USO DO CENTRO DE GRAVIDADE PARA LOCALIZAR A BASE OPERACIONAL DA TPG DO BRASIL

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1 USO DO CENTRO DE GRAVIDADE PARA LOCALIZAR A BASE OPERACIONAL DA TPG DO BRASIL Bruno Felpe de Olvera brun0_felpe@hotmal.com FATEC - SJC João Osses Neto joao.osses@fatec.sp.gov.br FATEC - SJC Josane kwatkowsk da Slva jos.k@hotmal.com FATEC - SJC Pedro Paulo Carln Santoro pedrosantoro@hotmal.com FATEC - SJC Resumo:Este trabalho tem como tema o uso do método do Centro de Gravdade para localzar a base operaconal da empresa TPG do Brasl no Vale do Paraíba, uma empresa que tem como prncpal fonte de nsumos o bogás gerado em aterros santáros. Hoje em da, o pleno atendmento aos clentes é fator chave para a contnudade das empresas num ambente altamente compettvo, desta manera os gestores devem dreconar sua atenção e dedcação para atender às suas exgêncas. Neste cenáro, a escolha de uma boa localzação é essencal, pos uma menor dstânca entre a empresa e o consumdor tem como consequênca a otmzação do tempo e do custo de transporte, aumentando a qualdade de atendmento. Palavras Chave: localzação - TPG do Brasl - Bogás - Centro de Gravdade -

2 1. INTRODUÇÃO Hoje em da, o pleno atendmento aos clentes é fator chave para a contnudade das empresas num ambente altamente compettvo, logo a localzação das facldades é fator determnante para alcançá-lo, pos mnmzando as dstâncas, além de dmnur os custos com transportes, aumenta a qualdade do atendmento ao clente. Segundo DASKIN (1995), os problemas de localzação de facldades tratam de decsões sobre onde devem ser localzadas facldades, consderando clentes que podem ser servdos de forma a otmzar um certo crtéro. Esse crtéro pode ser, dentre város, a menor dstânca entre a base da empresa e os locas de atendmento, está pode ser medda utlzando o Centro de Gravdade. Segundo Bowersox e Closs (2001), o método Centro de Gravdade é uma técnca analítca utlzada em problemas de localzação para localzar uma nstalação no centro de gravdade, podendo esse ser o centro de peso, o centro de dstânca, o centro combnado de peso-dstânca ou anda o centro combnado de peso-tempo-dstânca em uma dada regão de atuação, para seleconar a alternatva de menor custo. Este trabalho tem como objetvo pesqusar e colocar em prátca o método do centro de gravdade para defnr a localzação da base operaconal da empresa TPG do Brasl no Vale do Paraíba. Para tal fo utlzado o software Logware, versão 5.0, dsponível na qunta edção do lvro Gerencamento da Cadea de Suprmentos/Logístca Empresaral, de Ronald H. Ballou. 2. PROBLEMAS DE LOCALIZAÇÃO Na área de negócos, é muto comum a dentfcação de problemas de localzação de fábrcas, armazéns, centros de dstrbução, entre outros (LACHTERMACHER, 2009, p. 180). Segundo Ballou (2006), localzar nstalações ao longo da rede da cadea de suprmentos é um mportante problema de decsão que dá forma, estrutura e contornos ao conjunto completo dessa cadea, defnndo as alternatvas usadas para operar o sstema, além dos custos e níves de nvestmentos a elas assocados. Decsões sobre a localzação de uma nstalação envolvem a determnação do número, local e do tamanho das nstalações a serem usadas, dessa forma, segundo Ballou (2006) temos as classfcações dos problemas em categoras como: força dreconadora; número de nstalações; descontnudade das escolhas; grau de agregação de dados; horzonte de tempo. a) Força Dreconadora Envolve os fatores mas mportantes a serem consderados na localzação de nstalações. Por exemplo, os fatores de localzação mas mportantes para fábrcas e armazéns seram os econômcos; já para uma loja de varejo é mas nteressante estar localzado próxmo ao centro de consumo. b) Número das Instalações Outro fator a se consderar num problema de localzação é em relação ao número de nstalações a serem construídas, podendo ser uma nstalação únca ou múltpla, sendo que para este últmo deve ser levado em consderação o estudo das forças compettvas, a dvsão da demanda entre as nstalações e o aumento da nstalação e do custo fxo de uma forma geral. c) Descontnudade das Escolhas Refere-se à exploração das localdades possíves de forma contínua até a escolha da melhor de todas, conhecdo como métodos de localzação contínuos. Além deste método, há o

3 método dscreto, mas utlzado nos casos de localzação de múltplas nstalações, em que os métodos de localzação pesqusam a localdade deal dentre uma relação de opções váves. d) Grau de Agregação de Dados Envolve a agregação de dados geográfcos na solução de um problema prátco de localzação, devdo à complexdade cada vez maor das confgurações de projetos de rede. A agregação dos dados tem como resultado a lmtação da acuráca de grandes áreas geográfcas, como cdades nteras. e) Horzonte de Tempo Deve-se consderar também em problemas de localzação o horzonte de tempo em que a nstalação fcará no local, ou seja, o planejamento de localzação deverá levar em conta possíves mudanças futuras que possam afetar a vabldade da nstalação, vsto que sso representa um nvestmento fxo e os custos de mudar de uma localzação para outra podem ser elevados LOCALIZAÇÃO DE INSTALAÇÃO ÚNICA Um dos modelos para resolver problemas de localzação de nstalação únca é pela abordagem do centro de gravdade. Este método avala a demanda exstente, o volume de bens ou servços e os custos de transportes, de forma que mnmze a soma do volume em um ponto multplcando pela tarfa de transporte para o ponto multplcada pela dstânca até o ponto (Ballou, 2006), resultando na segunte fórmula: MínTC V R d (1) Em que: TC = Custo Total do Transporte V = Volume no ponto R = Taxa de transporte até o ponto d = Dstânca até o ponto da nstalação a ser localzada Para trabalhar com as dstâncas, segundo Lachtermacher (2009), costuma-se colocar um exo cartesano sobre o mapa da regão e determnar a posção dos centros de demanda em relação a uma orgem aleatóra. A localzação da nstalação a ser construída é encontrada pela resolução de duas equações, uma para cada coordenada da localzação, sendo chamadas também de coordenadas do centro de gravdade. As equações são: V R X / d V R / d V R Y / d Y V R / d X (2) (3)

4 Em que: x, y = Coordenadas da nstalação localzada x, y = Coordenadas dos pontos de fonte e demanda O d da dstânca entre o ponto de demanda e a nstalação a ser localzada é estmado por: d K ( X X ) 2 (Y Y ) 2 (4) Em que K é um fator de escala para converter uma undade de uma coordenada de uma coordenada em uma medda mas comum de dstânca como, por exemplo, qulômetros. Segundo Ballou (2006), o processo de solução de problemas de localzação únca envolve sete etapas a segur: 1. Determnar as coordenadas X, Y para todos os pontos de oferta e demanda, além dos volumes e as tarfas de transporte. 2. Aproxmar a localzação ncal das fórmulas para o centro de gravdade, omtndo a dstânca d, de forma que as equações fquem: X V R X V R Y V R Y V R 3. Usar os valores encontrados para x, y da etapa 2 para calcular a dstânca d da equação Substtur d nas equações 2 e 3, e encontrar as coordenadas revsadas x, y. 5. Recalcular d a partr das coordenadas revsadas da etapa Repetr as etapas 4 e 5 até que as coordenadas x, y não mudem por sucessvas terações, ou até que mudem tão pouco que contnuar o cálculo não seja provetoso. 7. E, por fm, calcular o custo total da melhor localzação utlzando a equação 1 a partr da menor dstânca d encontrada. 3. TPG DO BRASIL A TPG do Brasl fo fundada em 2005 e nesses anos de atvdades desenvolveu soluções Tecnológcas aplcadas em compressão, descompressão e transporte de Gás Natural Comprmdo (GNC). Ao longo desses anos foram realzados projetos para grandes empresas ndustras Brasleras como Petrobras, Potgás, Natural Gás Dstrbudor, Monho Das Branco, Lumna Resíduos Industras, Esbra, entre outras. Sua sede está localzada em Natal/RN, e possu um núcleo de pesqusas no Parque Tecnológco de São José dos Campos. Atua na área de gás, petróleo e energas renováves, no reaprovetamento energétco do bogás de aterros santáros e estações de tratamento de esgoto com tecnologa naconal. Como seu objetvo é fazer uma base operaconal no Vale do Paraíba, faz-se necessáro defnr a melhor localzação para tal, para mnmzar as dstâncas percorrdas e, consequentemente, dmnur os custos com transporte. Vsto que há possbldade da empresa atuar nas cdades que possuem aterros santáros na regão, essas serão ctadas no decorrer deste trabalho.

5 A retrada do bogás dos aterros ocorre por meo de carretas de GNC, deslocando-se de aterro em aterro coletando o bogás que antes era quemado nos Flares, facltando assm seu transporte e até mesmo seu aprovetamento na planta. A fgura 1 apresenta uma carreta de GNC. Fgura 1 - Carreta de GNC 4. CIDADE DO VALE DO PARAÍBA E ATERROS SANITÁRIOS Sendo o tema deste trabalho a localzação da base operaconal da TPG do Brasl, fazse necessáro, então, um levantamento de dados das cdades do Vale do Paraíba que possuem aterros santáros, como suas localzações, característcas populaconas e econômcas e as característcas de seus aterros CACHOEIRA PAULISTA A cdade de Cachoera Paulsta está no Vale do Paraíba, entre as Serras da Mantquera e da Bocana, com 195 qulômetros de dstânca da Captal Paulsta e de 205 qulômetros do Ro de Janero. Seu acesso se dá pela BR 116 Rodova Presdente Dutra e pela SP 52 Rodova Nesralla Rubez. A cdade também faz lmte com: Cruzero, Slveras, Lorena, Pquete e Canas. Conforme o Censo 2010 feto pelo IBGE (Insttuto Braslero de Geografa e Estatístca), a população é de de habtantes e, anda de acordo com a nsttução ctada acma, o Índce de Desenvolvmento Humano (IDH) é consderado alto. Anda de acordo com a mesma pesqusa feta pelo IBGE, o Censo 2010 verfcou que Produto Interno Bruto (PIB) da cdade fo de R$ ,00. Com área de m², o aterro santáro de Cachoera Paulsta recebe, aproxmadamente, 350 toneladas de resíduos daramente, produzndo m³ de bogás. Admnstrado pela empresa Vale Soluções Ambentas ncou suas operações em 2006, com vda útl estmada para mas 60 anos. Recebe resíduos das seguntes cdades: Aparecda, Canas, Caçapava, Cruzero, Cunha, Guaratnguetá, Lavrnha, Lorena, Potm, Queluz, Rosera, São José do Barrero, Slveras. 4.2 PINDAMONHANGABA Dstante a 139 qulômetros da cdade de São Paulo, Pndamonhangaba faz dvsa com as cdades de Taubaté, Tremembé e Rosera. O prncpal acesso à cdade se dá pela Rodova Presdente Dutra, no qulômetro 99.

6 Segundo o Censo demográfco do IBGE de 2010, a cdade possu ml habtantes, com o PIB de R$ ,00. O aterro santáro de Pndamonhangaba fo construído sobre o antgo lxão da cdade, portanto, mesmo sendo ambentalmente seguro, não cumpre todos os requstos necessáros para ser um aterro santáro com todas as especfcações. O aterro recebe 136 toneladas de resíduos daramente somente da cdade, produzndo m³ de bogás e tem vda útl até o fm de 2015, e já possu uma nova área que está em fase de lcencamento para comportar o novo aterro. Sua admnstração é feta pela empresa Ponera, que ganhou a lctação para tal. 4.3 TREMEMBÉ A Estânca Turístca de Tremembé está localzada entre as cdades de Taubaté e Pndamonhangaba. Está a 147 km de São Paulo e 311 km do Ro de Janero. Segundo o Censo de 2010 do IBGE, Jambero possu habtantes, com o Produto Interno Bruto de R$ ,00. Com área de mas de 1 mlhão de m², o aterro santáro de Tremembé produz m³ de bogás ao receber, daramente, 630 toneladas de resíduos das seguntes cdades: Campos do Jordão, Santo Antôno do Pnhal, São Bento do Sapucaí, Caçapava, Montero Lobato, Taubaté, Tremembé, Caraguatatuba, Ilhabela, Ubatuba, Brtba Mrm e Salesópols. Admnstrado pela empresa Estre ncou suas operações em 1996 e não tem vda útl defnda exatamente, devdo ao tamanho do terreno. 4.4 SÃO JOSÉ DOS CAMPOS A cdade de São José dos Campos está a cerca de 100 qulômetros da cdade de São Paulo. A cdade tem como prncpas acessos as rodovas Presdente Dutra, rodova dos Tamoos e rodova Carvalho Pnto. Além dsso, é servda por lnha férrea para transporte de cargas. De acordo com o Censo de 2010 do IBGE, a cdade possu uma população de habtantes, sendo a mas populosa da regão e, por sso, é a sede da Regão Metropoltana do Vale do Paraíba. Anda de acordo com a mesma nsttução, cdade possu um IDH muto elevado. O Produto Interno Bruto de São José dos Campos, em 2010, de acordo com o IBGE fo de R$ ,00, posconando a cdade entre as 30 maores economas do país. Esse destaque econômco se dá pelo elevado número de grandes empresas nstaladas no muncípo. Admnstrado pela empresa Urbam, o aterro santáro de São José dos Campos recebe aproxmadamente 720 toneladas de resíduos daramente e produz m³ de bogás. Em operação desde o níco dos anos 90, tem vda por mas oto anos. Até então a cdade não possuí uma área para um novo aterro. 4.5 JAMBEIRO Jambero faz lmte com as cdades de São José dos Campos, Jacareí, Caçapava, Redenção da Serra, Santa Branca e Parabuna. Segundo o Censo de 2010 do IBGE, Jambero possu habtantes, com o Produto Interno Bruto de R$ ,00. O PIB per capta da cdade é um dos maores do país, e o IDH é consderado alto. O aterro santáro da cdade de Jambero é admnstrado pela empresa Engep, é um aterro novo, naugurado em 2013 e tem vda útl até Com área de 3,3 mlhões de m², produz daramente m³ de bogás ao receber, aproxmadamente, 500 toneladas de

7 resíduos das seguntes cdades: Guararema, Parabuna, Santa Branca, São Sebastão, Arujá e Mog das Cruzes. 4.6 JACAREÍ Jacareí está stuada na regão do Vale do Paraíba, no nteror do estado de São Paulo. A dstânca da captal é de aproxmadamente 90 qulômetros, e os prncpas acessos à cdade podem ser fetos pelas rodovas Presdente Dutra, rodova Carvalho Pnto e rodova Dom Pedro I. Conforme o Censo do ano de 2010, do IBGE, a cdade possu habtantes, sendo a tercera mas populosa da regão do Vale do Paraíba, possundo, também, um IDH alto.com a economa da cdade baseada na ndústra, Jacareí contablzou em 2010 um PIB de R$ ,00. O aterro santáro da cdade de Jacareí está em operação desde 1986 e recebe aproxmadamente 120 toneladas de resíduos daramente, produzndo com esta quantdade m³ de bogás. Sua admnstração é feta pela empresa Ambental Jacareí. Tem vda útl até novembro de 2015 sendo que uma nova área já está em fase de lcencamento ambental. 5. PROBLEMA DE LOCALIZAÇÃO DA BASE OPERACIONAL DA TPG DO BRASIL NO VALE DO PARAÍBA A localzação da base operaconal da TPG no Vale do Paraíba é um fator mportante, pos ao estabelecer a nstalação no centro de gravdade da demanda, é possível mnmzar as dstâncas, desta forma mnmzando os custos com transportes, além de aumentar a qualdade do atendmento ao clente. Para a resolução do problema de localzação da base operaconal da TPG do Brasl fo utlzado o software Logware, versão 5.0, dsponível na qunta edção do lvro Gerencamento da Cadea de Suprmentos/Logístca Empresaral, de Ronald H. Ballou, como dto anterormente. Logware é uma coleção de softwares útes para analsar uma varedade de problemas de logístca e de cadea de abastecmento e estudos de caso (BALLOU, 2004). Desta coleção de softwares fo escolhdo o módulo COG (do nglês Center-of-Gravty, ou Centro de Gravdade), pos este método é utlzado para localzar uma nstalação únca no exato centro de gravdade das demandas, de modo a dmnur os custos totas pela redução da dstânca percorrda. As bases matemátcas utlzadas neste software foram explcadas no capítulo 5. Para a resolução deste problema necessta-se conhecer alguns dados como: as coordenadas dos pontos dos aterros das cdades pesqusadas, o volume de fonte/demanda e a taxa de transporte. As coordenadas foram encontradas em cma da localzação agregada dos aterros no Vale do Paraíba, demonstrada na fgura 2, em que houve a dvsão do mapa da regão em uma grade lnear, com escala de 1 coordenada para 4 km. A fgura 3 mostra o mapa segmentado.

8 Fgura 2: Localzação agregada dos aterros do Vale do Paraíba Fgura 3: Mapa segmentado dos aterros do Vale do Paraíba As coordenadas foram defndas, por aproxmação, conforme a tabela 1.

9 Tabela 1 - Coordenadas dos aterros do Vale do Paraíba Cdades X Y Cachoera Paulsta 38,8 37,6 Jacareí 9,1 21,7 Jambero 16,4 20,9 Pndamonhangaba 25,5 33,1 São José dos Campos 12,4 26,4 Tremembé 21,2 30,9 O volume de fonte/demanda utlzado na resolução deste problema fo o número estmado de vagens ao ano de carretas de GNC. Incalmente fo utlzado o banco de dados da TPG do Brasl no ano de 2015, onde se tem a quantdade de bogás produzda por hora, medda em m³. A partr desses dados fo possível estabelecer a estmatva de produção anual de bogás, ao multplcar a produção horára por (24 horas x 365 das), conforme tabela 2. Tabela 2 - Produção de bogás por hora e ao ano Cdades Produção de bogás (m³/hora) Produção de bogás (m³/ano) Cachoera Paulsta Jacareí Jambero Pndamonhangaba São José dos Campos Tremembé Após encontrar a produção anual de bogás em cada aterro, fo calculado o número de vagens ao ano necessáro para o transporte do bogás gerado. Sabendo que cada carreta de GNC da empresa TPG do Brasl comporta até m³ de bogás, segundo dados da própra TPG (2015), tem-se, então, a quantdade de carretas que serão movmentados anualmente em cada cdade para o atendmento dos aterros santáros. Consderando como constante a taxa de produção em todos os aterros e que os camnhões operem com a capacdade máxma, tem-se o total de vagens anual dos camnhões, conforme a tabela 3.

10 Tabela 3 - Número de vagens ao ano Cdades Produção de bogás (m³/ano) Vagens/ano Cachoera Paulsta Jacareí Jambero Pndamonhangaba São José dos Campos Tremembé E, por fm, a taxa de cálculo utlzada na resolução do presente problema fo o custo varável por km rodado, no valor de US$ 0,843/km, por consderar que os outros custos de transporte constantes, como custos fxos, manutenção de equpamentos, saláros, etc. O valor de US$ 0,843/km fo defndo segundo um artgo publcado pela PUC-Ro. Com esses dados em mãos é possível a resolução do problema no Logware, utlzando o módulo COG (fgura 4), ncando em Start (fgura 5), abrndo a janela para a entrada dos dados (fgura 6). Fgura 4 - Módulos do Logware

11 Fgura 5 - Tela de níco do módulo de Centro de Gravdade Fgura 6 - Módulo Centro de Gravdade Incalmente defne-se o nome do problema (Problem label) e o fator de escala (Map scalng factor). Este últmo se refere ao valor de conversão da dstânca entre coordenadas para mlhas. Como este trabalho é feto utlzando o sstema métrco, há a necessdade de uma nova conversão, de qulômetros para mlhas, cujo valor de conversão é de 1 km para 0,621 mlhas. Como o valor da dstânca entre coordenadas neste problema é de 1 coordenada para 4 qulômetros, pode-se converter esta escala em aproxmadamente 1 coordenada para 2,8 mlhas, valor este que será utlzando como fator de escala. O segundo passo é adconar lnhas (Add row) no problema, de forma que possa nserr os dados de cada cdade no Logware, como o nome das cdades em Pont Label, as suas localzações em pares ordenados em X coordnate e Y coordnate e por fm a demanda de cada ponto em Volume. E fnalmente colocar a taxa de transporte em Transport Rate, cujo valor neste problema é de U$0,843/km. A tela com as nformações preenchdas está demonstrada na fgura 7.

12 Fgura 7 - O problema estruturado no Logware Após a estruturação deste problema no Logware pode-se resolver ao clcar em Solve. Na janela Faclty coordnates (fgura 8) pode-se escolher a opção 1 para fazer uma teração ou a opção 2 se deseja especfcar a localzação da nstalação para obter a nformação de custos; para este problema fo escolhda a opção 1. Fgura 8 - Janela de coordenadas da nstalação A janela Another computatonal cycle é uma janela de peddo para uma nova teração (fgura 9). Neste trabalho fo realzado vnte terações para obter uma resposta consstente.

13 Fgura 9 - Janela de peddo de nova teração Após as terações deste problema tem-se a resposta que a melhor localzação da base operaconal da TPG do Brasl no Vale do Paraíba é no par ordenado (20,5;30,3), com um custo de US$ ,71 ao ano, segundo a fgura 10. Fgura 10 - Solução do problema Ao plotar essa localzação no mapa segmentado da regão do Vale do Paraíba, tem-se que a melhor localdade para a nstalação da base operaconal da TPG do Brasl na regão do Vale do Paraíba é na regão central do muncípo de Tremembé, conforme a fgura 11.

14 Fgura 11 - Solução do problema no mapa 7. CONCLUSÃO O pleno atendmento ao clente é fator de compettvdade para as empresas, por sso os gestores devem dreconar sua atenção e dedcação para atender às suas exgêncas. Desenvolvendo sstemas e projetos que otmzem o tempo e custos com transporte, logo a escolha de uma boa localzação é essencal para tal objetvo. Sendo essa escolha bastante complexa em decorrênca das dversas varáves a serem consderadas que, normalmente, são qualtatvas e quanttatvas, começando pela escolha de qual fator será mas mportante. Sendo assm, supondo que a dstânca entre a facldade e os clentes é ndcador de relevânca para o bom atendmento e objetvando o custo mínmo de transporte para uma nstalação ntermedára localzada entre os pontos de orgem e destno utlzou-se como ferramenta o método de Centro de Gravdade para chegar a uma solução ótma. Conclu-se, portanto, que após as terações deste problema tem-se a resposta que a melhor localzação da base operaconal da TPG do Brasl no Vale do Paraíba é no par ordenado (20,5;30,3) da grade lnear utlzada no trabalho, cuja localzação é a regão central do muncípo de Tremembé, apresentando uma menor dstânca entre os pontos de demanda e custo de US$ ,71 ao ano. 8. REFERÊNCIAS BALLOU, R. H. Gerencamento da Cadea de Suprmentos/Logístca Empresaral. São Paulo: Bookman, 2006 BOWERSOX, D. J. ; CLOSS, D. J. Logístca Empresaral: O processo de ntegração da cadea de suprmento. São Paulo: Atlas, 2001 CETESB. Inventáro Estadual de Resíduos Sóldos Urbanos. Dsponível em: Acesso em: 18/06/2015 DASKIN, M. Network and Dscrete Locaton: Models, Algorthms, and Applcatons. New York: WleyInterscence, 1995

15 IBGE. Dados geras dos muncípos do Estado de São Paulo. Dsponível Acesso em: 18/06/2015 em: LACHTERMACHER, G. Pesqusa Operaconal na tomada de decsões. São Paulo: Pearson Prentce Hall, 2009 PUC-RIO. Análse do Custo de Transporte de Gás Natural. Dsponível em Acesso em: 12/06/2015 TPG. TPG do Brasl Dsponível em: Acesso em: 18/06/2015 Powered by TCPDF (