ESTRATÉGIA DE DESENVOLVIMENTO E MODELAGEM DA CAPACIDADE PORTUARIA DO PORTO SUL. Resumo

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1 ESTRATÉGIA DE DESENVOLVIMENTO E MODELAGEM DA CAPACIDADE PORTUARIA DO PORTO SUL Resumo O presente artigo analisa as estratégias utilizadas pelo Governo do Estado da Bahia para implementação do Complexo Logístico Integrado Porto Sul CLIPS, que será localizado no município de Ilhéus e que, juntamente com a Ferrovia de Integração Oeste Leste (FIOL) constituirá em novo eixo logístico da região com objetivo de transportar cargas de minérios e grãos. Este empreendimento portuário poderá contribuir para capacidade dinâmica das empresas, que são deverão atraídas por tocas de informações e motivadas por comparações de localização que o Porto Sul exerce diante de outros portos concorrentes. O projeto será constituído de estrutura marítima offshore com ponte de extensão de 3,5 km sobre o mar e estrutura terrestre onshore de instalações e equipamentos para embarques e transportes de cargas. Neste artigo será realizada, também, uma modelagem matemática para carregamento de minério de ferro, com o emprego de teoria de filas, utilizando-se dos softwares Arena e QSB+. A simulação consiste em estudar a operação do sistema ao longo de um período, identificando os modelos dinâmicos e variando de acordo com o seu estado, o que possibilitará a reflexão, análise e tomada de decisões para os processos operacionais a partir da capacidade de cargas projetadas. O estudo de cenários de capacidade de cargas por modelos computacionais contribuirá para o planejamento de médio e longo prazo na estrutura do desenvolvimento portuário a ser implantado. Palavras-chave: porto; estratégia; modelagem matemática; teoria de filas. 1. INTRODUÇÃO O presente artigo analisa as estratégias que foram utilizadas pelo Governo do Estado da Bahia sobre o Complexo Logístico Integrado Porto Sul - CLIPS, constituído pelo projeto de uma nova instalação portuária, localizada no município de Ilhéus e denominada de Porto Sul, e a construção, já em andamento, da Estrada de Ferro Ferrovia de Integração Oeste Leste (FIOL), ligando Ilhéus ao município de Figueirópolis, no Estado do Tocantins, com uma extensão de Km. O objetivo é transportar diferentes tipos de cargas, a exemplo de soja e etanol, mas principalmente minério de ferro a partir das minas exploradas pela companhia Bahia Mineração BAMIN, localizada no município de Caetité, podendo contribuir, porto e ferrovia, em novo eixo logístico para o desenvolvimento regional. O Porto Sul, por sua vez, conforme divulgado pelo Governo, já possui as licenças ambientais: prévia e de instalação expedida pelo órgão ambiental federal, IBAMA, encontrando-se em fase de planejamento para iniciar a sua construção. Visando-se simular as operações portuárias apresenta-se uma modelagem matemática do carregamento de navios com minério de ferro a ser descarregado pelas composições ferroviárias na instalação portuária. Para tanto empregou-se 1

2 dados de projeto do porto, bem como cálculos com base nos princípios de teoria de filas, tendo como suporte os softwares Arena e QSB+. O artigo traz ainda um breve perfil do transporte marítimo no Brasil, analisando o CLIPS nesse contexto, discutindo-se as estratégias adotadas para tanto, devendo contribuir para o planejamento desse corredor logístico regional. 2. BREVE PERFIL DO TRANSPORTE MARÍTIMO NO BRASIL O transporte marítimo está incluído no modal aquaviário e subdividido em quatro tipos de navegação: longo curso (rotas internacionais), cabotagem, apoio marítimo e apoio portuário. O transporte marítimo para a economia brasileira é de suma importância para o desenvolvimento nacional, sobretudo por ter capacidade de transportar grandes tonelagens de cargas a longas distâncias, permitindo a relação de comércio com países não limítrofes. O Brasil é um grande exportador mundial de commodities utilizando-se deste meio de transporte para a realização das operações de cargas. Ressalta-se a estratégia que o setor portuário possui para a economia do país, tendo como resultado a expressiva movimentação de mercadorias. A partir das informações divulgadas através do Plano de Transportes e Logística da Confederação Nacional dos Transportes (CNT, 2014) constata-se que este segmento movimentou, em toneladas, 98,3% das exportações e 90,4% das importações, perfazendo um total de 931 milhões de toneladas. O sistema portuário brasileiro é constituído, segundo Agência Nacional de Transportes Aquaviário (ANTAQ) de portos públicos organizados e portos privativos. A Figura 1, abaixo, apresenta a distribuição desta classificação no país. Figura 1 Distribuição percentual de portos públicos e privados no Brasil Fonte: CNT, 2014 Pela Figura 1 observa-se que o percentual público de portos organizados no Brasil representa 22% do sistema portuário existente, enquanto que os terminais privados são a maioria dos investimentos, com cerca de 78%, ou seja 130 terminais. Os 37 portos públicos existentes estão distribuídos em 16 Estados da Federação, sendo 34 marítimos e 03 fluviais. Na configuração do sistema portuário brasileiro tem-se 14 portos públicos que são gerenciados por modelo de concessão, delegação ou administrados por governos estaduais e municipais, sendo os demais 23 restantes administrados pelas Companhias Docas e sociedades de economia mista. Deste modo, entende-se que os portos são estratégicos para o crescimento e o desenvolvimento da economia do país, tendo em vista ser a principal infraestrutura de apoio ao comércio exterior, conforme pode ser observado na Figura 2. 2

3 Figura 2 Exportação brasileira por via marítima, segundo principais portos 2012 part.% Fonte: Brasil, 2013 Segundo o Ministério de Desenvolvimento Indústria e Comércio Exterior (MDIC) a exportação por via marítima representou no período de 2012, cerca de 525 milhões de toneladas de cargas embarcadas para o exterior, enquanto que a importação respondeu por 127 milhões de toneladas de cargas no mesmo período. Nota-se, ainda a partir da Figura 2, que o porto de Santos destaca-se como principal equipamento logístico para as exportações dos produtos brasileiros, tendo movimentação expressiva devida à proximidade com o mercado consumidor. A Bahia destaca-se no contexto de transporte marítimo, movimentando cerca de 32 milhões de toneladas de mercadorias por ano (CODEBA, 2014), principalmente nos portos de Salvador (grãos e cargas conteinerizadas, particularmente no terminal de contêineres), Aratu (graneis sólidos, petróleo e derivados e soda cáustica) e Ilhéus (cacau e derivados), servindo de importante ligação portuária entre o norte e o sul do país. Nesse contexto a movimentação dos portos brasileiros engloba praticamente todos os itens da pauta de exportação que vão desde os produtos primários (minérios, petróleo, combustíveis e carnes, dentre outros) a bens de maior valor agregado, a exemplo de máquinas e equipamentos, produtos eletrônicos e veículos, dentre outros. Constata-se, deste modo, que a competitividade da economia brasileira está baseada no apoio do sistema portuário que deve ter como estratégia maior eficiência e menores custos de movimentação dos portos brasileiros. Por vez, pesquisa CNT (2014) identifica um conjunto de entraves para o desenvolvimento do transporte marítimo no Brasil, dos quais citam-se: problemas de infraestrutura portuária e de acesso; oferta de navios de bandeira; escassez de equipamentos de terra; falta de dragagem e manutenção; burocracia com diversas instituições envolvidas; tributação e qualificação de mão-de-obra. Observa-se, portanto, que o custo logístico representa cerca de 11% do PIB do país e o custo de transporte com a fatia de 7% do PIB (CNT, 2011). Esse custo está relacionado com a condição geral deficiente de infraestrutura de transportes, incluindo o setor portuário, que é um dos gargalos para o desenvolvimento do país, e, como solução aos entraves portuários, a necessidade de maiores investimentos no setor. 3

4 O funcionamento eficiente dos portos e o desenvolvimento econômico são variáveis que estão correlacionadas. O aumento da eficiência das operações portuárias para reduzir os custos nacionais, melhorar os níveis de serviços, pode contribuir para aumentar a vantagem comparativa dos produtos brasileiros no mercado internacional, tornando seus preços menores e mais competitivos. 3. ANÁLISE DAS ESTRATÉGIAS DE DESENVOLVIMENTO E IMPLANTAÇÃO DO PORTO SUL COM BASE NAS PROPOSIÇÕES DE GOVERNO O empreendimento Porto Sul faz parte de um complexo logístico-portuário, associado à Ferrovia de Integração Oeste Leste (FIOL), em fase de implantação, concebido pelo Plano Nacional de Viação (PNV) em 2008, como importante estratégia para o transporte de cargas da região nordeste, principalmentedo Estado da Bahia. A partir de 1995, tanto a Bahia, quanto os Estados da região Centro-Oeste brasileira passaram a se inserir de forma mais profunda no contexto da internacionalização através dos polos de desenvolvimento econômicos. A descentralização da economia mundial atual além de evidenciar o crescimento da China, particularmente, vem destacando países como Índia, Rússia e o próprio Brasil que se consolidaram em bloco conhecido por BRIC. De qualquer modo, reconhece-se que o crescimento industrial da China trouxe um movimento e demanda por bens primários no plano mundial, em especial por alimentos e bens minerais. No Brasil essa questão traduziu-se, de acordo com BAHIA (2012), em dois grandes movimentos econômicos, seja de um lado a participação de grãos exportados para China e Índia pela região Centro-Oeste do Brasil, e do outro pela exploração de minérios, em particular minério de ferro. Essa política, combinada com a situação econômica internacional, acabou por criar efeitos econômicos e logísticos em outras regiões brasileiras, dentre as quais o Estado da Bahia. Ainda segundo BAHIA (2012), a concepção de estudo do empreendimento Porto Sul passa por um viés estruturante de desenvolvimento baseado nas seguintes prerrogativas para gerar significativos avanços no Estado da Bahia. A reversão do modelo de desenvolvimento econômico do Estado, fortemente concentrado na Região Metropolitana de Salvador (RMS), dentro de um raio de aproximadamente 60 km de Salvador, o que inclui o polo industrial petroquímico e o complexo automotivo. Por outro lado, a reinserção logística e produtiva do Estado da Bahia no cenário nacional e internacional que, segundo Bahia (2012) se acentuou com a construção de malha logística de alta capacidade que integra a região Nordeste brasileira, sendo capaz de articular as cadeias produtivas internas, revertendo o quadro de movimentação de cargas, muitas vezes capturados por outros estados e anulando a possibilidade de agregação de valor e geração de riquezas internas. O viés estruturante de desenvolvimento é concebido, também, diante do poder de reverter à dinâmica de decadência vivida pela região sul baiana, a partir da crise da lavoura cacaueira que teve início nos anos oitenta. Por fim, fomentar o desenvolvimento agrícola de demais regiões do Estado da Bahia, a favorecer a localização de novos polos industriais e de negócios, a partir do eixo logístico ferrovia e porto e contribuindo para o aumento de arrecadação de impostos e geração de empregos. 4

5 O Porto Sul foi concebido prioritariamente para atender aos propósitos de exportação de minério de ferro do projeto da empresa Bamin (Bahia Mineração), através da FIOL, que deverá fazer o transporte da carga desde o município de Caetité até o município de Ilhéus, onde o porto deverá ser construído. A Figura 03 apresenta o traçado da ferrovia até o Porto Sul. Figura 3 Traçado da Ferrovia entre Figueirópolis e Ilhéus Fonte: Bahia, Com base na ilustração apresentada na Figura 3, percebe-se que a implantação da Ferrovia de Integração Oeste Leste liga o município de Figueirópolis (TO) a Ilhéus (Bahia), num trecho de km de extensão, sendo este o eixo indutor de atração das cargas entre a ferrovia e o Porto Sul. Uma avaliação do dinamismo tendencial segundo as microrregiões econômicas do país, tomando por base os estudos do Plano Nacional de Logística de Transportes (BRASIL, 2011), revela um desempenho crescente do PIB na microrregião de influência do complexo logístico (Porto/Ferrovia) variando entre um aumento de 0,35%, quando situadas na região central do percurso ferroviário, até 8,42% quando nas proximidades dos centros de carga e descarga, como é o caso do município de Ilhéus, conforme pode ser observado na Figura 4. 5

6 CRESCIMENTO MÉDIO (% a.a.) 0,35 a 2,22 2,22 a 2,46 2,46 a 2,63 2,63 a 2,80 2,80 a 3,03 3,03 a 3,26 3,26 a 3,75 3,75 a 8,42 Porto Sul Figura 4 Evolução Microrregional do PIB Fonte: BAHIA, 2011 O modelo desenvolvido para estimar a demanda do Porto Sul admite que cada microrregião da área de influência possa estar ligada a este porto e aos demais portos concorrentes, por uma rede multimodal composta, no caso geral, de segmentos rodoviários, ferroviários e hidroviários. Conforme pode ser visto na Figura 4, trata-se de uma região de menor desenvolvimento econômico do PIB brasileiro, de modo que o Porto Sul poderá servir de inserção estratégica no cenário internacional, sendo elemento indutor de desenvolvimento no semiárido, no oeste da Bahia e no Brasil Central. Representa ainda uma articulação da capacidade logística produtiva estabelecida com outros Estados, principalmente o norte de Minas Gerais. Chama-se a atenção que a faixa transversal envolvendo o Nordeste Meridional, o Norte de Minas Gerais e o Centro-Oeste Setentrional apresentam taxas projetadas de PIB inferiores a outras áreas do país, todas elas articuladas a eixos logísticos. Assim, esse meio ambiente que demonstra a transversalidade da economia brasileira relatada pelos indicadores do PIB nessas regiões aponta, também, para uma combinação de forças produtivas. Segundo Schumpeter (1997) destaca o meio ambiente, do ponto de vista econômico, como meio de alocação e distribuição de recursos para o desenvolvimento da economia através do Estado PROJETO PORTO SUL Este empreendimento será implantado na região norte de Ilhéus, distrito de Aritaguá, justamente em uma região que apresenta quadro social desfavorável, verificado por um conjunto de indicadores como desemprego, déficit habitacional, ausência de saneamento, acesso precário aos serviços de educação e saúde, dentre outros. Nesse contexto, o projeto do Porto Sul poderá contribuir para o desenvolvimento da região nordeste, visto que, tratando-se de uma infraestrutura de apoio logístico de grande porte, poderá vir a atrair cargas intra e inter-regionalmente, implicando positivamente o Produto Interno Bruto regional. Segundo Bahia (2011) a opção locacional por Ilhéus ocorreu após um consistente processo de análises técnicas, tanto de engenharia, quanto de questões ambientais tendo sido detalhadas as exigências de calado bem como a viabilidade econômica para prever a instalação do berço de atracação para operações offshore. 6

7 Contudo, relatórios das audiências públicas (Bahia, 2013) revelam conflitos de interesses e justificativas da posição locacional do Porto entre a decisão governamental e de representantes das comunidades no entorno do local escolhido. De outro lado, observa-se que alguns dos principais gargalos para o desenvolvimento do segmento portuário no Brasil, segundo CNT (2011), trata-se justamente das condições de acesso ao porto, principalmente rodoviário, bem como de restrições impostas pelo calado, atracação e manutenção que, se não resolvidas, certamente prejudicarão a competitividade do comércio marítimo. Informações contidas nos estudos de implantação do Porto Sul (Bahia, 2011) indicam que a profundidade no entorno do cais offshore, a uma distância de 3,5 Km, varia entre 18 m e 21 m, de modo que poderá movimentar navios com capacidades entre DWT (Dead Weight Tonnage) e DWT, que atenderão o mercado internacional, principalmente a China (BAHIA, 2013). Para o Porto Sul o principal acesso rodoviário está previsto de ser realizado pela rodovia BA 262 e pela BR 101, enquanto que a principal carga, minério de ferro, deverá chegar ao Porto pela ferrovia EF-334 (FIOL). Figura 5 - Perspectiva aérea do Porto Sul Fonte: Bahia, 2013 Do outro lado, na constituição do Porto Sul será implantado um terminal de uso privado, TUP, da Bahia Mineração, que possui o projeto denominado Pedra de Ferro, localizado no município de Caetité, Bahia. Esse projeto consiste na exploração de mina de minério de ferro com capacidade de 20 milhões de toneladas/ano, cujos proprietários informam que exploração está licenciada. O transporte de minérios ocorrerá pela FIOL e a instalação do porto decorre da necessidade de exportação dessa produção para o mercado internacional. Segundo Bahia (2011) o estudo da área de influência do Porto Sul baseia-se em um conceito de área de possível captação de cargas para o corredor da FIOL. Em função desse sistema de transporte, a área de influência estimada incluiu, em primeira aproximação, 46 microrregiões homogêneas nos estados da Bahia, Minas Gerais, Goiás, Tocantins e Mato Grosso, cujo escoamento da produção poderá ser feito, ainda que parcialmente, pela FIOL/Porto Sul, em razão dos menores custos de transporte. O projeto do Porto Sul, segundo Bahia (2011), possui estimativas de transportar, cerca de 60 milhões de toneladas/ano nos primeiros 10 anos de 7

8 operação e 100 milhões de toneladas/ano, a partir de 25 anos de atividades, somados as cargas demandadas pelos projetos dos terminais do Estado da Bahia e da Bahia Mineração. As estimativas baseiam-se ainda em estudos através do Norte de Goiás possibilidades de exportação de minério, soja e milho; Sul de Tocantins possibilidades de exportação de minério, soja, açúcar, algodão e álcool; Salinas (MG) e outras regiões do norte/nordeste de Minas Gerais possível exportação de minério de ferro; Centro-Leste de Mato Grosso possível exportação de soja e de outros produtos agrícolas. A Tabela 1, destaca os produtos a serem movimentados anualmente. Tabela 1 Projeção de Demandas de Cargas Previstas (em 1000 t/ano) Produtos Ano 1 Ano 8 Ano 13 Ano 18 Ano 23 Ano 25 Minério de Ferro Outros Minérios Etanol Soja, Farelo de Soja e Milho Algodão Carga Geral Fertilizantes Carvão Produtos Siderúrgicos Total Geral Fonte: Bahia, De acordo com a Tabela 1, a projeção de demanda de carga apresentada até o vigésimo quinto ano de operação representa as estimativas projetadas de cargas para o Terminal de Uso Privado do Estado da Bahia, não representando ainda, as cargas geradas pela empresa Bamin. Ainda no tocante ao projeto, a implantação do porto deverá contribuir com o PIB da Bahia, no qual projeta-se arrecadar mais de R$ 60 milhões/ano em impostos municipais e, ainda, cerca de R$ 200 milhões/ano com impostos estaduais a partir da operação do Porto Sul (BAHIA, 2011). A instalação deste porto poderá favorecer, ao que afirma Porter (1996), a um modelo dinâmico de concorrência em que a localização determina tanto o movimento de comércio quanto dos investimentos. Diante deste aspecto, convém citar os concorrentes desta estrutura portuária que são os portos de Pecém e Itaqui que apresentam-se com grandes volumes de movimentação de cargas, conforme pode ser visto na Tabela 2. Tabela 2 Movimentação total de cargas e navegação de longo curso em 2014 (em t) PORTO / TUP UF º S PORTO DE ITAQUI MA TUP PECÉM CE TOTAL Fonte: Brasil, 2014 De acordo com a Tabela 2, o Porto de Itaqui (MA) movimentou mais de 8 milhões de toneladas entre minérios e cargas gerais e registrou 231 embarcações de longo curso no primeiro semestre de O terminal portuário do Pecém (CE) movimentou mais de 4,2 milhões de toneladas de cargas e registrou cerca de 129 8

9 embarcações de longo curso (BRASIL, 2014). Esses concorrentes diretos, segundo Porter (1996) estimulam o progresso e a necessidade de receber informações sobre tecnologia, necessidades dos clientes e mão de obra renovada de conhecimentos. Esse dinamismo dinâmico foi alvo de estudos para o desenvolvimento do projeto Porto Sul, por se tratar de navegação de longo curso com exportação de grandes volumes minerais LOGÍSTICA E CAPACIDADE PORTUÁRIA Segundo Bahia (2011) o empreendimento será constituído por instalações portuárias onshore e offshore. O acesso das instalações terrestres (retroárea) às instalações marítimas deverá ser realizado por uma ponte de 3,5 km de extensão, passando acima da BA 001. Figura 6 Perspectiva geral das instalações do Porto Sul Fonte: Bahia, 2012 De acordo com a Figura 6, as instalações terrestres possuem áreas de hectares para toda armazenagem, movimentação de cargas, transportes, manutenção e serviços operacionais. A estrutura marítima abrange um conjunto de píeres para movimentação de cargas, quebra-mar, canal de acesso aos berços e bacia de evolução (Bahia, 2013). Além disso, o suporte logístico do porto, a ser instalado, é baseado na ferrovia e contemplam ainda, os acessos pelas rodovias BR 415 e BR 101, além da rodovia estadual BA 262. O Porto do Pecém possui estrutura offshore com ponte de km, correia transportadora de 6 km, capacidade para movimentação de cargas de toneladas/hora, pátio para armazenagem e calado de 15 m (Ceará, 2015). O projeto do Porto Sul será constituído além da ponte offshore de 3,5 km de extensão, de correia transportadora e capacidade de movimentação de toneladas/hora (Bahia, 2013). O Porto de Itaqui possui seis berços de atracação e calados que variam de 10 m a 18,5 m, segundo Maranhão (2015). O Porto Sul será compreendido no futuro com até sete berços e com calados que variam entre 10 m a 21 m (Bahia, 2013). 9

10 4. REVISÃO DE LITERATURA O estudo das estratégias governamentais encontra-se de acordo o dinamismo da teoria do desenvolvimento econômico proposto por Schumpeter (1997) para as bases do pensamento econômico, no qual afirma que o ritmo de desenvolvimento depende do grau de utilização e taxa de aumento de vários fatores produtivos. Ainda segundo Schumpeter (1997) essas razões são: nível tecnológico; quantidade e qualidade da força de trabalho; quantidade e composição do estoque de capitais; e natureza das condições dos recursos naturais. Esse emprego de valores caracteriza o processo produtivo como uma combinação de forças que incluem partes materiais e partes imateriais. A instalação do Porto Sul confere o direito de operar com cargas minerais, grãos, fertilizantes e outros produtos produzidos no Estado da Bahia e de outros estados da federação, o que possibilita a atração de novos negócios, surgimento de estruturas de apoio e logísticos com geração de empregos, renda e desenvolvimento econômico a partir do escoamento de produção para o mercado externo. A função de produção de Schumpeter é descrita da seguinte forma: Y = f (K, N, L, S, U). Nessa expressão, Y seria a produção, K representaria "os meios de produção produzidos" e não a sua noção de capital"; N seria os recursos naturais; L, a força de trabalho. Por sua vez, S e U representariam as principais forças que condicionam a produtividade dos fatores K, N e L. Assim, S seria o fundo de conhecimento aplicado da sociedade e U representaria o meio ambiente sociocultural em que opera a economia, ou seja, o impacto das transformações sociais, culturais e institucionais sobre a produtividade da economia (Schumpeter, 1988). As empresas operam de forma global na busca de mercados e fornecedores e suas vantagens competitivas vêm do processo de inovação, localizado em grande parte em suas matrizes. Segundo Porter (1996) essa vantagem competitiva mudou e se deslocou da eficiência estática para a melhoria dinâmica, em que requer a troca de informações, relações de trabalhos e contatos que possam viabilizar as inovações. A localização exerce influência crucial sobre a capacidade de inovação das empresas graças às comparações existentes entre os concorrentes. Para o projeto do Porto Sul, a ocorrência de concorrentes é destacada pelos portos de Suape, Pecém e Itaqui, o que motiva a melhoria dinâmica a partir de fluxo de informações sobre tecnologia, clientes, meio ambiente e processos administrativos e operacionais. Esse modelo de atributo determina os investimentos e a movimentação de comércio. Segundo Júnior (2010) os problemas incorridos nessas instalações envolvem tanto questões operacionais, quanto estruturais, a exemplo de profundidade do berço de atracação e carência de equipamentos para movimentos de cargas. Os portos são locais complexos, por estar no elo de transição do transporte terrestre ou aquaviário, o que torna mais difícil a sua gestão e operação (Júnior, 2010). O que requer um planejamento que envolva questões específicas que possam contribuir para o desenvolvimento dessas instalações, bem como de forma a considerar as transferências de cargas de modo competitivo. 10

11 4.1. AVALIAÇÃO DAS OPERAÇÕES DO PORTO SUL COM A APLICAÇÃO DOS FUNDAMENTOS DE TEORIA DE FILAS E SIMULAÇÃO A teoria das filas descreve o conceito matemático das filas, que geralmente ocorrem sempre que a demanda atual por determinado serviço excede a capacidade atual de fornecer o correspondente serviço. Frequentemente tem-se que tomar decisões com respeito a quanto de capacidade oferecer na indústria ou em organizações de serviços. Oferecer capacidade demais envolveria custos excessivos. Por outro lado, sub-dimensionar a capacidade implicaria na formação das referidas filas que podem se tornar excessivamente longas. De modo geral uma espera excessiva na fila ou baixa capacidade de serviço implica em custos elevados, podendo envolver diferentes custos, principalmente o que se refere ao uso dos equipamentos. Deve-se, portanto, buscar atingir um balanceamento econômico entre o custo do serviço e o custo associado à espera deste serviço, com o objetivo de se minimizar o custo total. No caso do Porto Sul, vem-se desenvolvendo modelagem matemática para a fila de navios e, em conseqüência, dimensionar a capacidade da infraestrutura de atendimento às embarcações. A oferta de capacidade otimizada deverá contribuir para a minimização dos custos portuários, inclusive o demurge. De acordo com Hillier e Lieberman (2010), para a modelagem de um sistema de filas de espera faz-se necessário identificar as características de seu comportamento geral e estatístico sendo assim denotado, A/B/s/N/m/Z, em que: A: descreve a distribuição do número de chegadas por intervalo de tempo (λ); B: descreve a distribuição do tempo de serviço (µ); s: indica a quantidade de servidores para atendimento das chegadas; N: indica a capacidade máxima do sistema (número máximo de clientes no sistema); m: indica o tamanho da população que fornece clientes; Z: indica a disciplina da fila. Este formato recebe o nome de Notação Kendall, em homenagem ao seu criador, o estatístico e matemático inglês David G. Kendall, que assim o fez em Os valores para A e B, dependem do tipo de distribuição a que elas se referem: M: Exponencial Negativa (ou Marcoviana ou Poisson); Em: Erlang de estágio m; Hm: Hiper-exponencial de estágio m; Determinística; Geral. Assim, por exemplo, a notação M/M/5/20/, significa que o processo de chegada é Markoviano (chegadas ocorrem de acordo com a distribuição de Poisson) o serviço é também Markoviano (a distribuição dos tempos de serviço comporta-se como uma distribuição exponencial). O número de servidores é igual a 5 (por exemplo 5 guindastes), sendo a capacidade máxima do sistema igual a 20 (navios 11

12 fundeados, por exemplo), porém a fonte que gera os clientes tem uma população infinita. A notação condensada A/B/s é muito usada e se supõe que não há limite para o tamanho da fila, a população é infinita e a disciplina da fila é FIFO. O modelo M/M/s, é também conhecido por modelo básico, portanto com entradas de Poisson e serviço exponencial, com s atendentes (com um único shiploader de um porto, por exemplo, ficaria M/M/1). Assim escrito, fica subtendido que a capacidade do sistema é ilimitada e que a fonte de população potencial dos clientes é infinita. Apesar de existirem poucos sistemas reais que se comportem exatamente com essas características, o modelo básico é bastante empregado, permitindo que sejam construídos inúmeros modelos teóricos-aplicados de filas para a representação da realidade de muitos sistemas produtivos. Destaca-se que sistemas de filas em que o parâmetro ρ (= λ/s.μ) seja maior ou igual à unidade (ρ 1), a fila cresce ilimitadamente, de modo que a sua modelagem seria insatisfatória para representar a realidade do mesmo. A Figura 7, abaixo, apresenta simplificadamente um genérico sistema de filas, mas que também poderia representar o Porto Sul. FONTE DE CHEGADA FILA DE NAVIOS EM ESPERA CAIS DE ATRACAÇÃO E SERVIÇO NAVIOS ATENDIDOS Figura 7 Representação genérica de um sistema de filas Quando um sistema de fila tenha começado a operar recentemente, o estado do sistema (número de clientes no sistema) será grandemente afetado pelo estado inicial e pelo tempo decorrido desde então. O sistema é, então, dito estar em condição transiente. Entretanto, depois de já ter passado tempo suficiente, o estado do sistema se torna essencialmente independente do estado inicial e do tempo decorrido. Neste caso diz-se que o sistema alcançou a condição de estado de equilíbrio. A teoria das filas trabalha geralmente na condição de estado de equilíbrio (quando o número de usuários no sistema já não depende mais do início do processo), em parte porque o caso transiente é mais difícil analiticamente, sendo os casos em que ρ (= λ/s.μ) < 1, dispõe de formulário com resultados satisfatórios. Diferentes modelos de filas na condição de estado de equilíbrio podem ser encontrados em vários autores clássicos da matemática pura e aplicada, bem como de pesquisa operacional a exemplo de Hillier e Lieberman (1988). O formulário para três úteis modelos de filas constam no Quadro 1, conforme abaixo: Quadro 1. Formulário para cálculo dos parâmetros da fila com único cais de atração (s = 1) Modelo (P 0) (P w) (L) (L q) (W) (W q) M/M/1 P0 = (1-ρ).ρn Pw = (1- Po) L = λ/(μλ) Lq = ρl W = 1/(μ-λ) Wq = ρw M/G/1 P0 = (1-ρ).ρn Pw = (1- Po) L = + Lq = + Wq = W = Wq + 1/ Lq ²(1+σ²)/2(1 - ) Lq/ M/D/1 P0 = (1-ρ).ρn Pw = (1- Po) L = + Wq = Lq = 2/2(1 - ) W = Wq + 1/ Lq Lq/ Fonte: Elaborado pelos autores com base em Hillier e Lieberman (1988). 12

13 Simulação, por sua vez, consiste em imitar a operação do sistema ao longo de um período de tempo, motivo pelo qual os modelos de simulação são identificados dinâmicos, nesse contexto. Essa dinamicidade pode se manifestar de forma contínua ou discreta e diz respeito à mudança das variáveis de estado do sistema. A simulação se caracteriza como um processo de criação e experimentação executado por um modelo matemático computacional (CHUNG, 2004). De acordo com Paul e Balmer (1993), o trabalho do analista de simulação é desenvolver um modelo conceitual sobre um sistema de interesse, programar a sua lógica em máquina e, por fim, processar o comportamento deste sistema sujeito a uma variedade de políticas operacionais. Finalmente, a política mais desejável deve ser selecionada para a execução no sistema real. Para uma simulação preliminar do Porto Sul, empregou-se o software Arena, uma plataforma computacional bastante difundida para eventos discretos. Inicialmente produzido pela Systems Modeling (EUA) em 1992 (PRADO, 2010), sua versão atual é fornecida mundialmente pela Rockwell Software. O Arena pode ser descrito como um ambiente de simulação visual de propósito geral, orientado em blocos que representam comandos na linguagem SIMAN. Além disso, possuem diversos módulos funcionais, ferramentas de análise de dados de entrada e saída, relatórios, animação e um console de controle sobre a passagem do tempo simulado (ALTIOK; MELAMED, 2010) RESULTADOS OBTIDOS Em razão da insuficiência de dados reais para a modelagem, visto que o Porto Sul ainda encontra-se em fase de licenciamento de construção, e analisando-se os dados do Projeto, propõe-se o desenvolvimento de três modelos possivelmente representativos da realidade dessas instalações, com suas respectivas distribuições de probabilidade, quais sejam: M/M/1: Chegadas em processo de Poisson, serviço exponencial e 1 servidor M/D/1: Chegadas em processo de Poisson, serviço determinístico e 1 servidor M/G/1: Chegadas em processo de Poisson, serviço geral e 1 servidor Considerou-se ainda como sendo infinita a fonte da população de navios, bem como uma ilimitada capacidade de fundeamento das embarcações em espera sendo a seleção dos navios para o serviço com base em uma disciplina de atendimento do tipo First in, First Out (FIFO). Os propósitos do presente estudo buscam simular este sistema para fins de calcular parâmetros de atendimento, tais como número e tempo em espera de navios aguardando o carregamento. Para simular essas operações vem sendo empregado o software Arena associado ao aplicativo Quantitative Systems Business Plus (QSB + ). Conforme dados do Projeto do Porto Sul serão exportadas pelo TUP da BAMIM, em sua primeira fase, 20 milhões de toneladas de minério por ano, sendo transportada em navios com capacidade máxima de toneladas, os quais chegariam ao Porto à taxa (λ) de 5 navios/semana. Por sua vez, ainda segundo o Projeto, o shiploader teria capacidade nominal de t/h. Avaliando-se, contudo, os riscos e dificuldades de se operar na capacidade máxima, por razões de paradas de diversas naturezas, impostas por necessidades de manutenção corretiva, manutenção preventiva, falhas na qualidade da granulometria do minério embarcado, falhas humanas, problemas ambientais e tempo inoperante entre atracação e liberação do navio, dentre outras, os estudos em andamento indicam 13

14 uma exploração da capacidade efetiva de apenas 62,5% da capacidade de projeto, o que estaria dentro do observado em instalações similares no início de suas operações. Isto observado vem-se simulando a fila nas instalações do Porto Sul com base na capacidade de carregamento de apenas t/h, durante 20 horas/dia. Tal capacidade implica em taxa de serviço (μ) de 7 navios/semana (7 dias/semana). Com base nos cálculos e nas considerações anteriores, tem-se que: λ = 5 navios/semana; μ = 7 navios/semana, s =1, e ρ= λ/s.μ = 5/7 = 0, Isto implica que a fila pode ser modelada, sendo mais representativas da realidade do Projeto classificações como M/M/1; M/D/1 e M/G/1, esta última com um desvio-padrão (σ) estimado de 0,15 semanas (aproximadamente 1 dia) cujos resultados foram calculados pelo QSB+ e simulados no Arena. Os resultados podem ser observados Figura 8 e na Tabela 2 abaixo. Tabela 2. Resultados esperados para o sistema de filas do TUP da BAMIM L L q W W q P 0 (%) P w (%) M/M/1 2,50 1,80 0,51 0,35 28,50 71,50 M/D/1 1,70 0,90 0,32 0,11 28,50 71,50 M/G/1 2,35 1,63 3,28 2,28 28,50 71,50 1. tempos de espera em semanas Constata-se, pelo exposto, que o sistema de filas do TUP/BAMIM exigirá uma bacia de aproximação do cais, capaz de acomodar entre 2 e 3 embarcações de grande porte ( t), durante um período entre 3 a 4 dias para o tempo de espera de cada embarcação, variando-se o comportamento entre os modelos M/M/1 e M/G/1, respectivamente. A probabilidade da instalação portuária encontrar-se ociosa é de apenas 28,5%, sendo o seu complemento, ou seja, 71,50%, a probabilidade de que embarcações tenham que esperar para serem atendidas. A representação do modelo M/G/1, simulado no software Arena, pode ser observada na Figura 8 abaixo. Figura 8. Representação da simulação da fila e seus resultados no software Arena O modelo M/G/1, certamente, deverá ser o que mais adere à realidade do Porto, em razão das possíveis variabilidades já mencionadas (paradas). Este modelo tem elevada sensibilidade imposta pela variância (σ 2 ), conforme pode ser observado no formulário de Lq, parâmetro este que prescinde os cálculos de todos os demais. Uma nova simulação com este modelo, mas dobrando-se o desvio- 14

15 padrão (σ = 0,3), constata-se que o tamanho da fila (2,35) praticamente também dobraria, passando a 4,8 embarcações. Espera-se, portanto, que uma vez ocorrendo aumento do desvio-padrão (variações com aumento no tempo das interrupções de carregamento), poderá elevar o número de multas contratuais (demurrage) ou ainda impor ao sistema trabalhar nos limites de sua capacidade ( t/h), visando recuperar o tempo improdutivo, o que pode comprometer a confiabilidade do mesmo. 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS Com o presente trabalho espera-se contribuir para as estratégias de crescimento e desenvolvimento do Porto Sul através da mensuração e coleta de dados para um estudo de simulação computacional que possa medir o desempenho e a natureza das operações portuárias a partir da capacidade de cargas projetadas. Os estudos de cenários de capacidade das cargas possibilitam realizar o planejamento de médio e longo prazo com intervenção de empresas associadas na implementação deste projeto, tendo em vista que a gestão será instituída por modelo de Sociedade de Propósito Específico (SPE). O empreendimento Porto Sul, concebido desde seu início com apoio do Estado nas diretrizes logísticas através do Plano Nacional de Viação (PNV) e, ainda, executado os estudos e programas ambientais deve contribuir para a capacidade da melhoria dinâmica preconizada por Porter na estratégia de localização de empreendimentos. O desenvolvimento de uma nova atividade econômica para a região Sul da Bahia, que integrará e ofertará um equipamento logístico de grande porte ao mercado de grãos e minérios, possibilitará uma nova rota de competividade e exploração para as empresas apoiadas no eixo logístico ferrovia-porto. Espera-se também contribuir com a continuidade deste estudo para a execução de novas ações estratégicas e projetos relacionados ao porto e seu entorno, aprofundando a atração de novas empresas para a região. No campo das ciências, a investigação de cenários projetados de capacidade de cargas para o Porto Sul estimula o aprofundamento do tema que envolve a discussão porto, economia e desenvolvimento, com a busca de alternativas que agregam valores, maior desempenho das operações e crescimento dos negócios advindos da logística por meio do sistema portuário da região, já existente. 6. REFERÊNCIAS [1] ALTIOK, T.; MELAMED, B. Simulation Modeling and Analysis with Arena. London: Academic Press (Elsevier), [2] BAHIA (Estado). Secretaria de Infraestrutura. Estudo de Impacto Ambiental Porto Sul, Tomo I: Caracterização do empreendimento. Salvador, 2011, 460 p. [3] BAHIA (Estado). Secretaria de Infraestrutura. Estudo de Impacto Ambiental, caderno de respostas ao parecer nº09/2012 COPAH/DILIC/IBAMA, Tomo I: Documento resposta. Salvador, 2012, 260 p. [4] BAHIA (Estado). Secretaria de Infraestrutura. Memorial Descritivo das Instalações do Terminal Porto Sul. Salvador, 2013, 44 p. [5] BRASIL. Agência Nacional de Transportes Aquaviário. ANTAQ. Relatório Estatístico Semestral Disponível em: 15

16 portal/relatorio_estatistico_semestral_2014/files/spo/1resumo_geral_mov_car gas.xls. Acesso em: 18 de setembro de [6] BRASIL. Ministério dos Transportes. Plano Nacional de Logística e Transportes Disponível em: pnlt-relatorio-executivo-2011.html. Acesso em 15 março de [7] CHUNG, C. A. Simulation Modeling Handbook: A Practical Approach. 2 a. ed. Boca Raton: CRC Press, [8] CEARÁ (Estado). Capacidade do porto de Pecém. Disponível em: < portalpecem.com.br/pg_obras_porto.asp> Acesso em: 18 de setembro de [9] COMPANHIA DE DOCAS DO ESTADO DA BAHIA (CODEBA). Estatística Portuária. Disponível em: < Acesso em: 19/08/2015 [10] CONFEDEREAÇÃO NACIONAL DO TRANSPORTE CNT. Economia em foco. Disponível em: < Acesso em: 22 de maio de [11] CONFEDEREAÇÃO NACIONAL DO TRANSPORTE CNT. Economia em foco. Disponível em: < file:///c:/users/jo%c3%a3o%20carlos/downloads/ ECONOMIA_ FOCO_29JAN2014.pdf>, Investimento em Transporte Marítimo, CNT, Economia em foco, janeiro Acesso em: 15 de agosto de [12] CHWIF, L., MEDINA, A. C. Modelagem e Simulação de Eventos Discretos: Teoria e Aplicações. 2ª edição. São Paulo: Editora Bravarte [13] HILLIER, F. S.; LIEBERMAN, G. J. Introdução à Pesquisa Operacional. São Paulo: McGraw Hill, [14] JÚNIOR, J.N.C.de S., Avaliação da eficiência dos portos utilizando análise envoltória de dados: estudo de caso dos portos da região nordeste do Brasil. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal do Ceará Programa de Mestrado em Engenharia de Transportes. Fortaleza, CE, Brasil. [15] PRADO, D. S. DO. Usando Arena em Simulação. Belo Horizonte: Falconi, [16] SCHUMPETER, J.A. Teoria do Desenvolvimento Economico. Traduzido por: Maria Silvia Possas. São Paulo: Nova Cultural,