Simulador de Operação Ferroviária Módulo Óleo Diesel

Transcrição

1 Simulador de Operação Ferroviária Módulo Óleo Diesel Local de estudo: Ferrovia Centro Atlântica FCA. Ano de Elaboração: 2006 Desenvolvimento e Fundamento técnico: Lucílio Bertoldi Ribeiro Vitor Ghiotti São Paulo, novembro de 2006

2 Divisão da apresentação 1. Introdução. 2. Objetivo do Projeto. 3. Motivadores do Projeto. 4. Planejamento. 5. Estrutura do Trabalho. 6. Resultados alcançados. 7. Agradecimentos.

3 1. Introdução Óleo Diesel Principal item do custo variável da ferrovia. Representa para a FCA parcela significativa de custo e influi na rentabilidade da empresa.

4 1. Introdução Óleo Diesel Diante da grande relevância econômica, uma acurada estimativa do orçamento de óleo diesel, bem como uma correta determinação do consumo/custo dos fluxos de transporte que o demandam, fazem-se essenciais para o diferencial competitivo da ferrovia.

5 Divisão da apresentação 1. Introdução. 2. Objetivo do Projeto. 3. Motivadores do Projeto. 4. Planejamento. 5. Estrutura do Trabalho. 6. Resultados alcançados. 7. Agradecimentos.

6 2. Objetivo do Projeto Desenvolvimento de uma ferramenta que realizasse o orçamento de óleo diesel da FCA de uma forma rápida e eficiente. O grande objetivo do modelo é fazer, a partir do orçamento da ferrovia, a determinação dos custos de óleo diesel por fluxos de transporte, com base no volume futuro.

7 Divisão da apresentação 1. Introdução. 2. Objetivo do Projeto. 3. Motivadores do Projeto. 4. Planejamento. 5. Estrutura do Trabalho. 6. Resultados alcançados. 7. Agradecimentos.

8 3. Motivadores do Projeto 1. Geração do orçamento de óleo diesel de processamento demorado. Grande volume de dados gerando a fragmentação das planilhas de cálculo. Ferramenta com baixa performance no processamento. Funcionalidade inexistente no sistema atual de valoração de custos. Não determinação dos fluxos e sentidos principais nos trechos. 2. A valoração dos custos de diesel dos fluxos não considera, nos seus cálculos, os volumes de transporte futuros.

9 Divisão da apresentação 1. Introdução. 2. Objetivo do Projeto. 3. Motivadores do Projeto. 4. Planejamento. 5. Estrutura do Trabalho. 6. Resultados alcançados. 7. Agradecimentos.

10 4. Planejamento Para implementação da solução, foram planejadas algumas ações : Desenvolver os módulos funcionais do modelo. Entender os modelos existentes e o que seria buscado. Quais informações? Popular o banco de dados com as informações necessárias para simulação do modelo. ABRIL MAIO JUNHO JULHO AGOSTO Desenhar o modelo proposto no banco de dados. Definição de banco de dados que atendesse às necessidades. Desenvolver cálculo por fluxo. Realizar testes para verificar a aderência do modelo.

11 Divisão da apresentação 1. Introdução. 2. Objetivo do Projeto. 3. Motivadores do Projeto. 4. Planejamento. 5. Estrutura do Trabalho. 6. Resultados alcançados. 7. Agradecimentos.

12 5. Estrutura do Trabalho: Com o objetivo de realizar o cálculo do quantitativo de óleo diesel consumido na ferrovia, na abertura desejada, o trabalho foi dividido em três partes principais: a) Cálculo das eficiências energéticas por trechos (pares de estação) da ferrovia; b) Determinação dos volumes a serem transportados; c) Montagem de modelo computacional, realizando: - Integração das informações dos itens a) e b); e, - Balanceamento de vagões da ferrovia, por trechos.

13 5. Estrutura do Trabalho (item a): a) Cálculo das eficiências energéticas por trechos da ferrovia. Foi concebido dentro da CVRD/FCA uma metodologia para distribuição de diesel entre as estações. Considerava, entre cada par de estação da ferrovia, uma determinada resistência ao movimento, calculada a partir de premissas consideradas na literatura específica.

14 5. Estrutura do Trabalho (item a): A resistência ao movimento foi dividida em três partes: i) Resistência ao rolamento; ii) Resistência de rampa; iii) Resistência de curva.

15 5. Estrutura do Trabalho (item a): i) A resistência ao rolamento: São variáveis para essa resistência o número de eixos do trem e a carga por eixo (TB por eixo). Inclui, basicamente: - Atritos entre as rodas a os trilhos; - Resistência dos rolamentos, função do peso axial e, em baixas velocidades, dos rolamentos; - Forças dinâmicas do trem; - Resistência do ar, função direta da seção de área transversal e do quadrado da velocidade de deslocamento. Pode ser expressa pela fórmula abaixo, descrita em 1975 pela Air Brake Association (ABA): Rrol = 0,3 + 9,1/p + 0,003 V + [0,0125 x (S x V 2 )] / (n x p)

16 5. Estrutura do Trabalho (item a): ii) A resistência de rampa: Segundo AREMA, a resistência de rampa é a força tratora necessária para suplantar um gradiente de altura. Esta força é uma derivação direta dos vetores de força e é independente da velocidade do trem. Pode ser expressa pela fórmula: R rampa = 1000 x tg. iii) A resistência de curva: Segundo AREMA, a resistência de curva é uma estimativa da resistência que uma locomotiva ou vagão deve suplantar para realizar uma determinada curva. Pode ser expressa pela fórmula: R curva = 0,6 x 1146 / raio

17 5. Estrutura do Trabalho (item a): a) Cálculo das eficiências energéticas por trechos da ferrovia. Tendo como dado de input os volumes abastecidos em cada locomotiva, os totais de toneladas brutas transportados e as distâncias entre os pares de estação, através desse modelo de distribuição de combustível obtêm-se, portanto, o consumo absoluto entre cada par e a eficiência energética de cada trecho. A eficiência energética de cada trecho, assim determinada, será fator fundamental para o presente modelo e será utilizada no modelo de dimensionamento de diesel.

18 5. Estrutura do Trabalho (item a): Resultado do item a). Eficiências energéticas por trechos.

19 5. Estrutura do Trabalho (item b): b) Determinação dos volumes a serem transportados: Esses volumes, consolidados pelas áreas comerciais e pelo PPC (Planejamento, Produção e Controle), acordam os volumes que deverão ser transportados, mensalmente, na ferrovia, indicando os pontos de origem e destino. Outras tabelas do PPC indicam outros dados dos fluxos, tais como vagão, capacidade do vagão para tal carga, frota de vagão, compatibilidade da frota, etc. Esses dados serão utilizados como input ao modelo.

20 5. Estrutura do Trabalho (item c): O modelo. Estruturado em Access, com o suporte de programação em VB. Realiza: - Cruzamento dos dados dos itens a) e b) citados anteriormente; - Balanceamento de vagões por par de estação, considerando a compatibilidade de frota; - Geração de TKB por sentido, por frota, por par de estação; - Geração do consumo de Diesel.

21 Divisão da apresentação 1. Introdução. 2. Objetivo do Projeto. 3. Motivadores do Projeto. 4. Planejamento. 5. Estrutura do Trabalho. 6. Resultados alcançados. 7. Agradecimentos.

22 6. Resultados alcançados. - Desenvolvimento de ferramenta em Access, realizando o esperado, e permitindo análises mais aprimoradas; - Ferramenta rápida (1 a 2 minutos). Esse foi um dos motivadores!!! - Detalhamento do diesel consumido, pelos TKBs de ida e de retorno; - Identificação dos fluxos que demandam maior número de vagões, por par de estação; - Com um módulo adicional (e critério de cálculo), determinação de custos com diesel em cada um dos fluxos de transporte; - Possibilidade de ajustes nas eficiências energéticas, com base nos novos projetos esperados; - Possibilidade de simular o comportamento do indicador de eficiência energética com base nos fluxos efetivamente realizados.

23 Divisão da apresentação 1. Introdução 2. Objetivo do Projeto 3. Motivadores do Projeto 4. Planejamento 5. Estrutura do Trabalho 6. Resultados alcançados 7. Agradecimentos

24 6. Agradecimentos - Fabiano Pompermayer (PPC); - Thiago Cavalcanti (GATRG); - Daniel Vieira (GAEET); - Olyntho Pereira; - Equipe GAPCT/GEGPT.

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26 Modelo Antigo - Excel

27 Modelo Novo - Access