Modelos para Localização e Projeto de Redes

O interesse em problemas de projeto de redes tem crescido bastante a partir da década de 60, e a literatura correspondente é atualmente bastante vasta. Eles tem atraído crescente atenção de economistas, geógrafos, engenheiros de produção e profissionais ligados à Pesquisa Operacional, e se bem que o enfoque dado varie de acordo com a origem profissional é evidente o impacto das decisões de projeto de redes, Dentre os problemas de projeto de rede um conjunto significativo de problemas se refere à localização de facilidade, os quais podem ser abordados tanto ao nível macro como ao nível de empresa. Ao nível macro podemos mencionar as contribuições de Collins e Walker (1975) (enfoque geográfico) e de Cosenza (1979) e Luna (1979) (enfoque econômico). O interesse de nossa pesquisa ao longo dos anos tem se concentrado no entanto em modelos normativos (enfoque microeconômico), que correspondem a problemas que podem ser formulados e resolvidos com base em técnicas de otimização discreta. Neste sentido a literatura internacional vem apresentando um crescente número de estudos com base em modelos de localização, a partir da publicação de definições e formulações matemáticas de diferentes tipos. Tais modelos podem ser utilizados na localização de instalações industriais, comerciais e de serviços (por exemplo: escolas, hospitais e unidades de atendimento de emergência), de modo a otimizar objetivos relacionados com a eficiência desses sistemas.

Na indústria do petróleo e dos biocombustíveis aparecem diversos problemas associados à localização de instalações, como por exemplo, localização de refinarias; de bases de abastecimento, de plataformas de produção de petróleo, de instalações associadas a planos de contingência em casos de acidentes e de derramamento de petróleo; bases de coleta de grãos, usinas de esmagamento, destilarias e refinarias. Alguns destes problemas são objetos de estudo do presente projeto e estão descritos a seguir, classificados pelo tipo de função objetivo apropriado. Outros problemas relevantes se referem a problemas que envolvem decisões simultâneas de quantidades a estocar e localização de depósitos. Neste projeto além dos problemas acima citados estaremos também interessados em avaliar problemas referentes ao transporte de produtos.

1. Planejamento Logístico Integrado com o Desenvolvimento e o Gerenciamento de Campos de Petróleo

Objetivo geral:

Desenvolver uma metodologia e um conjunto de ferramentas que permitam apoiar o processo de desenvolvimento de campos de petróleo, bem como seu gerenciamento, adicionando a estes processos questões relacionadas ao fornecimento no tempo adequado dos recursos necessários para a produção.

  • Definição do contexto estrutural para tomada coordenada de decisão no plano das operações, das melhorias e da alocação de recursos para o longo prazo pelos atores participantes da cadeia logística de petróleo e gás.
  • Desenvolver metodologias e ferramentas de inteligência da logística ( modelos e algoritmos), visando otimizar os recursos utilizados no desenvolvimento e no gerenciamento da produção de campos de petróleo e gás natural.  Estas metodologias devem ser desenvolvidas ao nível: das operações cotidianas; do proposição, planejamento e implantação de melhorias; e de alocação de recursos para desenvolvimento dos ativos dos diversos atores participantes da cadeia.

Objetivos específicos:

  • Identificar os participantes, entre gestores de ativos, fornecedores de produtos, prestadores de serviço, e gestores de processos complementares, entre outros, da cadeia de petróleo e gás.
  • Identificar os principais gargalos da logística presente e futura e propor soluções para aprimorar esta cadeia. A localização dos principais agentes desta cadeia e a otimização dos fluxos logísticos no longo prazo fazem parte do escopo desta ação.
  • Desenvolver metodologias e ferramentas para avaliar a demanda e a oferta presente e futura de insumos, bens, serviços na cadeia do petróleo.
  • Desenvolver metodologias e ferramentas para a otimização do dimensionamento e posicionamento dos recursos da cadeia dentro de uma visão estratégica.
  • Os estoques podem se referir aos insumos para a produção de petróleo, peças e materiais de reposição ou suprimento das obras. A questão será definir o tamanho destes estoques e onde eles deverão ser posicionados (nas das obras, nas instalações dos fornecedores, em plataformas de apoio logístico, etc.). Esta linha de ação deverá considerar a incerteza associada aos processos de produção e transporte, evitando a ruptura da produção ou o desabastecimento das obras ou de unidades produtivas

Premissas para o desenvolvimento:

  • Diferentes tipos de recursos:
    • de consumo: críticos, ou não – previsão de demanda, acompanhamento de produção,
    • reutilizáveis:  programação dos recursos, ...          
    • passageiros,
  • Modelos dinâmicos, estocásticos,
    • Quantificação de incertezas e riscos
  • Integrado:  com modelos de escoamento:  no reservatório, por tubulações, por navios...
  • Ferramentas de visualização, incluindo GIS, modelagem 3D...
  • Rastreabilidade – monitoramento em tempo real ...
  • Ambientes colaborativos
  • Ferramentas de Otimização e Simulação
  • Incorporação de aspectos relativos ao trabalho humano

Exemplos  de questões a serem respondidas:

No âmbito da concepção do plano de desenvolvimento

O plano de desenvolvimento do campo A, implica a perfuração num prazo de 4 anos de 40 poços, que demandaram, tanto tempo de sonda, com tais especificações, tantos metros de revestimento, tantas árvores de natal, tantos barcos de suporte. Estes recursos estarão disponíveis? Deverão ser construídos, comprados, alugados? Em que ritmo deverão ser disponibilizados? Onde? Serão armazenados temporariamente? Quando serão transportados? Para o escoamento, processamento e transferência da produção facilidades (linhas, manifolds, instalações de processamento) precisarão ser instaladas. Onde? Deverão ser construídos, comprados, alugados? Em que ritmo deverão ser disponibilizados?

No âmbito da implantação  do plano de desenvolvimento

Como se relaciona da logística com o geencamento do projeto/empreendimento?

No âmbito do gerenciamento do reservatório/produção do campo

Um ativo está em produção usando 4 FPSOs, contemplando 150 poços, 75 de produção, 75 de injeção.  Como suprir estes FPSOs com itens de demanda corriqueira? Como gerir as atividades de manutenção necessárias, assegurando simultaneamente a disponibilidade de peças de reposição, equipamentos e pessoal necessário para a operação? Como planejar as disponibilidades de recursos e programar as intervenções necessárias?  

2. Consolidação de Estoques no Planejamento Dinâmico de Redes Logísticas

Os profissionais de logística devem tomar decisões estratégicas para gerenciar incertezas, serviço ao cliente e custos na rede de distribuição, definindo a política mais apropriada no intuito de obter vantagens competitivas cruciais ao sucesso da empresa. Tal política compreende, além de outros aspectos, o dimensionamento da rede de instalações e a alocação dos estoques na mesma. A presente pesquisa objetiva então, abordar ambos os assuntos, em função da importância estratégica dos mesmos para o gerenciamento da cadeia de suprimentos.

A alocação dos estoques lida, com o grau de centralização dos mesmos na rede, traduzido pela quantidade de produtos que devem ser mantidos em cada instalação, dado que um determinado conjunto de mercados (sistemas de produção) é atendido a partir da mesma. Por exemplo, uma rede de distribuição que apresenta um elevado grau de descentralização de estoques é composta naturalmente por um maior número de armazéns e pode ter, no limite, um armazém dedicado a cada mercado consumidor. Ao contrário, uma rede que apresenta um alto grau de centralização de estoques é composta por um menor número de armazéns, tendo no limite somente um armazém para atender todos os mercados. Dessa maneira, espera-se que uma rede com um alto grau de descentralização (mais armazéns) apresente um maior custo total de manutenção de estoques do que uma rede com alto grau de centralização (menos armazéns).

Os estudos seminais de Maister (1976) e Zinn et al. (1989) mostraram, por meio da regra da raiz quadrada, que a centralização pode reduzir o nível de estoques de segurança da rede, reduzindo o custo total de manutenção de estoques. Mahmoud (1992) defende que substanciais economias de escala resultam da consolidação dos estoques de segurança sempre que os mesmos são centralizados. Das e Tyagi (1997) afirmam que a centralização dos estoques gera economias no que diz respeito ao transporte de suprimento, pois há maior consolidação do frete das fábricas para os armazéns.

Assim, pode-se notar que o grau de centralização dos estoques tem uma influência importante no custo total da rede. Entretanto, Wanke (2001) destaca que a maior parte dos modelos matemáticos existentes para a localização de armazéns falha ao não incluir os custos com estoques como um componente de sua função objetivo. Croxton e Zinn (2005) sustentam que a inclusão dos estoques nos modelos de localização de armazéns é tida como necessária na literatura. Das e Tyagi (1997) defendem que as questões de um problema de localização de armazéns somente serão corretamente respondidas se o modelo levar em conta os custos de estoque, tanto de ciclo quanto de segurança. Miranda e Garrido (2004) afirmam que questões como a política de estoques não podem ser negligenciadas nas decisões estratégicas de localização de armazéns.

Um elemento importante adicional diz respeito a variação no tempo da demanda pelos bens estocados.  Se é previsível, ou planejado um aumento (ou diminuição) do mercado, então uma solução que é ótima para os primeiros anos de funcionamento do sistema pode ser muito ruim para o funcionamento nos últimos anos quando mais clientes dispersos por uma área geográfica diferente e com padrões de demanda diferente precisam ser atendidos.  A variação no tempo deve também contemplar a variação nos padrões de demanda decorrentes da evolução dos sistemas produtivos ao longo do seu ciclo de vida.

A presente pesquisa trata, então, do dimensionamento ao longo do tempo da rede de distribuição e do grau de centralização dos estoques na mesma, em função da importância estratégica dos dois assuntos para o gerenciamento da cadeia de suprimentos.  

Num primeiro momento será desenvolvido um modelo de localização de instalações e alocação de estoques que permite determinar a configuração da rede para a qual o custo total é mínimo, considerando simultaneamente os estoques de ciclo e de segurança através da incorporação do Efeito de Consolidação (Evers, 1995) a um problema de localização. Mais precisamente, a abordagem utilizada na pesquisa para a gestão dos estoques assume que os mesmos são determinados a partir dos modelos do Lote Econômico de Compra (LEC) e Ponto de Pedido (PP). São levadas em conta como variáveis de entrada, além de outros componentes, as demandas dos mercados com correlações e desvios-padrão diferentes de zero e os lead-times de ressuprimento dos armazéns com desvios-padrão também diferentes de zero. Diferentemente de outros trabalhos, não é assumida no modelo proposto a premissa de que cada mercado é servido por um único armazém. Ao contrário, é permitido que um mercado seja servido por mais de um armazém, prática conhecida como cross-filling ou transferência regular.

Num segundo momento será conduzida uma análise de sensibilidade, onde serão gerados diferentes cenários aleatórios para demandas, lead-times, custos de ressuprimento, custos de distribuição, custos de colocação de pedidos e custos de manutenção de estoques. Na seqüência, cada um desses cenários será otimizado. Os objetivos principais da análise de sensibilidade são a identificação de diferentes grupos de resposta (ou de políticas de localização dos armazéns e alocação de estoques), a caracterização dos mesmos em termos dos parâmetros de entrada do problema e dos componentes de custo da rede, além da determinação dos parâmetros de entrada mais importantes para a determinação dessas políticas.

Num terceiro momento serão avaliados os efeitos dinâmicos, da entrada em operação de novos sistemas de produção, com suas localizações e demandas.

Objetivos e Resultados

O objetivo geral da pesquisa é desenvolver um possível modelo de gestão de estoques que considere:  efeitos de consolidação dos estoques, possíveis alternativas a localização destes estoques e variação no tempo tanto do mercado espacialmente definido, quanto dos padrões de demanda.

Espera-se com esse modelo contribuir não apenas para o entendimento de como a incorporação dos estoques de ciclo e de segurança afeta a decisão de localizar um ou mais armazéns, mas também lançar luz sobre importantes questões relacionadas às políticas de alocação dos estoques. A idéia básica é permitir um melhor entendimento gerencial sobre quais políticas são mais adequadas a um determinado conjunto de características do produto, da operação e da demanda. Para tanto, uma análise de sensibilidade por meio da geração de parâmetros de entrada aleatórios e a subseqüente otimização dos diferentes cenários constituem a abordagem essencial para se atingirem os objetivos específicos dessa pesquisa, traduzidos em oito questões fundamentais:

a. Quantos armazéns devem ser abertos na rede, em cada período de tempo?

b. Quais são as suas localizações?

c. Quais mercados, e em qual proporção, devem ser alocados a um determinado armazém, em cada período de tempo?

d. Quais são os níveis ótimos de estoque de ciclo e de segurança em cada armazém, em cada período de tempo?

e. Quais são as freqüências de ocorrência de cada uma das políticas de alocação de estoques?

f. Como são caracterizadas as políticas de alocações de estoques em termos dos parâmetros utilizados na análise de sensibilidade?

g. Qual é o impacto de cada uma das políticas no custo total da rede e nos seus principais componentes?

h. Quais são as variáveis de entrada que possuem maior importância na ocorrência dessas políticas?

3. Dimensionamento de rede logística de transporte de passageiros para trabalho offshore através do modal aéreo

O objetivo desta dissertação é o desenvolvimento de um modelo de otimização para auxiliar o  processo de dimensionamento de sua frota de helicópteros e alocação desta aos fluxos aeroporto-unidade marítima de forma a reduzir seus custos logísticos e garantir o atendimento das metas de nível de serviço e respeito às regras de segurança de vôo. Pretende-se realizar  utilizando programação inteira mista no software AIMMS.

Este modelo será de extrema importância devido aos seguintes fatores:

  • Aumento das distâncias entre as unidades marítimas e a costa devido à exploração do pré-sal;
  • Mercado fornecedor com oferta restrita, principalmente de aeronaves de grande porte, o que exige planejamento de longo prazo de contratação;
  • Aeroportos atuais próximos ao limite de capacidade, combinado com expectativa de demanda crescente, sendo necessário planejamento de ampliação da rede de aeroportos.

Atualmente o dimensionamento é realizado com base na experiência dos especialistas, sem o auxílio de um modelo específico. O objetivo é facilitar o processo de planejamento gerando informações que apóiem a decisão.

Adicionalmente, deseja-se verificar a aplicabilidade da geração de colunas e de heurísticas para auxiliar na redução do tempo de processamento de problemas de dimensionamento de rede logística utilizando programação inteira mista.

4. Modelos para redes de coleta e distribuição de etanol

As energias renováveis são consideradas um importante recurso em muitos países, mas, em escala global, menos de 15% do suprimento de energia primária é renovável (Lund, 2007). As vantagens proporcionadas pelas energias renováveis variam de acordo com as condições e prioridades locais, destacando-se: a minimização da ameaça das mudanças climáticas do planeta decorrentes da queima de combustíveis fósseis; o crescimento econômico; a ampliação do acesso à energia para cerca de um terço da população mundial; a geração de empregos e a fixação do homem no campo; a redução dos níveis de pobreza; a diminuição da desigualdade social; e a diversificação da matriz energética (Petrobras, 2005).

Os principais tipos de energias renováveis são: a solar (fotovoltaica e térmica), o biogás (de lixo, esterco ou esgoto), a biomassa (restos agrícolas, serragem, biodiesel, álcool e óleos in natura), a eólica e as centrais hidrelétricas. Os países claramente têm diferentes escolhas no desenvolvimento destes diversos tipos de energias renováveis. Esta escolha é influenciada pelas condições naturais (tipos de fontes de energias ou clima) e pela estrutura do sistema energético, e também pelas específicas prioridades políticas ligadas ao setor agrícola nestes países (Faaij, 2006). Entre as energias renováveis, a biomassa é a mais representativa no consumo primário mundial de energia - cerca de 10% (Anselmo Filho and Badr, 2004). Os principais tipos de energias renováveis incluem: álcool, biogás e biodiesel.

O Brasil tem um grande potencial para biocombustíveis (Costa, 2004; Anselmo Filho and Badr, 2004; Mathews, 2007) e é um país de destaque na utilização de biomassa desde a década de 70, utilizando o álcool combustível. Com o Programa Nacional do Álcool (Proálcool), criado em 1975, o país foi pioneiro na efetiva substituição da gasolina em meio à crise dos preços do petróleo (Wheals et al., 1999; Goldemberg et al. 2004). Como resultado do sucesso do estabelecimento deste programa, hoje o Brasil tem um mercado estável para os produtores de etanol, com um baixo risco para os investidores. Além disso, o Brasil tem uma significante vantagem de custo na produção de etanol, se comparado com outros países como Estados Unidos, principalmente devido à grande escala de produção comercial e às condições favoráveis para o cultivo da cana-de-açúcar. Estas condições têm barateado o etanol e tornado viável sua exportação (Ryan, 2006).

A viabilidade do álcool no mercado brasileiro já é uma realidade, no entanto, a questão que se coloca no momento é a viabilização do álcool como combustível alternativo para atendimento do mercado internacional. Neste sentido esta linha procura estudar projetos ótimos de redes de coleta de etanol, usando dutos, aplicada, como exemplo, na região centro-oeste e sudeste do Brasl.  

5. Modelos para redes de biodiesel

Após o desenvolvimento e consolidação do etanol nos últimos 30 anos, o Brasil está agora interessado no desenvolvimento do biodiesel. Este biocombustível é derivado de óleos vegetais, gorduras animais, óleos e gorduras residuais, que são não-tóxicos, biodegradáveis e fontes renováveis (Demirbas and Balat, 2006). Algumas fontes para extração de óleo vegetal são: baga da mamona, polpa do dendê (palma), amêndoa do coco de babaçu, semente de girassol, caroço de algodão, grão de amendoim, semente de canola, polpa de abacate, grão de soja, nabo forrageiro e muitos outros vegetais em forma de sementes, amêndoas ou polpas. Entre as gorduras animais pode-se citar o sebo bovino e os óleos de peixes. Os óleos e gorduras residuais, resultantes do processamento doméstico, comercial e industrial, também podem ser utilizados como matéria-prima para a produção de biodiesel (Parente, 2003). A figura abaixo ilustra a cadeia logística do biodiesel.

 

Cadeia logística do biodiesel


Este biocombustível vem ganhando espaço na literatura acadêmica com seu crescimento de importância nos últimos (ver Zhang, 2003; Demirbas, 2003; Carraretto et al., 2004; Mohibbe Azam, 2005; Marchetti et al., 2007; Sarin, 2007). A questão dos biocombustíveis está sendo amplamente investigada pelas universidades, instituições de pesquisa, órgãos governamentais e pela iniciativa privada. Iniciativas como o Proálcool, Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel – do Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT), a Rede Brasileira de Tecnologia de Biodiesel, a Coordenação do Programa de Biodiesel – no âmbito da Gerência de Energia Renovável da Petrobras, além da participação ativa de diversas Secretarias Estaduais de Ciência e Tecnologia, demonstram a importância estratégica do biocombustível na Matriz Energética Brasileira.

A viabilidade do álcool no mercado brasileiro já é uma realidade, no entanto, a questão que se coloca no momento é a viabilização do álcool como combustível alternativo para atendimento do mercado internacional. Já a viabilização do biodiesel requer a implementação de uma estrutura organizada para produção e distribuição de forma a atingir, com competitividade, os mercados potenciais. Em particular o governo incentiva, via fiscal, a produção com base na Agricultura Familiar. O problema então assume contornos particulares por envolver uma miríade de produtores onde um projeto otimizado da rede faça frente a ausência da economia de escala na produção dos grãos. O objetivo desta linha é desenvolver ferramentas que permitam auxiliar no projeto da rede logística da produção de biodiesel com foco na Agricultura Familiar. O problema pode então ser esquematizado da seguinte forma:
• Com base na característica de dispersão geográfica dos produtores familiares, e tendo em vista que cada pólo produtor acrescenta uma pequena parcela de produção ao todo, os seguintes requisitos devem ser atendidos para obtermos um rede logística otimizada: 
- Os locais de esmagamento devem ter sua localização espacial otimizada;
- O roteamento e o dimensionamento de frotas também devem ser otimizados;
- Deve se obter um alto nível de serviço da rede, afim de se diluir os custos fixos.   

6. Problemas de Projeto de Redes de Transporte de Gás Natural

Observa-se a importância crescente do gás natural na maioria das matrizes energéticas dos países, sejam eles desenvolvidos ou em desenvolvimento. As principais motivações que justificam esta tendência podem ser resumidas pelo maior volume e dispersão das reservas existentes no mundo, quando comparadas ao petróleo, bem como a crescente pressão de grupos ambientais favoráveis à utilização de uma fonte energética mais limpa e polivalente, que pudesse substituir a eletricidade nas residências e em estabelecimentos comerciais, o óleo combustível no setor industrial, a gasolina e o diesel no setor de transportes e o carvão para geração termelétrica, com elevada eficiência e menores impactos. Além disso, o gás natural representa uma alternativa viável e eficaz para a diversificação da matriz energética dos países, tão importante atualmente tendo em vista a alta dos preços do petróleo. A titulo de exemplo desta crescente importância, a Petrobras pretende investir mais de US$ 20 bilhões na cadeia do gás natural (Petrobras, 2007a) até 2011. Para satisfazer tal demanda, faz-se necessário o desenvolvimento de tecnologias de produção e transporte deste gás, de forma segura e econômica.

As tecnologias disponíveis para transporte de gás natural são extremamente limitadas e caras, sendo os métodos mais utilizados o GNL (Gás Natural Liquefeito) e o Gasoduto. Contudo, estas tecnologias necessitam de enormes reservas provadas de gás e de alto investimento inicial em infra-estrutura, não viabilizando economicamente o desenvolvimento de muitos campos de exploração de gás (associados ou não associados). Outras alternativas tecnológicas de transporte de gás, que estão aparecendo no mercado, com modificação física e química do mesmo, são: GNC (Gás Natural Comprimido), HGN (Hidrato de Gás Natural), GTL (Gas to Liquid) e GTW (Gas to Wire).

No Brasil, a penetração do gás natural na matriz energética de modo efetivo esbarra na grande impedância que é a restrita acessibilidade ao produto. Como os custos decorrentes da interligação a um ramal são elevados e fortemente influenciados pela distância, observa-se que somente para consumidores localizados próximos aos gasodutos torna-se viável o uso do combustível, evidenciando a existência de uma grande demanda reprimida que seria satisfeita por uma estrutura de distribuição mais abrangente. Desse modo, é fundamental que os esforços tecnológicos procurem reduzir os custos e viabilizar economicamente a distribuição descentralizada do gás, ampliando sensivelmente a possibilidade de comercialização do produto para clientes situados fora das zonas de influência dos gasodutos. Nota-se que, para suprir determinada região onde haja demanda potencial pelo combustível, com elevado nível de serviço e com custos reduzidos, de forma a aumentar seu valor agregado, é fundamental que sejam adotadas estratégias para a distribuição secundária do produto, eliminando a construção dos onerosos gasodutos.

Dada a não existência prévia de mercados no país, é necessário condicionar a tecnologia para que o gás possa chegar aos consumidores antes das redes de distribuição antecipando as demandas que ancorarão os projetos e diminuirão seus riscos. De fato, avanços tecnológicos que se utilizam de técnicas de liquefação (GNL), compressão (GNC) e adsorção (GNA) já permitem imaginar a viabilização dos denominados “gasodutos virtuais”, representando uma alternativa eficiente de distribuição descentralizada do energético. Portanto, considera-se que a acessibilidade ao gás natural por parte dos clientes localizados fora da área de influência dos gasodutos poderá ser garantida a partir da implantação de instalações, em locais estratégicos, capazes de receber o combustível tanto por dutos como em forma de GNL ou GNC, transferindo-o para vasilhames apropriados ou tubulações específicas para sua posterior distribuição. Estas instalações que são os pontos finais dos gasodutos virtuais são denominadas de Centros de Distribuição de Gás Natural (CDGN) e têm a função essencial de gerar uma demanda inicial ou complementar o fornecimento dutoviário de gás natural. Desta forma, possibilita-se efetivamente o atendimento de todas as regiões de demanda, independentemente da proximidade das dutovias.

Considerando que tanto os CDGN quanto as redes de distribuição de gás natural podem ser instalados dentro da malha urbana, ou seja, em um ambiente complexo e dinâmico, é razoável observar que diferentes alternativas locacionais implicarão certamente em diferentes custos associados à implantação e operacionalização destas instalações, que por sua vez, influenciarão na competitividade do combustível. Desta forma, torna-se relevante e fundamental a existência de estudos de localização consistentes, possibilitando o atendimento efetivo da clientela visada.

Os objetivos fundamentais desta proposta são avaliar e comparar as tecnologias de transporte de gás natural (GNL, Gasoduto, GNC, HGN, GTL, GTW), a fim de determinar a mais viável economicamente em diferentes tipos de cenário; construir e validar um modelo de minimização de custos de implantação de infra-estruturas (CDGN e “gasoduto virtual”) para distribuição de gás natural, considerando os custos envolvidos de forma sistêmica. Serão avaliadas metodologias baseadas em programação matemática, Algoritmos Genéticos, em algoritmos de busca dispersa dentre outras. De igual forma, constituem objetivos desta pesquisa: a análise crítica da utilização do gás natural no país; a definição de variáveis fundamentais que influenciam na implantação de infra-estruturas de distribuição de gás natural e a validação do modelo proposto através da aplicação em cenários de estudo.  

7. Problemas de Localização de Unidades de Refinarias

Uma grande refinaria possui várias dezenas de unidades, divididas em refino, 1º geração e 2º geração; além de unidades auxiliares. A disposição física destas unidades na área do projeto deve obedecer a diversas restrições, tais como: regras de segurança descritas nas normas da empresa (ex: o flare deve ter um raio de isolamento em relação a todas as unidades) ; áreas de preservação ambiental; áreas de preservação histórica; áreas destinadas para expansões futuras. E deve minimizar os recursos monetários através da minimização de tubulações de dutos obedecendo ao fluxo de processo (petróleo→ produtos de 1º geração → produtos petroquímicos).

A localização das unidades impacta na terraplenagem do terreno e vice-versa, uma vez o tratamento do solo e o estaqueamento dependem do que será disposto sobre o terreno (o que é de grande importância uma vez que serão dispostos equipamentos de milhares de toneladas.) e também da cota (já que algumas correntes/insumos/efluentes serão previstas para escoadas por gravidade).

O objetivo desta linha é estudar o arranjo físico entre as várias instalações, máquinas, equipamentos e pessoal da produção. Estas decisões sobre arranjo são importantes pois: as mudanças futuras freqüentemente são caras, difíceis e de longa duração; o rearranjo pode interromper a produção; um arranjo equivocado gera fluxos longos, elevados estoques em processo, lead time longos.