Projeto

S11D: simulação integrada de carregamento, transporte e descarga de minério

No projeto S11D, a Fratar apoiou a Infraplan na análise de alternativas de escoamento de minério, modelando a interação entre escavadeiras, caminhões, pilhas e composições ferroviárias por eventos discretos.

Cartão metodológico sobre simulação de operações minerais
Esquema ilustrativo da abordagem de simulação de eventos discretos.

Um sistema de transporte mineral não pode ser dimensionado apenas pela capacidade nominal de seus equipamentos. A produção depende da sequência das atividades, da formação de filas e da disponibilidade dos recursos que compartilham o mesmo ciclo. No projeto S11D, em Canaã dos Carajás, a Fratar apoiou a Infraplan em um estudo de alternativas para o escoamento de minério da Vale.

O desafio foi representar, de forma integrada, as operações de carregamento, transporte e descarga. A análise considerou a relação entre escavadeiras, caminhões, áreas de estocagem e composições ferroviárias, permitindo comparar arranjos operacionais antes da definição dos recursos necessários.

Do diagrama de atividades ao modelo do sistema

A primeira etapa organizou os ciclos operacionais em diagramas. No transporte por caminhões, a representação distinguiu carregamento, deslocamento carregado, basculamento, retorno vazio e manobras. Também incorporou esperas por atendimento e atividades não operacionais.

O ciclo ferroviário foi relacionado ao carregamento dos vagões, aos posicionamentos necessários e à partida da composição. As pilhas de minério atuaram como ligação entre processos, permitindo observar a interação entre etapas que não se desenvolvem necessariamente no mesmo ritmo.

A variabilidade faz parte da operação

O estudo utilizou simulação de eventos discretos no SIMUL8. Os tempos de processo foram representados por distribuições de probabilidade e premissas operacionais, em vez de se admitir que todos os ciclos seriam idênticos.

As informações de referência incluíram dados recebidos da Vale e registros de equipamentos utilizados como apoio às estimativas dos tempos de carregamento e deslocamento.

Comparar configurações, não apenas equipamentos isolados

Foram simuladas alternativas de transporte e combinações de recursos, examinando o comportamento das filas e a utilização dos equipamentos. A análise de sensibilidade relacionou variações de frota e carregamento aos resultados obtidos no sistema.

Entre os indicadores apresentados estão produção projetada, utilização dos recursos, filas, tempos de espera e movimentos de caminhões. A comparação permitiu caracterizar os compromissos entre capacidade de atendimento e recursos mobilizados, mantendo os resultados vinculados às condições de cada cenário simulado.

Aumentar a oferta de caminhões não significa ampliar a produção na mesma proporção quando o carregamento ou a descarga condicionam o funcionamento do conjunto. A análise integrada dos ciclos permitiu comparar essas combinações no modelo.

Etapas de carregamento, transporte, basculamento e operação ferroviária
Etapas de carregamento, transporte, basculamento e expedição ferroviária representadas no estudo S11D. Ampliar imagem ↗