A partir de dados reais fornecidos pela CST, a heurística foi testada para quatro carregamento distintos. Foram gerados os Planos de Estivagem para os navios Konkar Lydia, Fedral Agno, Norsul Crateus e Olympic Menot. No apêndice A é apresentado o Plano de Estivagem no navio Konkar Lydia cujo porto de destino é o Porto da Philadelphia e a carga embarcada é constituída de 2.761placas de aço totalizando 54.878,80t.
Além de gerar o layout de cada porão do navio, o método proposto gera como dados de saída uma planilha contendo qual e quantas placas foram carregadas em um determinado porão, o peso total da carga embarcada, o peso pré-determinado para o porão (capacidade do porão que é um dado de entrada do problema) e peso calculado para cada porão. O peso calculado de cada porão é a quantidade máxima de carga que pode ser embarcada em cada porão levando em consideração a resistência do piso do porão.
O método proposto, como todo método heurístico, não garante que o resultado obtido seja ótimo, porém retorna soluções de boa qualidade em um tempo muito inferior em relação ao atual processo de elaboração de Plano de Estivagem utilizado pela CST.
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CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
Este trabalho propôs um procedimento heurístico para auxílio na elaboração de Plano de Estivagem de placas de aço em navio. O objetivo principal da heurística é gerar o Plano de Estivagem de forma rápida, confiável e transparente, respeitando as restrições existentes e evitando, sempre que possível, a mistura dos itens (placas) embarcados em um determinado porão durante o carregamento. A grande dificuldade encontrada no desenvolvimento desse trabalho foi o fato de não ter sido encontrado nenhum trabalho publicado específico sobre o assunto.
A heurística apresentada nesse trabalho foi desenvolvida a partir de conhecimentos adquiridos nas heurísticas estudadas no Capítulo 3 dessa Dissertação e junto aos profissionais da CST e da empresa prestadora de serviço de elaboração de Planos de Estivagem para a CST.
O primeiro passo da heurística consiste em distribuir as placas de aço pelos porões do navio respeitando o Plano de Carga da embarcação e a ordem de carregamento dos porões pré-estabelecida pelo comandante do navio.
No segundo passo, o porão é dividido em cinco regiões: lastro, região A, região B, região C e 2º lastro. A princípio, a determinação do layout é feita para as
n primeiras camadas de carregamento cujas as dimensões calculadas levam em
consideração a inclinação de 45º existente no porão até uma altura de 5 metros. O
layout das placas nos porões é determinado de forma que as regiões do “fora de
boca” do porão (lastro, 2º lastro e regiões A e C da heurística) sejam carregadas através de empilhadeiras e a região da “boca” do porão (região B da heurística) seja carregada diretamente pelo guindaste do porto. A distribuição das placas da região denominada na heurística de 2º lastro é feita de forma a maximizar a utilização do espaço do porão no sentido Popa-Proa do navio a fim de evitar grandes espaços vazios nesta região.
As demais camadas de carregamento a serem carregadas são determinadas conforme a relação entre a quantidade total de placas que ainda não foram embarcadas no porão e a quantidade total de placas embarcadas na última camada carregada.
Com base nos dados reais fornecidos pela CST, foram realizados alguns testes da heurística. Os resultados obtidos foram bastante satisfatórios, uma vez que, as restrições impostas foram obedecidas e os Planos de Estivagens foram gerados de forma rápida, confiável e transparente.
Podemos considerar como ponto positivo deste trabalho a confiabilidade e a rapidez na sua elaboração, fatores estes que são bastante relevantes, pois torna o processo de estivagem mais rápido, reduzindo o tempo de permanência do navio em operação, o que acarreta menores custos de estadia do próprio navio e dos demais navios em cascata que aguardam na fila para atracação.
Para os testes realizados com carregamentos distintos, o tempo de processamento foi inferior a 1 segundo. Essa rapidez no processamento da heurística é de extrema importância, uma vez que, em função de qualquer problema no porto, o Plano de Estivagem pode ser refeito sem atrasar o embarque da carga no navio. Vale ressaltar que atualmente, a elaboração do Plano de Estivagem demora em média quatro horas pois é feito manualmente e que um atraso de um dia no carregamento do navio gera uma multa para a CST (demurrage) em torno de U$40.000/dia.
Para trabalhos futuros sugere-se:
· o desenvolvimento de uma heurística para a elaboração de Plano de Estivagem para o carregamento dos porões das extremidades do navio (Popa e Proa) que possuem seção trapezoidal;
· a partir dos resultados obtidos neste trabalho, elaborar uma forma de armazenar as placas no pátio de estocagem de forma a diminuir o laytime dos navios no porto;
· estudar o caso de Estivagem de placas de aço com espessuras diferentes. Por seu um problema mais complexo, verificar a possibilidade de utilização de uma meta-heurística;
· estudar a formulação exata do problema de estivagem de placa de aço abordado nessa dissertação para posterior comparação entre os resultados obtidos por cada método;
· estudar um material alternativo para fabricação dos calços e roletes e dimensionar essas peças em função da resistência do material.
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Referências Bibliográficas
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Apêndice A – Plano de estivagem gerado pela heurística
DADOS DE ENTRADA DAS PLACAS
Item
(i) Quantidade (Qi) Comprimento (cpi) Largura (lpi) Altura (hpi)
Peso médio (wi) 1 214 8,99 0,95 0,25 16,7 2 250 9 1,12 0,25 19,7 3 234 9 1,25 0,25 22 4 133 9 1,29 0,25 22,7 5 146 8,99 0,95 0,25 16,7 6 250 9 1,03 0,25 18,1 7 101 9 1,15 0,25 20,2 8 122 9 1,25 0,25 22 9 143 8,99 0,97 0,25 17 10 111 9 1,25 0,25 22 11 106 9 1,29 0,25 22,7 12 138 8,99 1,03 0,25 18,13 13 248 8,99 1,12 0,25 19,67 14 89 8,99 1,25 0,25 22 15 150 9 1,15 0,25 20,2 16 116 8,99 1,04 0,25 18,2 17 108 9 1,29 0,25 22,7 18 50 9 1,29 0,25 22,7 19 52 9 1,29 0,25 22,7
DADOS DE ENTRADA DOS PORÕES
Porão (j) comprimento (Cj) largura (Lj) altura (Hj) Capacidade (ton) Resistência do piso (t/m2) Dimensões da abertura da escotilha 1 19,3 18,8 18 6440 20,45 16 x 12,8 2 21,2 25,4 18 7563 16,28 18,10 x 12,8 3 22,2 25,4 18 10200 20,15 18,7 x 12,8 4 15,2 25,4 18 6095 18,42 11,9 x 12,8 5 22 25,4 18 9540 20,23 18,7 x 12,8 6 22 25,4 18 8117 16,28 18,7 x 12,8 7 20 24,8 18 7070 18,84 18,7 x 12,8
Outros dados de entrada da heurística: hcalço = 10cm
n = 5
Ordem de carregamento dos porões: 3, 5, 4, 2, 6, 1 e 7.
As figuras a seguir ilustram o layout gerado pela heurística para o porão 4.
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A tabela a seguir apresenta o resumo do carregamento obtido pela heurística com base nos dados de entrada da situação descrita na página 86.
Peso total pré-determinado é a capacidade do porão que entramos no programa como dados de entrada do porão Peso total calculado é o peso calculado a partir da resistência do piso do porão
Peso total embarcado(t) é o peso das placas embarcadas no porão.
Porão 1 2 3 4 5 6 7 Quant. Placas 358 396 449 299 433 409 417 Peso total pré-determinado 6.444,00 7.563,00 10.200,00 6.095,00 9.540,00 8.117,00 7.070,00 Peso total calculado 7.420,00 8.766,45 11.362,18 7.111,53 11.304,52 9.097,26 9.344,64 Peso total embarcado(t) 6.429,20 7.545,20 10.192,30 6.094,00 9.526,00 8.111,10 6.981,00
item 13 - 18 placas item 2 - 236 placas item 4 -133 placas item 10 - 34 placas item 3 - 234 placas item 6 - 90 placas item 9 - 57 placas item 16 - 116 placas item 6 - 160 placas item 17 - 108 placas item 15 - 150 placas item 8 - 122 placas item 14 - 89 placas item 1 - 214 placas item 12 - 138 placas item 11 - 106 placas item 7 - 101 placas item 10 - 77 placas item 13 - 230 placas item 5 - 146 placas
item 9 - 86 placas item 19 - 52 placas item 2 - 14 placas
item 18 - 50 placas
Distribuição das placas
Nº total de placas embarcadas: 2761
Peso total da carga (t): 54.878,80