planejamento de produção é uma atividade que considera o melhor uso dos recursos de produção para o atendimento dos objetivos dentro de um período de tempo chamado de ho- rizonte de planejamento (REKLAITIS, 1992). Essa etapa envolve três escalas típicas de tempo para a tomada de decisões: longo-prazo (meses - anos), médio-prazo (dias - um mês) e curto- prazo(horas - um dia) (REKLAITIS, 2000). Nessa seção elencam-se trabalhos relacionados ao planejamento que é o principal tema de estudo do presente trabalho.
Na Figura 2 ilustram-se os níveis de gerenciamento da cadeia de suprimentos de uma companhia petrolífera e o modelo de planejamento atua como uma ligação do nível tático para o operacional (STEBEL et al., 2012).
Figura 2: Estrutura dos níveis de gerenciamento da cadeia de suprimentos petrolífera.
Fonte: Adaptado de (STEBEL et al., 2012)
Neiro e Pinto (2004) propõe um modelo geral PNLIM, que é um modelo de Progra- mação Não Linear Inteira Mista, de planejamento a longo-prazo para uma rede com múltiplas origens e múltiplos destinos. Tanques, dutos e refinarias foram modelados considerando suas características físicas. As não-linearidades aparecem nos modelos das refinarias e consomem grande parte do tempo de execução.
Lopes et al. (2010) apresentam um modelo PLIM de planejamento para a mesma rede estudada no presente trabalho. Propõe-se um modelo de fluxo em rede1 para resolver o pla- nejamento a nível tático, consideram-se rotas pré-definidas e os dutos operam completamente preenchidos. Para um horizonte de 30 dias são levadas em conta características de tancagem, inventário, estoque inicial, tancagem intermediária, fluxos nos dutos para atendimento das de- mandas e determinação das proporções dos produtos que devem ser enviados, minimizando a quantidade total movimentada e os custos de transporte. Considerações como interfaces entre produtos, reversões de fluxo, manutenção de tanques não são consideradas.
Stebel et al. (2012) propõem um modelo de planejamento de curto-prazo que analisa o impacto das decisões tomadas nos níveis tático e estratégico e sugere novos perfis de produção para entrarem no nível operacional, ou seja, são decisões a um nível mais alto no processo logís- tico do transporte. Assim, um modelo PLIM é apresentado para validar os dados de produção nas refinarias de uma rede real brasileira com múltiplas origens e múltiplos destinos (a mesma
1Modelo em Fluxo de rede é um modelo de programação linear em que tem-se um grafo direcionado onde cada
da Figura 3 apresentada nesse trabalho).
Magatão et al. (2012) atuam diretamente no nível operacional com decisões a nível tático, tendo como resultado o perfil de inventário no fim do horizonte planejado e as rotas para tais volumes. Assim, são determinados os volumes a serem transportados das áreas produtoras (refinarias ou portos, no caso de importação) com o objetivo de suprir as demandas dos termi- nais terrestres, clientes finais e portos (no caso de exportação). O problema tem horizonte de planejamento de médio-prazo. Consideram-se diversas restrições operacionais como: tancagem agregada, reversões, horossazonalidade e taxas de utilização dos dutos. Tal trabalho serve como base da presente dissertação.
Ferber (2012) apresenta um modelo PL com considerações no nível tático de pla- nejamento. Consideram-se o inventário e capacidade no decorrer do transporte, tempos de transporte e operações de reversão. O fato de não incorporar variáveis binárias ao problema proporciona baixos tempos computacionais. Não consideram-se operações como interfaces e degradações.
Fernandes et al. (2013) apresentam um modelo PLIM de planejamento a nível estra- tégico tomando decisões locais nas refinarias dentro de uma rede de distribuição de diversos produtos. Consideram-se características de capacidade, demanda, importação, exportação, pro- dução, instalações compartilhadas para determinar as disposições ótima dos depósitos, capaci- dades, modais de transportes, rotas e mudanças na rede durante um horizonte a longo-prazo. Adicionalmente, considera-se a integração de outros modais e as quantidades otimizadas pla- nejadas para cada tipo de transporte é apresentada. Faz-se um estudo de caso em uma rede real de distribuição em Portugal e uma análise de sensibilidade de custos é feita para 3 cenários diferentes.
Fabro et al. (2014) apresentam um modelo PLIM de planejamento dentro da estratégia de decomposição, similarmente a Magatão et al. (2012), entretanto, o modelo é aplicado para outra rede (transporte de derivados escuros de petróleo). Bueno et al. (2015) apresentam uma evolução do modelo de planejamento de Fabro et al. (2014), de tal forma que o modelo deixa de ser multiobjetivo e objetiva unicamente a minimização de violações de estoques.
Kazemi e Szmerekovsky (2015) apresentam um modelo PLIM de planejamento ao nível estratégico ligando com o operacional para distribuição de combustíveis em uma rede com diversas áreas de origem e destino. Confronta-se o planejamento do transporte dutoviário com uma estratégia multimodal. Consideram-se características de capacidade, demanda nas áreas, rotas e quantidades transferidas por estas, minimizando o custo de transporte e sobrecarga de utilização sejam de dutos ou dos outros modais levados em conta. Um estudo de caso é realizado
para uma rede real que liga duas regiões nos Estados Unidos, apontam-se as diferenças de ambas abordagens e os ganhos econômicos que o modelo de planejamento proporcionou.
Apresentam-se na Tabela 2 o resumo dos trabalhos correlatos ao modelo de plane- jamento, os quais baseiam-se na presente dissertação. Destacam-se a topologia do trabalho quanto a topologia de dutos, o nível de planejamento, a representação temporal e a técnica utili- zada. É possível notar na Tabela 2, que o planejamento é necessário em trabalhos cuja topologia compreende redes com várias origens e diversos destinos.
Tabela 2: Resumo dos trabalhos correlatos a modelos de planejamento
Trabalho Dutos Nível Tempo Técnica
Neiro e Pinto (2004) rede estratégico contínuo PNLIM
Lopes et al. (2010) rede tático contínuo PLIM
Magatão et al., (2012) rede tático + operacional contínuo PLIM
Stebel et al., (2012) rede tático contínuo PLIM
Ferber (2012) rede tático contínuo PL
Fernandes et al. (2013) rede estratégico contínuo PLIM
Fabro et al, (2014) rede tático discreto PLIM
Bueno et al., (2015) rede tático contínuo PLIM
Kazemi e Szmerekovsky (2015) rede estratégico contínuo PLIM
Tipicamente, modelos de planejamento são determinantes na tomada de decisão orga- nizacional do problema com variáveis a níveis estratégico e tático para horizontes de programa- ção de médio e longo prazo. No presente trabalho, faz-se uma integração do planejamento com o scheduling, considerando operações de nível operacional ao nível tático. Dessa maneira, as decisões tomadas a nível de planejamento já têm influência de características a nível operacio- nal, resultando, assim, em decisões mais coerentes do problema como um todo.
No presente capítulo, apresentaram-se os conceitos teóricos que servem como base para a presente dissertação - PLIM e transporte dutoviário de petróleo - e exemplificaram-se as diferentes topologias dutovíarias por meio de diversos trabalhos até atingir o principal foco em estudo: redes dutovíarias (múltiplas origens e múltiplos destinos). Por fim, elencaram-se especificamente trabalhos correlatos à modelos de planejamento para redes distintas. A rede específica em estudo e suas características são apresentadas no capítulo seguinte, ilustrando-se, dessa maneira, a complexidade e a estratégia adotada para decomposição do problema.
3 DESCRIÇÃO DO PROBLEMA