META-HEURÍSTICA Aplicada ao Planejamento da Fila de Navios Integrado à Designação de Áreas de Pátio de Granel para Atender ao Plano de Produção de uma Usina de Pelotização

Nome: Jonas Paluci Barbosa
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 25/03/2020
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Rodrigo de Alvarenga Rosa Orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Macksuel Soares de Azevedo Examinador Interno
Rafael Buback Teixeira Examinador Externo
Rodrigo de Alvarenga Rosa Orientador

Resumo: A pelota de minério de ferro é um dos principais insumos da indústria siderúrgica. Este commodity é produzido em grandes volumes e armazenado em pátios de estocagem até o momento de seu transporte para o mercado consumidor. Neste trabalho, é considerado o modo de transporte marítimo. Como o processo é contínuo e ininterrupto, antes de iniciar a produção, deve haver espaço em pátios próprios para estocar o material produzido. A paralisação da usina por falta de espaço no pátio acarreta impactos financeiros significativos. Assim, demanda-se uma gestão eficiente do pátio de armazenagem. Para liberar a área do pátio, deve-se planejar a fila de navios no porto a fim de que a retirada de carga do pátio tenha a frequência necessária para não interromper a produção. Portanto, deve-se realizar o planejamento da fila de navios integrado à designação de áreas do pátio de armazenagem de granel para atender ao plano de produção da usina. Na literatura, os problemas que abordam o planejamento da atracação dos navios e a designação das áreas de pátio são denominados, respectivamente Problema de Alocação de Berços (PAB) e Yard Assignment Problem (YAP). A integração destes problemas, considerando o atendimento ao plano de produção de uma usina de pelotização, foi encontrada em apenas uma pesquisa que propôs um modelo matemático. No entanto, dada a
natureza do problema, classificado como NP-Hard, a resolução do modelo por meio de solver comercial não conseguiu resolver instâncias de grande porte em um tempo computacional aceitável para uma aplicação prática. Assim, nesta dissertação foi desenvolvida uma meta-heurística para resolver o planejamento da fila de navios integrado à designação de áreas do pátio de armazenagem, visando atender o plano de produção de uma usina de pelotização. A meta-heurística foi capaz de resolver
todas as instâncias em menos de três minutos, obtendo resultados próximos do ótimo nas instâncias de pequeno porte e superando a solução gerada pelo solver na maioria das instâncias de grande porte. A qualidade das soluções obtidas, aliada aos tempos
de execução significativamente baixos, atestam a aplicabilidade da meta-heurística desenvolvida.

Palavras-chave: Problema de Alocação de Berços; Problema de Designação de Áreas do Pátio; Planejamento integrado; Portos de carga a granel; Usinas de pelotização.

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