EFICIÊNCIA PORTUÁRIA: ESTUDO DE CASO NO TERMINAL MARÍTIMO PONTA DA MADEIRA - VALE

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1 EFICIÊNCIA PORTUÁRIA: ESTUDO DE CASO NO TERMINAL MARÍTIMO PONTA DA MADEIRA - VALE Resumo Portos constituem-se elos logísticos determinantes na competitividade de cadeias logísticas internacionais. Este é o caso do Terminal Marítimo Ponta da Madeira (TMPM) da VALE localizado no Maranhão e dedicado à exportação de minério de ferro. Terminal de grande porte tem sua operação e manutenção gerenciadas segundo as melhores práticas internacionais. Este artigo analisa a eficiência e a gestão da operação portuária pela Taxa Efetiva no contexto da ferramenta da OEE Eficiência Global dos Equipamentos, uma das bases do Sistema Vale de Produção - VPS. A Taxa Efetiva é analisada em reuniões gerenciais apoiadas em dados do sistema de carregamento para se identificar as causas (impactos) principais na sua evolução e eventuais discrepâncias com os valores orçados (metas anuais). Essa análise, por diagramas de Pareto, indicam problemas ou falhas que na aplicação da metodologia PDCA se identifica as causas e Planos de Ação preventivos e corretivos. A metodologia compreende revisão de literatura acadêmica sobre o tema e, em estudo de caso, a análise dos relatórios e procedimentos de gestão do carregamento de minério, focalizando o Píer 1 do TMPM, por meio de visitas ao sítio e entrevistas semiabertas com pessoal técnico responsável pelas operações. Constatou-se uma sistemática de análise, planejamento e intervenção bem estruturada e gerenciada com a participação diversos níveis de gerenciamento e boas práticas de gestão do TMPM e o alcance de resultados como o aumento aproximado de 9% da taxa efetiva do Píer I do TMPM. Pode-se apontar como estudos futuros a extensão da investigação para o TMPM como um todo, para outros portos da Vale e empreendimentos portuários de vocação semelhante. Palavras Chave: Eficiência Portuária; Taxa Efetiva; Eficiência Global do Equipamento OEE; Terminal Marítimo de Ponta da Madeira - TMPM; VALE. 1. INTRODUÇÃO O Sistema Portuário, de acordo com Peixoto (2011), é entendido como um conjunto de subsistemas de Acesso Terrestre, de Estruturas de Retroárea, de Estruturas de Atracação e de Acesso Marítimo, conforme mostra a Figura 1. Alfredini e Arasaki (2009) apresentam o Sistema Portuário como elo básico de cadeias logísticas que se utilizam de terminais multimodais dedicados a cargas diferenciadas para transferência entre o modo de terrestre e o aquaviário. Atualmente, a maioria dos portos brasileiros se apresentam como plataformas logísticas, atuando na interface entre o sistema de produção e os centros de consumo, racionalizando a descontinuidade entre o transporte terrestre e outros modais. Ao mesmo tempo, os portos estão se transformando em componentes estratégicos formando redes com autoridades portuárias, operadores dos terminais, armadores e agente de carga. Pode-se entender que seu foco está na criação de redes para desenvolver e realizar suas atividades. 1

2 Figura 1 Subsistemas Portuários Fonte: Peixoto, 2011 O porto não pode ser analisado de forma isolada, mas sim como um conjunto de componentes e sistemas de infraestrutura e de operadores públicos e privados, onde interagem diversos agentes desempenhando funções complexas, que englobam perspectivas nacionais e internacionais que afetam o tráfego marítimo. A eficiência desse sistema é definida por Borgo (2008) como uma função das características físicas do porto, da disponibilidade de áreas para expansão, dos acessos, da sua posição em relação aos aglomerados urbanos, do layout das instalações, dos equipamentos utilizados, da mão-de-obra, da estrutura organizacional do porto, entre outros. Wanke (2009) complementa afirmando que o tipo de carga e a conexão com o sistema ferroviário são muito relevantes para determinar a eficiência portuária. Unidade relevante do sistema portuário Brasileiro é a empresa VALE. É uma das maiores empresas de mineração do mundo. Presente nos cinco continentes, em 26 países, com sede no Brasil, a VALE, baseia-se suas operações no sistema integrado mina-ferrovia-porto. A exploração de um dos maiores depósitos de minério de ferro do mundo é viabilizada pelo Sistema Norte composto pelas minas em Carajás, no estado Pará, a Estrada de Ferro Carajás (EFC) por onde escoa o minério e o Terminal Marítimo Ponta da Madeira (TPPM) em São Luís, no estado Maranhão, onde se realiza o embarque do produto. O presente estudo tem como foco a investigação da eficiência portuária do Terminal Marítimo Ponta da Madeira (TPPM), com foco no píer I desse terminal e na utilização de ferramentas gerenciais (PDCA) de melhoria de eficiência dos processos de operação portuária. A relevância do estudo se caracteriza pela oportunidade de otimização dos custos totais de transportes através de melhoria na eficiência da operação portuária. 2. REFERENCIAL TEÓRICO O presente artigo se baseia nos conceitos fundamentais de sistemas portuários, da operação portuária, dos sistemas de produção e de indicadores de 2

3 eficiência portuária, obtidos por levantamento de publicações acadêmicas e institucionais dedicadas. Dessa forma, apresentam-se as características fundamentais de sistemas portuários, focalizando-se terminais de movimentação de minério de ferro e as bases para o desenvolvimento de processos gerenciais relativos à sua operação e gestão da manutenção de equipamentos a partir dos conceitos do Sistema Toyota de Produção e da gestão de indicadores de operação, especificamente, de Manutenção Produtiva Total (MPT) e sua ferramenta básica a de Eficiência Global de Equipamento OEE. Complementamos o referencial teórico com conceitos de PDCA, ferramenta de gestão de processos e resolução de problemas que é utilizada na gestão de operação portuária da VALE. 2.1 O Sistema Portuário e seus Subsistemas O Sistema Portuário, de acordo com Peixoto (2011), é entendido como um conjunto de subsistemas de Acesso Terrestre, de Estruturas de Retroárea, de Estruturas de Atracação e de Acesso Marítimo. Alfredini e Arasaki (2009) apresentam o Sistema Portuário como elo básico de cadeias logísticas que se utilizam de terminais multimodais dedicados a cargas diferenciadas para transferência entre o modo de terrestre e o aquaviário. O subsistema Acessibilidade Terrestre integra o porto aos modos de transporte terrestres. O subsistema Estrutura de retroárea tem como elementos fundamentais de projeto o volume de carga movimentada, características geotécnicas, físicas e climáticas do local de implantação do terminal, sistemas de movimentação de cargas e especificações dos equipamentos (PEIXOTO, 2011) O subsistema Estruturas de Atracação é o principal elemento de transição entre a navegação e as operações dos navios no porto. Por fim, o subsistema Acessibilidade Marítima se refere às condições de navegabilidade e manobras do navio de e para os cais de atracação (PEIXOTO, 2011). Alfredini e Arasaki (2009) classificam o sistema portuário por sua natureza, localização e utilização. Quanto à natureza podem ser natural ou artificial, dependendo das características principais de abrigo e acessibilidade. Em relação à localização, apresentam portos externos, interiores e ao largo, em função do posicionamento geográfico do terminal. A utilização se refere às cargas movimentadas e aos tipos de equipamentos utilizados, classificando-os como portos de carga geral, multipropósitos ou portos dedicados. 2.2 Operação Portuária A operação portuária é caracterizada por um conjunto de atividades e processos sequenciais, desde a chegada/saída da carga via terrestre até seu embarque/desembarque nos navios. Os processos operacionais e meios de apoio imprescindíveis para a operação portuária são: os Processos de Programação; os Processos de Operação; o Apoio/Suporte de Operação e o Apoio/Suporte de Programação (VALE, 2008a.). Pereira (2012) classifica a operação portuária em terminais de minério de ferro como de terminal de granel sólido especializado na ligação entre a mina e os clientes. Alfredini e Arasaki (2009) apontam que no mercado marítimo mundial, o minério de ferro corresponde a 45% dos granéis sólidos movimentados. Os demais produtos a granel correspondem ao carvão e grãos agrícolas com 20% respectivamente e a bauxita/alumina e rochas fosfáticas com aproximadamente 7% cada. A movimentação de minério de ferro realizada dos terminais da VALE, conforme as características de estudo de caso apresentadas adiante, constitui-se em 3

4 processo complexo que envolve instalações e equipamentos de grande porte e uma operação automatizada composta por cinco tipos de equipamentos que são apresentados a seguir (Figura 2). Virador de Vagão (VV): equipamento utilizado para a descarga do minério transportado através da ferrovia em composições, que são posicionadas ao lado dos VV s para descarga dos vagões. Moura (2011b) define os VV s como equipamentos que podem girar até 180º as composições de duplas de vagões conjugados. Entre um vagão e outro existem uma parte fixa que faz o par de vagões e engates móveis localizados nas extremidades que possibilitam seu giro. Empilhadeira (EP): equipamento que dispõe o minério para formação das pilhas no pátio (PEREIRA, 2012). Após ser descarregado nos VV s e respectivas moegas, o minério é conduzido por meio de correias transportadoras até o pátio e as empilhadeiras. Relatório VALE (2008a) indica que os minérios e insumos descarregados nos VV s e moegas devem formar pilhas atendendo a padrões de qualidade e composição especificados. Recuperadora (RP) e Empilhadeira Recuperadora (ER): equipamentos utilizados no processo de recuperação de minério do pátio, que serão encaminhados para carregamento nos navios, disposição em silos ou apenas movimentar o material para outro lugar do pátio (VALE, 2008b). O relatório da VALE (2008a) define a recuperação como processo operacional no qual se utiliza RP s ou ER s para retomar a carga das pilhas estocadas e transferi-la para navios, silos, usinas ou outras pilhas. As ER s têm capacidade tanto de empilhar quanto de recuperar. Correia transportadora (CT): As correias transportadoras possuem vantagens como economia, segurança, confiabilidade, versatilidade e grande capacidade de carga. Essas características permitem sua utilização em sistemas de transporte e elevação, sendo o mais utilizado para a movimentação de minérios Carregador de Navio (CN): máquina utilizada nas atividades de operação em geral, destinada ao carregamento de granéis sólidos em navios (MOURA, 2011a,). Moura (2011a) aponta que o processo de embarcar minério nos porões dos navios é facilitado pelo gerenciamento de dados de operação e por sistema de rádio frequência que dá maior rapidez à comunicação e à coordenação das operações entre as máquinas envolvidas nos processos e a sala de controle. Virador de Vagões Empilhadeira 4

5 Empilhadeira Recuperadora Correia transportadora Carregador de navio 2.3 Sistema Toyota de Produção (STP) Figura 2 Equipamentos Portuários Fonte: Os autores A VALE, a exemplo de outras organização mundiais, tem como base de seu sistema de operação e gestão o Sistema Toyota de Produção (STP), com o modelo do VPS Vale Production System, cujo desenvolvimento nas empresas se deu no contexto de atendimento das exigências das economias globalizadas. O STP das empresas industriais teve seus conceitos difundidos para praticamente todos os setores, inclusive para a setor portuário e marítimo, conforme se apresenta a seguir. Desenvolvido após a Segunda Guerra Mundial, por Shigeo Shingo e Taiichi Ohno (Liker, 2004), o STP, estendido também para o sistema de produção enxuta (Lean Production System) baseia-se na filosofia de agregar valor aos clientes, à sociedade, à comunidade e aos funcionários, pela melhoria contínua dos processos produtivos, eliminação dos desperdícios de material e tempo de cada etapa envolvida na produção ou prestação de serviços, na redução dos custos operacionais e na busca incansável da excelência empresarial. (MEIER e LIKER, 2006) O Sistema Toyota de Produção é apontado por Ghinato (1995) como um modelo de gerenciamento industrial com flexibilidade para adaptação a outros ambientes, intrinsecamente envolvido na busca de redução de custos pela eliminação de perdas e na capacidade de detectar e agir sobre as causas fundamentais das falhas operacionais. Os conceitos propostos por Ghinato (1995) e Meier e Liker (2006) 5

6 permitem afirmar que o STP aborda uma visão e interpretação sistêmica para garantir que a organização seja capaz de produzir produtos livres de falhas/defeitos. O conceito de zero defeito é aplicado em todas as operações e processos de forma planejada, assim como o são os procedimentos para eliminação e redução dos desperdícios. Os resultados devem trazer melhorias para o sistema produtivo. O STP objetiva evitar condições de falhas, aumentar a produtividade e, consequentemente, reduzir custos operacionais para se melhorar os resultados empresariais. Uma de suas ferramentas essenciais é a Manutenção Produtiva Total (MPT) 2.4 Manutenção Produtiva Total (MPT) A MPT, ligada ao STP, é largamente empregada por empresas dos mais diversos setores. Mirshawka e Olmedo (1994) a definem como programa de manutenção que envolve todos os empregados da organização, desde a alta administração até os trabalhadores da linha de produção, com o objetivo de maximização do rendimento operacional global. A filosofia da MPT tem sua origem no Japão e como principal mentor e divulgador o Prof. Seiichi Nakajima, que desenvolveu os conceitos apresentados pelo JPMI (Japan Plant Maintenance Institute) em 1971, com base nos princípios da manutenção preventiva introduzidos inicialmente nos E. U. A. nos anos 50 e 60. Esses princípios foram se desenvolvendo gradualmente e hoje se apresentam como um dos programas mais aplicados no mundo. (SHIROSE, 1992; HUTCHINS, 2008). Nakajima (1989) identificou sete perdas que impedem a eficiência dos equipamentos, prejudicando o rendimento operacional global e que, portanto, devem ser eliminadas: 1. Quebra esporádica ou crônica dos equipamentos; 2. Ajustes e tempo de preparação e regulagens; 3. Substituição de ferramentas e peças das máquinas que se desgastam ao longo da produção; 4. Tempo até o equipamento entrar em regime de produção normal, ocasionada pelo emprego de ferramentas inadequadas, problemas por falta de domínio técnico dos operadores para acertar a máquina ou outra; 5. Parada temporária sem que haja ocorrência de falha (quebra); 6. Redução da velocidade de produção; 7. Retrabalho ou eliminação de produtos defeituosos. O JIPM - Japanese Institute of Plant Maintenance, conforme apresentam Fernandes et al, 2010, define a TPM como: Esforço elevado na implantação de uma cultura corporativa que busca a melhoria da eficiência dos sistemas produtivos, por meio da prevenção de todos os tipos de perdas, atingindo assim o zero acidente, zero defeito e zero falha durante todo o ciclo de vida dos equipamentos, cobrindo todos os departamentos da empresa incluindo Produção, Desenvolvimento, Marketing e Administração, requerendo o envolvimento completo desde a alta administração até a frente de operação com as atividades de pequenos grupos. (JIPM apud FERNANDES et al., 2010). 2.5 Eficiência Global do Equipamento (OEE) O índice de Eficiência Global do Equipamento - OEE (OEE Overall Equipment Effectiveness) foi desenvolvido na metodologia MPT a qual, por sua vez, é integrada à filosofia STP. O OEE constitui-se ferramenta básica para o acompanhamento do desempenho das máquinas e equipamentos utilizados em área industriais. O OEE é 6

7 um dos indicadores utilizados na VALE para medição da capacidade e desempenho de seus equipamentos. O OEE exprime a eficiência da máquina ou da operação e é calculado pelas relações entre a produção real e a padrão ou entre o tempo padrão da operação e o real de execução. Moellmann et al.(2006) indicam que quanto mais próximo de 1 (100%) for o índice OEE, mais produtiva será a linha de produção. Santos e Santos (2007) acrescentam que esse índice, ao medir o desempenho de equipamentos e máquinas ou seu conjunto, identifica os de menor índice de eficiência e, também de perdas. Hutchins, 2008 aponta que na implantação da ferramenta OEE o controle separado de indicadores de disponibilidade de equipamentos, do seu desempenho operacional e da qualidade da operação com agregação posterior para gerenciamento e controle pode levar a ganhos expressivos de desempenho, produtividade e à redução de custos. A VALE utiliza o OEE para acompanhamento do desempenho diário da operação dos portos (PRO ). O cálculo do OEE considera como fatores a Disponibilidade Física, Utilização e a Produtividade. A seguir, apresentam-se as formas de cálculo do OEE pela VALE, tendo em vista os conceitos apresentado no PGS00172 INDICADORES OPERACIONAIS DE PORTOS, documento do Departamento de Inovação e Desenvolvimento. (VALE, 2010). A estimativa do OEE se baseia no cálculo de seis fatores relacionados, quais sejam: Taxa Comercial, Taxa Efetiva, Tempo Operacional Efetivo, Taxa Efetiva Relativa, Disponibilidade Física, Produtividade Relativa, Utilização e Índice de Eficiência Global (OEE). As equações propostas no PRO (VALE, 2011c) são: Taxa Comercial Mede o desempenho global de um navio, equipamento, linha, berço ou porto. A Taxa Comercial (TCB) calculada para um navio é a seguinte: Equação 1 - Taxa Comercial (TCB) T CB CM TOD (1) Onde: CM = carga movimentada em t; TOD = tempo operacional disponível, ou seja, é o tempo total de horas corridas em que o navio permanece atracado no terminal, desde sua atracação até a desatracação. PRO (VALE, 2011c). Taxa Efetiva Mede o desempenho médio dos períodos de operação de um navio, equipamento, linha, berço ou porto, desconsiderando-se quaisquer paralisações, independentemente de sua causa ou responsabilidade. Equação 2 - Taxa Efetiva (TE) T E CM TOE (2) 7

8 Onde: TOE = tempo operacional efetivo, ou seja, é o tempo total de horas em que o sistema esteve efetivamente em operação. Ele é calculado pela soma dos períodos em que o sistema operou, ou pela relação: Equação 3 - Tempo Operacional Efetivo (TOE) TOE TOD T T T (3) EX OP MAN Onde: TEX = tempo de paralisações externas, ou seja, o tempo total de paralisações não de responsabilidade do porto como condições atmosféricas adversas, bloqueio do plano de carga pelo cliente, entre outras. TOP = tempo de paralisações operacionais, ou seja, tempo total de paralisações de responsabilidade do porto, como limpeza de correias, posicionamento de equipamentos, troca de turno, entre outros. TMAN = tempo de manutenção, ou seja, tempo total de manutenções corretivas, preventivas, preditivas, reformas, implantações ou manutenções de oportunidade, em que o equipamento ou sistema esteve bloqueado para operação, independente de haver ou não necessidade de sua utilização por parte da operação. PRO (VALE, 2011c). Taxa Efetiva Relativa Mede a relação percentual entre a taxa nominal i do equipamento, linha, berço ou porto e a taxa efetiva realizada e é expressa pela relação: Onde: Equação 4 - Taxa Efetiva Relativa (TER) T E TER (4) TNOM TNOM = taxa nominal ou de projeto. PRO (VALE, 2011c). Disponibilidade Física Mede a relação percentual entre o tempo em que o equipamento ou linha de produção não esteve bloqueado por manutenções e o tempo total do período avaliado. Moellman et al. (2006) conceituam disponibilidade como o tempo em que a linha de produção ou equipamento é utilizado efetivamente em operação, ou seja, representa o tempo total disponível em que a máquina realmente pode ser utilizada. Equação 5 - Disponibilidade Física TCAL TMAN TIME Disp 100% (5) T CAL 8

9 Onde: TCAL = tempo calendário, ou seja, tempo total do período considerado; TIME = tempo de implantação de melhoria, ou seja, tempo total de intervenções da engenharia, bloqueando o equipamento ou sistema para operação. PRO (VALE, 2011c) Produtividade Relativa Mede o desempenho médio dos períodos de operação propriamente dita de um equipamento ou linha de produção, desconsideradas quaisquer paralisações, independentemente de sua causa ou responsabilidade. PRO (VALE, 2011c). Equação 6 - Produtividade relativa CM PROD% T NOM (6) TOE Utilização Relação percentual entre o total de tempo efetivamente operando e o total do tempo disponível do equipamento. PRO (VALE, 2011c) Equação 7 Utilização TOE U % 100% (7) T CAL T MAN Índice de Eficiência Global do Equipamento - OEE O sistema de gerenciamento da VALE gera o relatório de desempenho diário dos portos OEE no PRO (VALE, 2011c) na multiplicação dos fatores de Disponibilidade Física, Utilização e a Produtividade, conforme segue: Equação 8 - OEE (Eficiência dos Equipamentos) OEE DISP% PROD% UTIL% (8) Dessa forma, tem-se que a OEE representa o desempenho de um equipamento pela multiplicação do coeficiente de disponibilidade (percentual de tempo disponível para operação), sua produtividade (relação entre a produção real e a de projeto) e o percentual de tempo de sua utilização real. 2.6 PDCA CAMPOS (1999) conceitua o ciclo PDCA como um método de gerenciamento de processos ou de sistemas, ou seja, é o caminho para se atingirem as metas 9

10 atribuídas aos produtos dos sistemas empresariais. O controle de processo ou solução de problemas pode ser gerenciado através do método PDCA que é composto de quatro fases básicas: planejar (plan), executar (do), verificar (check) e atuar corretivamente (action) (Figura 3). Figura 3 Método PDCA Fonte: Os autores O método PDCA tem uma natureza cíclica. Essa característica é comentada por Slack (1996), a natureza repetida e cíclica da melhoria contínua pode ser resumida no ciclo do PDCA, definido como uma sequência de atividades que são percorridas de maneira cíclica para melhoria das atividades. Segundo Aguiar (2006), no planejamento é observado o problema, definido a meta de interesse e estabelecidos os meios (planos de ação) necessários para atingir a meta proposta. Para a execução dos planos de ação, as pessoas são treinadas nesses planos de acordo com as ações definidas. A seguir, os planos são implementados e são coletados dados que possam fornecer informações sobre a obtenção da meta. Ainda segundo o autor a verificação deve ser feita com o uso dos dados coletados na etapa de execução, e é feita uma avaliação dos resultados obtidos em relação ao alcance da meta. Na etapa de ação, se a meta foi alcançada, são estabelecidos os meios de manutenção dos bons resultados obtidos. Já se a meta não foi alcançada, inicia-se novo ciclo do PDCA, com o objetivo de se encontrar meios que levem o processo a obter resultados que superem a diferença (lacuna) entre o valor da meta e o resultado alcançado com a implementação do plano de ação. Segundo Campos (1999), o ciclo PDCA de controle pode ser utilizado para manter e melhorar as diretrizes de controle de um processo. 3. METODOLOGIA O presente estudo se baseia na revisão da literatura sobre a avaliação de desempenho de operações portuárias, focalizando o caso do TMPM. Em relação a sua natureza, segundo Ludke (1986), pode ser considerado qualitativo, na medida em se desenvolve numa situação natural, as operações do Píer 1 do TMPM da VALE. 10

11 Para tanto, analisaram-se relatórios e dados estatísticos disponibilizados que descrevem em um plano aberto e flexível à realidade de complexa e contextualizada do processo do TMPM. Em relação ao objetivo, o estudo pode ser considerado exploratório, segundo o proposto por Cervo et al. (2007), pois se percebe uma carência de conhecimento ou registro acadêmico do tema e, principalmente, relativamente ao caso analisado, terminal portuário dedicado à movimentação de carga a granel, o minério de ferro e a utilização de ferramentas gerenciais para análise e diagnóstico dos processos operacionais. Quanto aos meios, desenvolveu-se um estudo de caso. O método do estudo de caso, conforme indicado por Yin (2001), compreende o uso de evidências qualitativas e quantitativas na investigação de fenômeno contemporâneo dentro do seu contexto real, no qual os limites entre o fenômeno e o contexto não são claramente percebidos. Essas evidências se referiram a entrevistas, arquivos, documentos, observações. Yin (2001) contesta a qualificação simples do estudo de caso como método qualitativo. Eisenhardt (1989) chega mesmo a afirmar que o uso simultâneo de dados quantitativos e qualitativos, em estudos de caso, acaba gerando um efeito sinérgico, aliando o rigor das evidências quantitativas com o maior nível de detalhe das evidências qualitativas. Considera-se que o estudo de caso atende as conceituações propostas por Yin (2001) e Eisenhardt (1989) ao aplicar métodos e técnicas de tratamento de dados, com base na identificação, análise e diagnóstico de base teórica a partir artigos, livros, relatórios e visitas a sítios especializados. A pesquisa teve quatro fazes distintas: revisão da literatura; análise de relatórios gerenciais fornecidos pela companhia, visitas técnicas e entrevistas semiestruturadas com gestores. A revisão da literatura envolveu a análise de livros, artigos, apostilas da especialização em engenharia portuária ii e dados publicados no site da companhia. Os relatórios gerenciais disponibilizados se restringiram aos anos de 2011 a 2014, sendo que os responsáveis pelas áreas solicitaram e foi aceito pelos pesquisadores a não divulgação, mesmo acadêmica, de informações mais recentes. As visitas técnicas foram realizadas no ano de 2015 na área de embarque e desembarque, nos píeres I, III e IV. As entrevistas foram realizadas com gestores e especialistas do processo de operação portuária, com foco no embarque e desembarque. Tiveram como base a unidade de análise macro, o TMPM, e como unidade de análise micro, o setor de embarque e desembarque de navios, sendo que os respondentes participavam da gestão desses processos na busca de melhorias de desempenho, no caso especifico, a partir do tratamento da ocorrência de falhas na operação. Estas metodologias estão direcionadas para o objetivo específico da pesquisa que é investigar a eficiência portuária com foco na taxa efetiva do Píer I. Por razões estratégicas a companhia não autorizou a divulgação de dados globais referentes à análise completa da OEE e autorizou apenas da operação do Píer I. 4. ESTUDO DE CASO O Terminal Marítimo da Ponta da Madeira - TMPM é um porto privado pertencente à VALE inaugurado em 1985 e está localizado no Complexo Portuário de Itaqui, à margem leste da Baía de São Marcos, na ilha de São Luís. (PEREIRA, 2012). 11

12 O terminal movimenta minério de ferro, manganês, concentrado de cobre e ferro-gusa e grão de soja de terceiros. As principais áreas do TMPM (Figura 4) são as áreas de Descarga de minérios (VVs); Pátio de armazenagem e empilhamento do minério; a Recuperação de minério para embarque nos navios e os Píeres de atracação e carregamento dos navios. Note-se que o Píer II está localizado na área do porto de Itaqui e é dedicado à movimentação de soja de terceiros e de ferro-gusa. A VALE arrenda as instalações da EMAP Empresa Maranhense de Administração Portuária, autoridade portuária do Porto de Itaqui, por sua vez concedido ao governo estadual do Maranhão. Figura 4 - Terminal Marítimo Ponta da Madeira - TMPM Fonte: VALE 2015c A localização do projeto do TMPM foi baseada na análise das características da Baía de São Marcos e do desenvolvimento das operações portuárias. O local apresenta largura e profundidade naturais adequadas à operação de navios graneleiros de grande capacidade de carga. Outros fatores importantes foram o canal de acesso natural que permite o tráfego simultâneo dos navios de grande porte, a boa visibilidade, grande profundidade e a posição geográfica favorável (VALE, 2015a). Essas condições mais que compensaram a incidência de marés de alta amplitude (de até mais de 7 m na sizígia e velocidade das correntes de até 3 m/s). O TMPM está inserido no Sistema Norte da VALE, composto pelas minas a céu aberto da Serra de Carajás (PA), por uma usina de beneficiamento de minério de ferro, pela Estrada de Ferro Carajás (EFC) e pelas instalações portuárias, correspondendo ao recebimento e descarga de produtos, seu encaminhamento e estocagem intermediária nos pátios e recuperação e movimentação do produto até as instalações de embarque nos navios. A evolução da movimentação de minério de ferro pelo TMPM no período 1985 a 2013 é apresentada no Gráfico 1. Essa evolução foi considerável, de 0,6 milhões de t em sua fase de início de operação, para 48,6 milhões de t no ano 2000 e ultrapassando mais de 100 milhões de t em

13 ,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 0,6 11,5 30,0 31,932,3 33,232,4 34,838,1 23,4 55,0 57,7 44,4 41,1 42,4 44,9 43,6 48,652,3 65,9 73,4 112,5 100,5 104,0 105,7 87,0 90,8 89,4 94,2 81,2 Gráfico 1 Evolução histórica de volume embarcado no TMPM por milhões de ton anuais Fonte: Vale (2015a) Atualmente, o TMPM apresenta-se em expansão com o início de operação de mais um píer, o Píer IV Norte, um dos mais profundos do mundo (25 m). O TMPM possui seis conjuntos de viradores de vagões, 100 km de correias transportadoras e quatro píeres. A expansão do Sistema Norte da VALE, denominada projeto S11D, compreende a construção de um ramal de 104 km que interligará a mina de Serra Sul à Estrada de Ferro Carajás (EFC), a duplicação de 546 km de linha férrea que interligará Carajás ao TMPM, aumento da área de pátio e a nova mina de ferro em Carajás. VALE (2015b). O TMPM é o maior terminal privado brasileiro em volume (t) de movimentação. Em 2014, segundo dados da ANTAQ, com 112, 5 milhões de t representou 18,1% da movimentação em terminais privados (TUPs), conforme ilustra o Gráfico 2. Gráfico 2 Movimentação portuária em terminais privados em 2014 Fonte: ANTAQ, 2015a 13

14 Em 2013, o mercado chinês concentrou 53,4% do minério de ferro exportado pelo TMPM, conforme mostra o Gráfico 3. Gráfico 3 Destinação do minério de ferro do TMPM em 2013 Fonte: VALE (2015a) Em relação à classificação de portos de Alfredini e Arazaki (2009), o TMPM pode ser considerado como: Abrigo: Proteção das embarcações, ondas e correntes, para acesso à costa e movimentação de cargas ou passageiros, por meio de obra de acostagem com pontos de amarração para os cabos da embarcação, garantindo movimentos reduzidos e mínimos esforços de atracação durante a operação. O TMPM é um porto de águas abrigadas. Profundidade e acessibilidade: A lâmina d água compatível com as dimensões das embarcações (comprimento, boca, calado iii ) no canal de acesso, bacias portuárias (de espera ou evolução) e nos berços de acostagem. O TMPM é um dos portos brasileiros de melhores condições naturais. Área de retroporto: Áreas terrestres para manuseio de cargas (armazenagem, estocagem e administração portuária) e passageiros. Condições atendidas plenamente pelo TMPM, conforme se verá adiante. Acessos terrestres, aquaviários e aeroviários: Acessos terrestres (rodoviários, ferroviários, dutoviários), aquaviários e aeroviários para chegada ou retirada de cargas e passageiros no porto. O TMPM apresenta condições mais que adequadas. Impacto ambiental: A implantação de um porto traz implicações ao meio físico e biológico adjacente. A VALE é uma empresa permanentemente preocupada com as questões ambientais. O TMPM pode ser caracterizado, conforme proposto por Alfredini e Arazaki (2009), quanto à carga movimentada e ao tipo de equipamento, como porto especializado na movimentação de granéis sólidos (minério de ferro), dotado de equipamentos com alta capacidade de transferência de cargas. O minério é transferido dos viradouros de vagões para os pátios de estocagem a céu abertos localizados relativamente próximos aos berços de embarque por 14

15 esteiras transportadoras. Daí, o minério é recuperado e também por correias transportadoras é transferido aos carregadores de navios, localizados nos píeres, onde são depositados nos porões dos grandes navios graneleiros. A Figura 5 ilustra as etapas do processo para a movimentação do minério de ferro no TMPM. Mina Carajás Ferrovia EFC Virador de Vagões Empilhamento Estocagem Recuperação Carregamento de Navios Processos TMPM Figura 5- Processos de movimentação de minério no TMPM. Fonte: Os autores Para o processo de movimentação de minério, o TMPM utiliza uma grande área de armazenagem dividida em nove pátios de estocagem, com capacidade para armazenamento de materiais de até 6,4 milhões de t. Os pátios são denominados por letras e neles são armazenados os produtos: Minério de ferro (Sinter feed, pellet feed, granulado), Pelotas e Manganês. (VALE, 2011) Nos pátios de estocagem que interligam os processos de descarga e embarque do TMPM atuam as seguintes máquinas: - Processo de descarga: Três empilhadeiras (EPs), duas com capacidades para fluxo nominal de t/h e uma de t/h; - Processo de embarque: Três recuperadoras (RPs) com capacidade para fluxo nominal de t/h e quatro empilhadeiras-recuperadoras (ERs) com mesma capacidade de fluxo nominal das recuperadoras. Para concluir o processo de embarque, os produtos são recuperados dos pátios pelas RPs e ERs, transportados através de correias e embarcados pelos carregadores de navios (CNs). A configuração final do embarque, de acordo com as particularidades do píer e restrições aos navios, é a seguinte: - Píer 1: Comprimento operacional de 490 m, composto de um berço para atracação com calado máximo de 23 m mais altura da maré e um CN com capacidade para fluxo nominal de t/h. (VALE, 2011) - Píer 3: Comprimento operacional de 640 m, composto por dois berços para atracação (Sul e Norte) com calado máximo de 21 m mais altura da marée três CNs, cada um com capacidade para fluxo nominal de t/h. (VALE, 2011). Para melhor compreensão dos processos da operação portuária do TPPM apresentamos na figura 6 a cadeia de valor. O processo analisado no artigo é o processo Embarcar Recursos Minerais. O seu principal indicador de desempenho é a taxa efetiva. 15

16 Figura 6 Cadeia de Valor da Operação Portuária Fonte: VALE (2015c) O presente caso foi analisado tendo como foco a problemática de como melhorar a taxa efetiva do Píer através da aplicação da metodologia PDCA. 4. DISCUSSÃO E RESULTADOS A análise da eficiência portuária neste estudo se concentra na taxa efetiva do Píer I do TMPM, cujas informações foram disponibilizadas para utilização acadêmica pela VALE. Essa análise abordou três componentes: Dados históricos da taxa efetiva do Píer I; os principais fatores (paradas operacionais) que impactam a taxa efetiva e também uma discussão sobre a geração de resíduos de minério nos processos da operação portuária. A Taxa Efetiva mede o desempenho médio do período de operação do Píer 1, ou seja, a divisão da carga movimentada pelo período efetivo de operação não se considerando paralisações, independentemente de sua causa ou responsabilidade. Os dados básicos sobre a taxa efetiva se referem ao período de 2010 a 2014 realizado e 2015 orçado. O Gráfico 4 apresenta a evolução anual da taxa efetiva do Píer I, que aumentou 8%, considerando as médias de t/h em 2010 e de t/h em Gráfico 4 Evolução média anual da taxa efetiva do Píer I Fonte: VALE (2015c) 16

17 A gestão da eficiência da operação portuária no TMPM e por consequência um dos seus principais indicadores, a Taxa Efetiva, tem como uma de suas ferramentas a utilização do método PDCA. A seguir é apresentado, na figura 7, a aplicação do PDCA com foco na melhoria da taxa efetiva do Píer I. Figura 7 PDCA para melhoria da Taxa Efetiva do Píer I Fonte: VALE (2015c) O detalhamento e a escolha das ferramentas de gestão a serem desenvolvidas durante a aplicação do PDCA são visualizadas no quadro 1. Em especial percebemos uma grande utilização de ferramentas gerenciais como brainstorming, matriz de priorização GUT, gráfico de pareto, 5W2H e diagrama de causa e efeito. ETAPAS OBJETIVOS FASE FERRAMENTAS E RECURSOS Identificaç Definir o a)levantar o problema a)brainstorming ão do problema e a b)escolher o problema b)matriz de priorização GTU, gráficos, problema necessidade de atacar c)mostrar a importância de levantar o problema pesquisas, votação, etc c)gráfico de pareto, reuniões d)buscar aprovação do d)reuniões Observaç ão do problema Análise do problema Como ocorre o problema e suas característica s Descobrir por que ocorre gerente a)planejamento da observação b)conhecer o problema c)definir o problema, meta e prazo d)cronograma inicial a)levantar hipóteses e causas b)selecionar as hipóteses das causas mais prováveis c)buscar as causas fundamentais do problema d)reflexão sobre a causa fundamental a)brainstorming b)5w2h, fotos e filmes, fluxograma, relatórios, gráficos, folha de verificação, visitas aos locais c)cronograma a)brainstorming, diagrama de causa e efeito b)diagrama de causa e efeito, dados e fatos obtidos na observação, matriz de priorização c)utilização dos testes dos porquês e diagrama de causa e efeito d)reunião, análise e relatórios de pesquisa 17

18 Plano de ação Planejar as ações para eliminar o erro Ação Garantir as ações para as medidas planejadas a)propor e selecionar soluções b)elaborar o plano de ação c)rever o cronograma e orçar d)obter apoio gerencial a)treinar o pessoal que vai implementar as ações (se não previsto no plano de ação) b)implementar plano de ação c)acompanhar implantação efetuando os ajustes necessários Quadro 1 Ferramentas PDCA Fonte: VALE 2015(c) a)brainstorming, análise de viabilidade de solução, votação, simulação e fluxograma de novo processo b)5w2h c)cronograma e relatório de custo d)reunião a)reunião e treinamento no local de trabalho b)relatórios e gráficos De acordo com o método PDCA, o próximo passo é a identificação do problema. A investigação se concentrou na eficiência da operação portuária através da análise do indicador Taxa Efetiva. O gráfico 5 apresenta os dados históricos da taxa efetiva. Gráfico 5 Evolução mensal da taxa efetiva do Píer I. Fonte: VALE (2015c) A análise do fenômeno envolvendo a taxa efetiva nos leva ao próximo questionamento, quais são os fatores que mais impactaram a eficiência e produtividade? O gráfico 6 apresenta a estratificação dos principais impactos direcionados ao Píer I no ano de Estes dados foram fornecidos por relatórios gerenciais da companhia e apresenta os fatores que levaram a paradas operacionais do processo de embarque de recursos minerais e a quantidade por hora de cada fator. 18

19 Gráfico 6 Estratificação das horas de paradas operacionais do Píer I do TMPM em 2014 Fonte: VALE (2015c) A partir da estratificação dos fatores mais importantes foi analisado o processo como foco na compreensão das causas que impactaram nas paradas operacionais através da metodologia de diagrama de causa e efeito. A figura 8 apresenta como exemplo o diagrama de causa e efeito do fator sonda/entupimento. Podemos observar que as causas mais prováveis desse fator estão relacionadas com o equipamento chute. Figura 8 Diagrama de causa e efeito da Sonda/Entupimento Fonte: VALE (2015c) Após a aplicação da técnica de diagrama de causa e efeito é elaborada uma matriz de priorização GUT (Gravidade, urgência e tendência) com o objetivo de 19

20 auxiliar a tomada de decisão sobre qual causa do tipo de parada operacional será priorizada em um futuro plano de ação. A tabela 1 apresenta como exemplo a matriz GUT para o fator sonda/equipamento, onde evidencia como principais causas prováveis a geometria do chute e mal posicionamento de sonda. Tabela 1 Matriz de priorização do chute da sonda/equipamento Fonte: VALE (2015c) A partir da matriz de priorização é possível definir um plano de ação com a metodologia 5W2H. O quadro 2 apresenta um exemplo adaptado e resumido da aplicação da técnica. ORIGEM PROBLEMA O QUE COMO QUEM PRAZO Sonda / Entupimento Sonda / Entupimento Padronizar checklist de Falta de rotina de entupimento em todas as turmas inspeção de limpeza do Embarque - Incluir no PRO dos chutes Rota Embarque Mal posicionamento de sonda Criação de checklist e padronizando para abrir processo investigativo dos entupimentos, repassar para equipes de operadores de rota dos pátios e embarque. Realização do check do histórico de atuações dos Checar identificação de sistemas de proteções do TR 1539, o mesmo será atuações do sistema de proteção acompanhado na rotina, conforme apontamentos de contra entupimentos do 1539 impactos operacionais. (Sondas Individualizadas) Realização do check e análise da redução dos impactos de atuação no TR 1539 Engenheiro Porutário I Engenheiro Porutário II 30 dias 30 dias Quadro 2 5W2H para sonda/equipamento Fonte: Adaptado de VALE (2015c) 6. CONSIDERAÇÕES FINAIS Há muito tempo os portos no Brasil e no mundo deixaram de ser somente um ponto de transbordo ou troca entre os modos terrestres e o aquaviário. Os portos se constituem elos determinantes da competitividade entre cadeias globais de suprimento. Este é o caso do Terminal Portuário de Ponta da Madeira TMPM, de 20

21 propriedade da VALE, localizado na Baía de São Marcos em São Luís no Maranhão. O TMPM, principal porto brasileiro em volume (t) de movimentação, é dedicado à exportação de minério de ferro com origem nas minas da Serra de Carajás é composto por subsistemas de recebimento, manuseio e movimentação de minérios e de carregamento nos navios compatíveis às exigências do mercado internacional. A produção e produtividade do TMPM têm de fazer frente à concorrência das mineradoras australianas situadas mais próximas ao principal mercado consumidor, o Extremo Oriente e, principalmente, China. Desse modo, a gestão do porto se dá no contexto das melhores práticas empresariais internacionais, com o Sistema Vale de Produção, ao encontro das diretrizes do Sistema Toyota de Produção, incorporando o conceito de Manutenção Produtiva Total e nesta a aplicação sistemática da ferramenta Eficiência Global de Equipamentos, a qual, por sua vez, utiliza o fator de Taxa Efetiva, ou seja, a relação entre a carga movimentada e o tempo operacional efetivo. O presente estudo de caso analisou a eficiência e o gerenciamento desse fator nas operações do navio no Píer 1 do TMPM, identificando-se os procedimentos de classificação de problemas com o comportamento desse fator em relação a seu histórico e metas de orçamento em incidência de ocorrências (Diagrama de Pareto). Essas ocorrências foram analisadas pelo método de PDCA, com a determinação das causas por meio do gráfico de Ishikawa (espinha de peixe) e pela matriz GUT (Gravidade, Urgência e Tendência) de priorização elaborada em reuniões gerenciais. A priorização das causas/impactos resultam em Planos de Ação de equacionamento dos problemas e resultados acompanhados nos relatórios e reuniões gerenciais. A lição aprendida é formalizada e as ações divulgadas institucionalmente para proveito de outras áreas do porto ou outros portos da VALE. O estudo teve como limitação a restrição da empresa na divulgação de dados mais recentes ou abrangentes da OEE. No entanto, foi possível aos pesquisadores o acesso ao sítio do TMPM, assim como, aos respondentes de questionário com perguntas semiabertas para entendimento do processo e das particularidades dessas operações complexas e críticas para o resultado do porto e da VALE como um todo. Dessa forma, como sugestão de novos estudos pode-se elencar sua extensão a outros setores do TMPM, a outros portos da VALE e a outros portos de características semelhantes. Pode-se concluir que o estudo contribui para o conhecimento das características da gestão e planejamento de melhorias de um importante setor da economia local, regional e nacional. E como essas ferramentas de gestão contribuíram para a melhoria da taxa efetiva do píer I que aumentou 8%, considerando as médias de t/h em 2010 e de t/h em REFERÊNCIAS AGUIAR, S. Integração das Ferramentas da Qualidade ao PDCA e ao Programa Seis Sigma. Nova Lima: INDG Tecnologia e Serviços Ltda., ALFREDINI, P. e ARASAKI, E. Obras e Gestão de Portos e Costas ANTAQ. Anuário Estatístico Disponível em: Consultado em 18/05/2015, 2015a. CAMPOS, V. F. TQC Controle da Qualidade Total (no estilo japonês). 8 ed.; Belo Horizonte, MG: Editora de Desenvolvimento Gerencial, CERVO, A. L.; BERVIAN, P. A.; SILVA, R. Metodologia Científica. 6ª. ed. São Paulo: Person Prentice Hall,

22 EISENHARDT, K. M. Building Theories from Case Study Research. Academy of Management Review. Vol. 14, N.4, p , GHINATO, P. Sistema Toyota de Produção: Mais do Que Simplesmente Just-in- Time. São Paulo, LIKER, J. K. O modelo Toyota -14 princípios de gestão do maior fabricante do mundo. São Paulo: Bookman, LUDKE, M. Pesquisa em educação: abordagens qualitativas. São Paulo: EPU, MEIER, D. e LIKER, J. K. O modelo Toyota Manual de Aplicação: Um guia prático para a implantação dos 4Ps da Toyota. São Paulo: Bookman, MOELLMANN, A.H. et al.. Aplicação da Teoria das Restrições e do Indicador de Eficiência Global do Equipamento para Melhoria de Produtividade em uma Linha de Fabricação. Revista Gestão Industrial. v. 2, p , MOURA, J. P. Operação Portuária: Operação de Carregador de Navio. Apostila elaborada para o curso de Especialização em Engenharia Portuária, UFMA-VALE. São Luís, 2011a. PEIXOTO, G. S. S. Estrutura Portuária. Apostila do Curso de Especialização em Engenharia Portuária, UFMA-VALE. São Luís, PEREIRA, N. N., Operação Portuária. Apostila do Curso de Especialização em Engenharia Portuária, UFMA-VALE. São Luís, SANTOS, A. O.; SANTOS, M. J. Utilização do indicador de eficiência global de equipamentos (OEE) na gestão de melhoria contínua do sistema de manufatura - um estudo de caso. Anais do Encontro Nacional de Engenharia de Produção, 27. Foz do Iguaçu, SLACK, N. et al. Administração da produção. São Paulo: Editora Atlas, VALE. Book Portuário. Principais Processos necessários para a operação portuária. GAOPG - Gerência de Gestão Portuária. 2008a.. Operação de Recuperadora: Trilha Técnica de Operação Portuária. VALER Educação VALE. 2008b.. PGS00172 Indicadores Operacionais de Portos. Departamento de Inovação e Desenvolvimento. (VALE, 2010).. Quem somos. Disponível em: Acessado em novembro de 2015b.. Controle de Geração de Resíduos. Disponível em < Acesso em 12 nov VALE. São Luís, Operação Portuária: Virador de vagão. Apostila do Curso de Especialização em Engenharia Portuária, UFMA-VALE. São Luís, 2011b.. PRO Gerar OEE. Departamento de Operação de Portos e Rebocadores. Arquivo Interno VALE, Vitória, 2011c.. Nossa História. Quem somos. Disponível em: Acessado em novembro de 2015a.. Boletim trimestral Disponível em: e2015.pdf. Consultado em 18/08/2015, 2015b.. Estudo da Taxa Efetiva Píer I - TMPM. 2015c. Wanke, P. F. Analisando a eficiência dos terminais brasileiros com Análise Envoltória de Dados. In: WANKE, P. F.; SILVEIRA, R. V.; BARROS, F. G.(eds) Introdução ao Planejamento da Infraestrutura e Operações Portuárias: Aplicações de Pesquisa Operacional. Atlas, São Paulo (2009). 22

23 YIN, R. K. Estudo de Caso Planejamento e Métodos. Porto Alegre: Bookman, ZHANG, S.; XIA, X. Modeling and energy efficiency optimization of belt conveyors. Applied Energy, v. 88, p , i Taxa nominal ou, como usual na VALE, Taxa de projeto: Volume de produção por hora prevista pelo fabricante ou considerada como base no projeto de instalação. Operacionalmente pode ter uma variação para maior. ii Especialização em engenharia portuária da Universidade Federal do Maranhão. Curso in company para a empresa VALE. iii Calado é a medida de profundidade de um navio carregado desde a linha da água até o fundo do casco. ALFREDINI e ARAZAKI (2009). 23