Seleção de estratégias de manutenção em operadoras de táxi aéreo offshore : modelagem pelo ELECTRE I

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1 Seleção de estratégias de manutenção em operadoras de táxi aéreo offshore : modelagem pelo ELECTRE I José Kimio Ando (UFF) kimiomar@terra.com.br Helder Gomes Costa (UFF) hgc@engenharia.uff.br Resumo Este artigo ilustra a aplicação do Método ELECTRE I à redução do conunto de alternativas para estratégias de manutenção por empresa de operações de táxi aéreo offshore. São definidos os conuntos de critérios e de alternativa, além das escalas de ulgamento. Os resultados indicam a viabilidade da aplicação e também o conunto reduzido de alternativas obtido ao final do trabalho. Uma análise de sensibilidade dos resultados aos parâmetros de corte do ELECTRE I é também apresentada. Palavras chave: Multicritério. ELECTRE. Offshore. Helicóptero. Manutenção. Petróleo. 1. Introdução A PETROBRAS contrata os serviços de empresas de táxi aéreo para transportar, por helicóptero, pessoal e material para suas plataformas marítimas de exploração de petróleo. Visando ter um transporte mais seguro e confiável, as licitações atuais exigem utilização de helicópteros novos (recém-fabricados) no início destes serviços. Desta forma, uma empresa contratada para estes serviços necessita adquirir aeronaves novas. Raramente, esta empresa dispõe de pessoal, instalações ou ferramental ociosos que possam absorver a manutenção de mais helicópteros em suas frotas, devendo definir a estratégia de uma nova manutenção para estas aeronaves recém adquiridas. O problema consiste em decidir qual será a estratégia de manutenção a ser implantada numa empresa de táxi aéreo que opera helicópteros em operações offshore a fim de atender adequadamente o cliente e obter lucro. Este artigo apresenta a análise deste problema: qual a estratégia de manutenção uma empresa vencedora de licitação, que por conseqüência tem de adquirir x novos helicópteros, deve adotar? 1.1 Características do processo de decisão Uma metodologia de decisão é uma análise sistemática que busca a coerência, a eficácia e a eficiência das decisões tomadas diante das informações disponíveis (Gomes et alli, 2002). Ao decisor é confiada a responsabilidade da decisão (Figueira, 1998). No caso do problema em foco, esta responsabilidade situa-se no nível da alta gerência da organização. Algumas vezes, existe um outro ator envolvido no processo de decisão: o analista. A função do analista é auxiliar o decisor na decisão. Segundo (Rogers et alli, 1999), o papel do analista consiste em: a) selecionar o modelo a ser utilizado; b) obter informações necessárias para o modelo e interpretar os resultados de uma forma facilmente compreensível; e, c) explicar o mecanismo do modelo escolhido para o decisor. O apoio à decisão não busca apresentar uma solução definitiva ao decisor (Gomes et alli, 2002), mas esclarecer a decisão e indicar uma ação de forma a aumentar a coerência entre a evolução do processo e os obetivos e sistema de valores do decisor (Roy e Bouyssou, 1993). Segundo Figueira (1998), o analista possui um conhecimento técnico, que condiciona seu trabalho de modelagem. Esta característica pode induzi-lo a não considerar critérios importantes para a decisão em uma visão estratégica do negócio, aumentando a chance do decisor reeitar a proposta do analista. ENEGEP 2004 ABEPRO 3030

2 Os métodos de Auxílio Multicritério à Decisão (AMD) consideram múltiplos critérios na decisão e incorporam valores subetivos do decisor aos modelos (Gomes e Gomes, 2002). Segundo Gomes et alli (2002), nestes métodos pode-se notar o esforço em se tentar representar o mais fielmente possível as preferências do decisor ou do grupo dos decisores, mesmo que essas preferências não seam totalmente consistentes. Buscando reduzir o conflito entre a decisão indicada pelo analista e a adotada pelo decisor, optou-se neste trabalho por investigar o emprego de um método de auxílio multicritério à decisão à seleção da estratégia de manutenção da empresa de táxi aéreo. 1.2 Obetivo Este artigo tem por obetivo investigar a aplicação do AMD ao processo de escolha de estratégia de manutenção de helicópteros, que atuam em operação offshore, mais especificamente investiga-se a aplicação do método ELECTRE I ao problema exposto. 2. Método ELECTRE I A metodologia ELECTRE (ELimination Et Choix Traduisant la REalité) foi sugerida por Benayoun, Roy e Sussman e aprimorada por Bernard Roy (Gomes e Moreira, 1998). Roy (1968 apud Rogers et alli, 2000) apresentou a teoria matemática do método ELECTRE", baseado na comparação par a par das alternativas. Tal princípio, denominado surclassement, foi traduzido para outranking (língua inglesa) e são denotados: dominação; superação; subordinação; superclassificação; ou, prevalência (língua portuguesa). O estudo da dominância se baseia em uma lógica não compensatória. Usando as noções de concordância e de discordância, permite a construção de relações que incorporam as preferências do decisor. Na construção destas relações, considera-se que uma alternativa domina uma outra alternativa (asb) se: há uma maioria suficiente de critérios, considerando os seus pesos, apóia esta proposição (princípio da concordância); e, a oposição em algum critério não é forte o suficiente para discordar globalmente (vetar) esta proposição. 1 A concordância (C(a,b)) é calculada por: Cab (, ) = w onde W = w W g : ( a) g ( b) A reeição ou discordância (D(a,b)) com a afirmação a domina b é dada por: D(a,b) = 0, se g (a) g (b) ; ou, 1 D(a,b)= ( g ( b) g ( b)) onde δ = max[ g ( b) g ( a)] δ Considera-se que: a e b são alternativas; é o índice de critério; w peso do critério ; g (a) e g (b) indicam, respectivamente, a avaliação das alternativas a e b, à luz do critério. Comparando os índices de concordância e discordância com valores pré-estabelecidos de referência c^ e d^ são estabelecidas as relações entre as alternativas, que podem ser: Subordinação: a S b quando C(a,b) c^ e D(a,b) d^ ; e, b S a quando C(b,a) c^ e D(a,b) d^. Incomparabilidade: a R b (lê-se a e b são incomparáveis) quando não ocorre alguma relação de subordinação entre a e b. Estabelecida as relações de superação particiona-se o conunto de alternativas (A) em: ENEGEP 2004 ABEPRO 3031

3 conunto de alternativas não-dominadas (N), formado por elementos não comparáveis. conunto de alternativas dominadas (A\N), formado por alternativas que são superadas por pelo menos uma alternativa em N; e, A determinação destes subconuntos é mais facilmente feita através de grafos (ver figura 1), onde as relações de superação entre as alternativas 1, 2, 3 e 4 são representadas por setas. Neste grafo temos o conunto de alternativas dominadas A\N = {2, 4} e o conunto de alternativas não dominadas N = { 1, 3}. 3. Modelagem do problema Figura 1 Grafo de relações de superação Há variações nas etapas de solução de um problema decisório, embora haa uma análise sistemática comum aos modelos de tomada de decisão. No presente trabalho, baseado em Costa (2002) e Rogers et alli (2000), foram realizadas as etapas apresentadas a seguir: 3.1. Caracterização do problema e definição de obetivos O problema consiste em definir a estratégia a ser adotada para a manutenção de helicópteros numa empresa de táxi aéreo em fase de aquisição de novas aeronaves. A empresa funciona há 14 anos prestando serviços de táxi aéreo por meio de helicópteros em apoio das operações de prospecção de petróleo da PETROBRAS e de outras empresas petrolíferas, tanto no mar quanto em terra. A empresa á operou diversos tipos de aeronaves e sua frota variou em função dos resultados nas licitações em que participou, tendo chegado a operar oito aeronaves simultaneamente. Atualmente a empresa opera cinco helicópteros e, embora á exista um sistema de manutenção implantado na empresa para estas aeronaves, ele não tem capacidade de atender a manutenção de mais cinco aeronaves que estão sendo adquiridas. A estratégia a ser adotada deverá: cumprir os requisitos técnicos de manutenção aeronáutica; atender exigências contratuais e legais; e, obter resultados financeiros e políticos satisfatórios. 3.2 Geração de alternativas Por hipótese considera-se que todas as alternativas irão atender os requisitos básicos de manutenção aeronáutica como utilização de documentação técnica adequada, contratação de pessoal devidamente qualificado, utilização de ferramental adequado, aquisição de sobressalentes em quantidade suficiente e contratação de serviços de empresas homologadas. Desta forma a diferenciação das alternativas será feita pelo modo como atendem às variáveis legais e contratuais. Em função das análises efetuadas, considera-se que as alternativas de estratégia de manutenção serão formadas pela composição de três características, que foram combinadas gerando as 18 alternativas apresentadas na Tabela 1. Turnos possíveis para se executar a manutenção: Diurno1; Diurno2; e, Diurno 3. Possibilidades de utilização manutenção progressiva: Sim; ou, Não. Intensidade de uso de serviços de terceiros: Total; Parcial; ou, Nulo. ENEGEP 2004 ABEPRO 3032

4 Turnos de manutenção Serviços de terceiros Manutenção progressiva Código Diurno 1 Nulo Não D1NN Diurno 1 Parcial Não D1PN Diurno 1 Total Não D1TN Diurno 1 Nulo Sim D1NS Diurno 1 Parcial Sim D1PS Diurno 1 Total Sim D1TS Diurno 2 Nulo Não D2NN Diurno 2 Parcial Não D2PN Diurno 2 Total Não D2TN Diurno 2 Nulo Sim D2NS Diurno 2 Parcial Sim D2PS Diurno 2 Total Sim D2TS Noturno Nulo Não NNN Noturno Parcial Não NPN Noturno Total Não NTN Noturno Nulo Sim NNS Noturno Parcial Sim NPS Noturno Total Sim NTS Tabela 1 Alternativas de estratégia de manutenção 3.2 Conunto de critérios e pesos Independente do método adotado, em qualquer processo decisão a figura central é o decisor, a quem cabe exercer as tarefas de escolher e preferir (Zeleny, 1982 apud Ensslin e Borgert, 1998). Como diferentes decisores freqüentemente escolhem diferentes caminhos de solução para um mesmo problema, atribuindo pesos diferentes a cada critério, influenciados por seus valores pessoais, devemos obter os critérios e pesos através de entrevistas com o decisor.o conunto de critérios de ulgamento utilizados foi obtido por meio de entrevistas com o decisor. Para obter os respectivos pesos optou-se atribuição direta de peso ou pontuação direta, na qual simplesmente se pergunta ao decisor quais os pesos a serem atribuídos a cada critério (Gomes et alli, 2002), obtendo-se s dados apresentados na Tabela 2. CRITÉRIO DESCRIÇÃO PESO condição compra de suporte técnico disponibilidade resistência para implantar centralização refere-se aos custos envolvidos e suas condições de financiamento e pagamento refere-se às facilidades de comunicação (língua, meios de comunicação e proximidade do suporte técnico) e quantitativo e presteza do apoio técnico de serviços e informações refere-se ao resultado esperado para a disponibilidade das aeronaves a ser obtido com a estratégia refere-se ao nível de resistência esperado para a implantação da estrutura de manutenção refere-se ao nível de concentração das atividades de manutenção em um único local Tabela 2 Critérios de ulgamento e respectivos pesos GRUPO ESCALA 4 benéfico 3 benéfico 5 benéfico 2 custo 5 benéfico DA Segundo Roy e Bouyssou (1993) o conunto de critérios e sua significação devem ser congruentes com a cultura do decisor, permitindo sua compreensão espontânea e aceitação como referência. Desta forma buscou-se interferir o mínimo necessário nos critérios e manter ENEGEP 2004 ABEPRO 3033

5 as nomenclaturas e definições dos critérios apresentadas pelo decisor nas entrevistas. Ressalta-se que, embora disponibilidade sea uma grandeza estatística, para o decisor este critério é uma grandeza subetiva relacionada ao tempo em que as aeronaves são consideradas operacionais unto ao contratante. Da mesma forma o critério condições de compra, pelo ponto de vista do decisor, é mais adequado e abrangente do que um critério de custo. Não se pode considerar a priori qualquer conunto de critérios como adequado para se utilizar uma metodologia AMD. Segundo Roy e Bouyssou (1993) um conunto de critérios deve apresentar uma coerência mínima, atendendo a três axiomas: da exaustividade; da coesão; e, da não redundância. Esta coerência pode ser verificada de forma prática através dos seguintes testes operacionais relacionados a seus respectivos axiomas: Teste do Axioma da Exaustividade Pode-se imaginar duas alternativas cuos ulgamentos em todos critérios são iguais e mesmo assim ser possível negar que elas são indiferentes entre si? Caso a resposta sea afirmativa o axioma da exaustividade não está sendo respeitado e devem ser incluídos um ou mais critérios no conunto de critérios; Teste do Axioma da Coesão - Pode-se imaginar duas alternativas a e b indiferentes entre si que, ao se melhorar o desempenho em alguns critérios de a e/ou degradar o desempenho de b em alguns critérios, obtém-se alternativas a* e/ou b* para as quais não se verifica que a* não é ao menos tão boa quanto b*? Caso a resposta sea afirmativa o axioma da coesão não está sendo respeitado e os critérios devem ser revistos; e Teste do Axioma da Não Redundância Existe algum critério cua retirada do conunto de critérios define um novo conunto que não respeita os testes de exaustividade e de coesão? Caso exista, este critério é redundante e deve ser retirado do conunto. Realizando estes testes, verificou-se que os critérios apresentados atendem aos axiomas e desta forma sua utilização foi considerada adequada para o processo decisório. 3.3 Julgamento do desempenho das alternativas Para o ulgamento das alternativas, foram utilizadas escalas verbais em todos os critérios. Esta opção pelas escalas verbais se ustifica pelos seguintes aspectos: requerem pouco tempo para serem criadas (Gomes et alli, 2002), demandando pouco tempo do decisor nas entrevistas; e, o decisor tem uma característica pessoal de preferir tratar a maioria dos assuntos através de comunicação oral, como conversas e debates, ao invés de comunicação visual, como relatórios escritos ou gráficos. Foram utilizadas escalas de Lickert com 9 (nove) pontos. Para o ulgamento dos critérios do grupo benéfico, foi utilizada uma escala crescente na qual um incremento do critério é visto deseável (ver tabela 3). Para o critério resistência para implantar, cuo incremento não é deseado, foi utilizada a escala decrescente apresentada na tabela 4. Com base nestas escalas o decisor emitiu o conunto de ulgamentos apresentados da tabela Aplicação do ELECTRE Segundo Gomes et alli (2002), o uso dos métodos de subordinação pode ser motivado pela impossibilidade ou dificuldade de estabelecermos uma função de utilidade, e porque a agregação da escola Francesa facilita a comparação da agregação a priori e a posteriori. Com o propósito de apresentar ao decisor uma redução significativa do conunto de alternativas e não uma alternativa única, foi adotado o método ELECTRE I. Considerando os pesos dos critérios (tabela 2) e os ulgamentos do decisor (tabela 5), variaram-se os padrões de corte c^ e ENEGEP 2004 ABEPRO 3034

6 d^, obtendo diferentes composições para o núcleo (N). A tabela 6, indica estes resultados,obtidos com o auxílio do sistema Multicriteria Lab. Escala verbal Excelente Abreviatura E Escala verbal Muito Alta Abreviatura MA Entre Bom e Excelente B/E Entre Alta e Muito Alta A/MA Bom B Alta A entre Regular e Bom RG/B entre Média e Alta M/A Regular RG Média M entre Ruim e Regular R/RG entre Baixa e Média B/M Ruim R Baixa B Entre Péssimo e Ruim P/R entre Muito Baixa e Baixa B/MB Péssimo Tabela 3 Escala verbal crescente. Alternativas Critérios Suporte técnico P Disponibilidade Muito Baixa MB Tabela 4 Escala verbal decrescente. condição compra de resistência para implantar D1NN RG RG RG B B D1PN RG RG R/RG B RG D1TN RG RG R B RG D1NS RG RG RG/B M B D1PS RG RG RG M B D1TS RG RG R/RG M B D2NN B B RG/B M RG D2PN B B RG M RG D2TN B B R/RG M RG D2NS B/E B/E B M B D2PS B/E B/E RG/B M B D2TS B/E B/E RG M B NNN B B/E B M/A B/E NPN B B/E RG/B M/A B/E NTN B B/E R/RG M/A B/E NNS E E E M/A E NPS E E B/E M/A E NTS E E B M/A E Tabela 5 Julgamento do desempenho das alternativas (escala verbal) Centralização ENEGEP 2004 ABEPRO 3035

7 ĉ ˆd NÚCLEO 1,0 0,0 D1NN, D2NS, NNS 1,0 0,2 D1NN, D2NS, NNS 1,0 0,4 D1NN, D2NS, NNS 1,0 0,6 D1NN, D2NS, NNS 0,9 0,0 D1NN, D2NS, NNS 0,9 0,2 D1NN, D2NS, NNS 0,9 0,4 D1NN, D2NS, NNS 0,9 0,6 D1NN, D2NS, NNS 0,8 0,0 D1NN, D2NS, NNS 0,8 0,2 D1NN, D2NS, NNS 0,8 0,4 D1NN, D2NS, NNS 0,8 0,6 NNS 0,6 0,0 D1NN, D2NS, NNS 0,6 0,2 D1NN, D2NS, D2PS, D2TS, NNS, NPS, NTS 0,6 0,4 D1NN, D2NS, D2PS, D2TS, NNS, NPS, NTS 0,6 0,6 NNS, NPS, NTS Tabela 6 Sensibilidade de N em função de variação de parâmetros de corte. Para valores extremos de exigência; isto é, concordância plena (c^=1,0) e discordância nula (d^= 0,0), o resultado consiste em reduzir as alternativas indicadas à N = {D1NN, D2NS e NNS}. O conunto N = {D1NN, D2NS e NNS, manteve-se constante para c^ 0,8 e d^ < 0,6. Estas alternativas permanecem em N, para qualquer c^ 0,6 e d^ [ 0,4. A medida que se reduz c^ e se aumenta d^, se relaxam as exigências de concordância e discordância. Em geral, valores baixos de concordância e altos de discordância não são utilizados. Desta forma o analista indicou ao decisor as alternativas D1NN, D2NS e NNS. Sendo que este não demonstrou conflito com a orientação do analista, declarando tendência em adotar a alternativa D2NS 4. Conclusões Neste artigo foi investigada a aplicação dos conceitos do Auxílio Multicritério à Decisão ao problema de seleção de estratégia de manutenção de uma empresa de táxi aéreo offshore. No Brasil, muitas das plataformas de produção de petróleo estão situadas a mais de 90 km da costa e são apoiadas por barcos e helicópteros para o transporte de material e pessoal. A PETROBRAS (segundo opera: poços ativos (852 marítimos); 96 plataformas de produção (74 fixas; 22 flutuantes); 31 sondas de perfuração (19 marítimas). O ornal O GLOBO em suas edições de 05/06/2003 e 05/05/2003 divulgou que a PETROBRAS descobriu novos campos petrolíferos no Espírito Santo, em águas profundas da Região Norte da Bacia de Campos, e uma grande reserva de gás na Bacia de Santos em área distante da costa. Desta forma, espera-se um aumento na demanda de transporte por helicópteros nos próximos anos no setor de exploração petrolífera offshore ; e, conseqüentemente, em um grande volume de atividade de manutenção destas aeronaves. ENEGEP 2004 ABEPRO 3036

8 A originalidade desta pesquisa também deve ser destacada: apesar de haver uma grande atividade de transporte offshore no mundo, não foram identificadas na revisão bibliográfica teses, dissertações ou trabalhos científicos em periódicos, cuo tema sea a estratégia de manutenção de aeronaves em operação offshore. Para a empresa contratada, o uso do ELECTRE I para a escolha de uma estratégia de manutenção lhe permitiu se estruturar melhor no atendimento ao cliente, por incorporar uma análise mais abrangente e detalhada do problema e de suas alternativas de solução. Para a empresa contratante a melhor estruturação de seu fornecedor aumenta a possibilidade de serem atendidas suas necessidades de transporte de forma a: não haver aumento de custos com horas-extras de pessoal não retirado das plataformas; não ocorrer insatisfação de empregados retidos nas plataformas; não surgirem questões sindicais relativas a cumprimento de escala de trabalho e segurança; e, não necessitar contratar helicópteros reserva As alternativas indicadas pelo analista foram consideradas satisfatórias pelo decisor. Um fato importante que deve ser considerado é que o decisor encontrou argumentos durante o processo decisório que o fizeram reavaliar sua tendência inicial de decisão. Este ganho de conhecimento do problema é considerado uma grande contribuição do processo decisório. Ressalta-se que a solução apresentada aplica-se às condições apresentadas nesta pesquisa. Assim apesar da abordagem poder ser generalizada, a solução não pode ser generalizada. Considera-se que a utilização da escala de Lickert facilitou a inclusão da subetividade do decisor no ulgamento e, como a tabela de ulgamentos apresentou pequena faixa de valores discretos, não exigiu a definição de níveis de indiferença e preferência nos ulgamentos. Este fato resultou na opção pelos métodos ELECTRE I em detrimento do método ELECTRE IS. Para futuros desenvolvimentos, sugere-se a intercomparação dos resultados obtidos neste trabalho com aqueles apresentados por outros métodos de AMD. Referências COSTA, Helder Gomes. Introdução ao método de análise hierárquica: análise multicritério no auxílio à decisão. Niterói, RJ COSTA, Helder Gomes. Multicriteria Lab 1.0. Documento interno 01/2004. Niterói, RJ: Grupo de Pesquisa em Sistemas de apoio à Decisão ENSSLIN, Leonardo e BORGERT, Altair. A gestão de custos no processo decisório das organizações. V Congresso Brasileiro de Gestão Estratégica de Custos. Fortaleza, Ceará, 1998 FIGUEIRA, José. L aide à la decision: une discipline du domaine de la recherché opérationelle? Pesquisa Operacional. V. 18, n. 1, unho de 1998, p GOMES, Luiz Flavio Autran Monteiro; GOMES; Carlos Francisco Simões; ALMEIDA, Adiel Teixeira de. Tomada de decisão gerencial enfoque multicritério. São Paulo: Editora Atlas, p. GOMES, Luiz Flavio Autran Monteiro e GOMES, Carlos Francisco Simões. A função de decisão multicritério, parte I: dos conceitos básicos à modelagem multicritério. MADE. Ano 2 nº Disponível em http: // www2.estacio.br / mestrado / mestrado / adm / made3 / artigo7.asp. GOMES, Luiz Flavio Autran Monteiro e MOREIRA, António Manuel Machado. Da informação à tomada de decisão: agregando valor através dos métodos multicritério. RECITEC, Recife, v. 2, n. 2, p , Disponível em ROGERS, Martin; BRUEN, Michael; MAYSTRE, Lucien-Yves. Electre and decision support methods and applications in engineering and infrastructure investment. Kluwer Academic Publishers, USA ROY, Bernard. Méthodologie multicritère d`aide à la décision. Paris: Ed. Economica, ROY, Bernard e BOUYSSOU, Denis. Aide Multicritère à la Décision: Methodes et Cas. Paris: Ed. Economica p. ENEGEP 2004 ABEPRO 3037