹 Temperatura do carro torpedo vazio no momento do recebimento de ferro gusa no alto forno (°C)
Queda de temperatura do
torpedo 𝛥𝑇𝑇𝐿𝐶 Variação de temperatura do carro torpedo vazio
Número de veículos 𝑛𝐿𝑜𝑐 Quantidade de locomotivas disponíveis para realização da movimentação de carros torpedo Número de torpedos
disponíveis 𝑛𝑇𝐿𝐶
Quantidade de carros torpedo disponíveis no ciclo para transporte de ferro gusa
Ocupação da locomotiva 𝑟𝐿𝑜𝑐 Taxa de ocupação da locomotiva (%)
Fonte: Autoria própria (2019).
As variações de temperatura 𝛥𝑇𝐹𝑒e 𝛥𝑇𝑇𝐿𝐶 estão relacionadas à terceira e última componente da Equação 3.1, e representam a variação de temperatura do torpedo entre os eventos de carga ou descarga. Este custo indica a variação de temperatura a que foi exposto o refratário do carro torpedo, de forma que a minimização desta variação tem impacto no aumento da vida útil do refratário. Além disso, a diminuição da variação de temperatura do torpedo da saída do Alto Forno até a chegada na Aciaria representa maior temperatura de gusa na Aciaria e, consequentemente, menor custo de produção de aço
O número de veículos 𝑛𝐿𝑜𝑐 representa o custo referente à quantidade de locomotivas utilizadas para movimentação. Está diretamente ligado à segunda componente da função objetivo dada pela Equação 3.1, e relaciona custos ligados à disponibilidade de máquina e mão de obra de maquinista. O número de torpedos disponíveis 𝑛𝑇𝐿𝐶 representa, como o próprio já diz, a quantidade de carros torpedo disponíveis para o ciclo de trabalho. Quanto menor este número, menor tende ser a variação de temperatura, entretanto, maior tende a ser o atraso das corridas. Por último, para cada locomotiva disponível para a realização de movimentações de torpedo é calculado o tempo que esta passou efetivamente realizando uma movimentação frente ao tempo total de simulação. Este indicador de ocupação da locomotiva
77 𝑟𝐿𝑜𝑐 mostra a ociosidade de cada veículo, auxiliando na tomada de decisão para a diminuição do número de veículos disponibilizados para movimentação.
Os indicadores do segundo tipo tratam do desempenho do algoritmo. Estes indicadores estão descritos na Tabela 5 e avaliam a performance da metaheurística, o esforço gasto para processamento e a aplicabilidade do algoritmo em ambiente industrial.
Tabela 5 – Indicadores de desempenho de algoritmo Indicador Símbolo Descrição
Tempo médio de
processamento 𝑡̅𝑝𝑟𝑜𝑐
Tempo médio gasto para a execução do algoritmo na resolução de cada requisição (s)
Tempo máximo de
processamento tproc
max Tempo máximo gasto para a resolução das requisições (s) Tempo total de atraso de
corridas 𝑡𝑎 Tempo total de atraso das corridas (min)
Fonte: Autoria própria (2019).
Tempo médio de processamento (𝑡̅𝑝𝑟𝑜𝑐) representa o tempo médio, em segundos, gasto para a execução do algoritmo e resolução de cada requisição. Está ligado diretamente à eficiência do algoritmo e ao poder de processamento do computador utilizado para as simulações. Visa evidenciar a viabilidade de aplicação deste na otimização de rotas em ambiente de produção. Já o tempo tprocmax, mostra o tempo máximo em segundos, gasto pelo algoritmo para a resolução das requisições, evidenciando o tempo máximo necessário para atendimento da requisição mais complexa. É também um indicador importante para se analisar a viabilidade de aplicação deste na otimização de rotas em ambiente de produção.
Por fim, o tempo total de atraso de corridas 𝑡𝑎 mostra a soma das diferenças de tempo entre os horários planejados e de início da corrida. De forma a indicar o atraso de cada corrida pela indisponibilidade de carros torpedo. Este valor não representa impacto direto na produção, uma vez que muitas corridas são realizadas em paralelo e estes tempos acabam sendo absorvidos durante o processo de fabricação do aço. Entretanto, a minimização deste atraso é muito importante para o processo, e mostra a eficiência do algoritmo para planejamento e atendimento das demandas de torpedo.