ESTRATÉGIA DE DESENVOLVIMENTO E MODELAGEM DA CAPACIDADE
PORTUARIA DO PORTO SUL
Resumo
O presente artigo analisa as estratégias utilizadas pelo Governo do Estado da
Bahia para implementação do Complexo Logístico Integrado Porto Sul – CLIPS, que
será localizado no município de Ilhéus e que, juntamente com a Ferrovia de
Integração Oeste Leste (FIOL) constituirá em novo eixo logístico da região com
objetivo de transportar cargas de minérios e grãos. Este empreendimento portuário
poderá contribuir para capacidade dinâmica das empresas, que são deverão
atraídas por tocas de informações e motivadas por comparações de localização que
o Porto Sul exerce diante de outros portos concorrentes. O projeto será constituído
de estrutura marítima offshore com ponte de extensão de 3,5 km sobre o mar e
estrutura terrestre onshore de instalações e equipamentos para embarques e
transportes de cargas. Neste artigo será realizada, também, uma modelagem
matemática para carregamento de minério de ferro, com o emprego de teoria de
filas, utilizando-se dos softwares Arena® e QSB+. A simulação consiste em estudar
a operação do sistema ao longo de um período, identificando os modelos dinâmicos
e variando de acordo com o seu estado, o que possibilitará a reflexão, análise e
tomada de decisões para os processos operacionais a partir da capacidade de
cargas projetadas. O estudo de cenários de capacidade de cargas por modelos
computacionais contribuirá para o planejamento de médio e longo prazo na estrutura
do desenvolvimento portuário a ser implantado.
Palavras-chave: porto; estratégia; modelagem matemática; teoria de filas.
1.
INTRODUÇÃO
O presente artigo analisa as estratégias que foram utilizadas pelo Governo do
Estado da Bahia sobre o Complexo Logístico Integrado Porto Sul - CLIPS,
constituído pelo projeto de uma nova instalação portuária, localizada no município de
Ilhéus e denominada de Porto Sul, e a construção, já em andamento, da Estrada de
Ferro 334 - Ferrovia de Integração Oeste Leste (FIOL), ligando Ilhéus ao município
de Figueirópolis, no Estado do Tocantins, com uma extensão de 1.527 Km. O
objetivo é transportar diferentes tipos de cargas, a exemplo de soja e etanol, mas
principalmente minério de ferro a partir das minas exploradas pela companhia Bahia
Mineração – BAMIN, localizada no município de Caetité, podendo contribuir, porto e
ferrovia, em novo eixo logístico para o desenvolvimento regional. O Porto Sul, por
sua vez, conforme divulgado pelo Governo, já possui as licenças ambientais: prévia
e de instalação expedida pelo órgão ambiental federal, IBAMA, encontrando-se em
fase de planejamento para iniciar a sua construção.
Visando-se simular as operações portuárias apresenta-se uma modelagem
matemática do carregamento de navios com minério de ferro a ser descarregado
pelas composições ferroviárias na instalação portuária. Para tanto empregou-se
1
dados de projeto do porto, bem como cálculos com base nos princípios de teoria de
filas, tendo como suporte os softwares Arena® e QSB+.
O artigo traz ainda um breve perfil do transporte marítimo no Brasil, analisando
o CLIPS nesse contexto, discutindo-se as estratégias adotadas para tanto, devendo
contribuir para o planejamento desse corredor logístico regional.
2.
BREVE PERFIL DO TRANSPORTE MARÍTIMO NO BRASIL
O transporte marítimo está incluído no modal aquaviário e subdividido em
quatro tipos de navegação: longo curso (rotas internacionais), cabotagem, apoio
marítimo e apoio portuário.
O transporte marítimo para a economia brasileira é de suma importância para o
desenvolvimento nacional, sobretudo por ter capacidade de transportar grandes
tonelagens de cargas a longas distâncias, permitindo a relação de comércio com
países não limítrofes. O Brasil é um grande exportador mundial de commodities
utilizando-se deste meio de transporte para a realização das operações de cargas.
Ressalta-se a estratégia que o setor portuário possui para a economia do país,
tendo como resultado a expressiva movimentação de mercadorias. A partir das
informações divulgadas através do Plano de Transportes e Logística da
Confederação Nacional dos Transportes (CNT, 2014) constata-se que este
segmento movimentou, em toneladas, 98,3% das exportações e 90,4% das
importações, perfazendo um total de 931 milhões de toneladas.
O sistema portuário brasileiro é constituído, segundo Agência Nacional de
Transportes Aquaviário (ANTAQ) de portos públicos organizados e portos privativos.
A Figura 1, abaixo, apresenta a distribuição desta classificação no país.
Figura 1 – Distribuição percentual de portos públicos e privados no Brasil
Fonte: CNT, 2014
Pela Figura 1 observa-se que o percentual público de portos organizados no
Brasil representa 22% do sistema portuário existente, enquanto que os terminais
privados são a maioria dos investimentos, com cerca de 78%, ou seja 130 terminais.
Os 37 portos públicos existentes estão distribuídos em 16 Estados da Federação,
sendo 34 marítimos e 03 fluviais. Na configuração do sistema portuário brasileiro
tem-se 14 portos públicos que são gerenciados por modelo de concessão,
delegação ou administrados por governos estaduais e municipais, sendo os demais
23 restantes administrados pelas Companhias Docas e sociedades de economia
mista.
Deste modo, entende-se que os portos são estratégicos para o crescimento e o
desenvolvimento da economia do país, tendo em vista ser a principal infraestrutura
de apoio ao comércio exterior, conforme pode ser observado na Figura 2.
2
Figura 2 – Exportação brasileira por via marítima, segundo principais portos 2012 – part.%
Fonte: Brasil, 2013
Segundo o Ministério de Desenvolvimento Indústria e Comércio Exterior
(MDIC) a exportação por via marítima representou no período de 2012, cerca de 525
milhões de toneladas de cargas embarcadas para o exterior, enquanto que a
importação respondeu por 127 milhões de toneladas de cargas no mesmo período.
Nota-se, ainda a partir da Figura 2, que o porto de Santos destaca-se como principal
equipamento logístico para as exportações dos produtos brasileiros, tendo
movimentação expressiva devida à proximidade com o mercado consumidor.
A Bahia destaca-se no contexto de transporte marítimo, movimentando cerca
de 32 milhões de toneladas de mercadorias por ano (CODEBA, 2014),
principalmente nos portos de Salvador (grãos e cargas conteinerizadas,
particularmente no terminal de contêineres), Aratu (graneis sólidos, petróleo e
derivados e soda cáustica) e Ilhéus (cacau e derivados), servindo de importante
ligação portuária entre o norte e o sul do país.
Nesse contexto a movimentação dos portos brasileiros engloba praticamente
todos os itens da pauta de exportação que vão desde os produtos primários
(minérios, petróleo, combustíveis e carnes, dentre outros) a bens de maior valor
agregado, a exemplo de máquinas e equipamentos, produtos eletrônicos e veículos,
dentre outros.
Constata-se, deste modo, que a competitividade da economia brasileira está
baseada no apoio do sistema portuário que deve ter como estratégia maior eficiência
e menores custos de movimentação dos portos brasileiros.
Por vez, pesquisa CNT (2014) identifica um conjunto de entraves para o
desenvolvimento do transporte marítimo no Brasil, dos quais citam-se: problemas de
infraestrutura portuária e de acesso; oferta de navios de bandeira; escassez de
equipamentos de terra; falta de dragagem e manutenção; burocracia com diversas
instituições envolvidas; tributação e qualificação de mão-de-obra.
Observa-se, portanto, que o custo logístico representa cerca de 11% do PIB do
país e o custo de transporte com a fatia de 7% do PIB (CNT, 2011). Esse custo está
relacionado com a condição geral deficiente de infraestrutura de transportes,
incluindo o setor portuário, que é um dos gargalos para o desenvolvimento do país,
e, como solução aos entraves portuários, a necessidade de maiores investimentos
no setor.
3
O funcionamento eficiente dos portos e o desenvolvimento econômico são
variáveis que estão correlacionadas. O aumento da eficiência das operações
portuárias para reduzir os custos nacionais, melhorar os níveis de serviços, pode
contribuir para aumentar a vantagem comparativa dos produtos brasileiros no
mercado internacional, tornando seus preços menores e mais competitivos.
3.
ANÁLISE DAS ESTRATÉGIAS DE DESENVOLVIMENTO E IMPLANTAÇÃO
DO PORTO SUL COM BASE NAS PROPOSIÇÕES DE GOVERNO
O empreendimento Porto Sul faz parte de um complexo logístico-portuário,
associado à Ferrovia de Integração Oeste Leste (FIOL), em fase de implantação,
concebido pelo Plano Nacional de Viação (PNV) em 2008, como importante
estratégia para o transporte de cargas da região nordeste, principalmentedo Estado
da Bahia.
A partir de 1995, tanto a Bahia, quanto os Estados da região Centro-Oeste
brasileira passaram a se inserir de forma mais profunda no contexto da
internacionalização através dos polos de desenvolvimento econômicos. A
descentralização da economia mundial atual além de evidenciar o crescimento da
China, particularmente, vem destacando países como Índia, Rússia e o próprio
Brasil que se consolidaram em bloco conhecido por BRIC. De qualquer modo,
reconhece-se que o crescimento industrial da China trouxe um movimento e
demanda por bens primários no plano mundial, em especial por alimentos e bens
minerais.
No Brasil essa questão traduziu-se, de acordo com BAHIA (2012), em dois
grandes movimentos econômicos, seja de um lado a participação de grãos
exportados para China e Índia pela região Centro-Oeste do Brasil, e do outro pela
exploração de minérios, em particular minério de ferro.
Essa política, combinada com a situação econômica internacional, acabou por
criar efeitos econômicos e logísticos em outras regiões brasileiras, dentre as quais o
Estado da Bahia.
Ainda segundo BAHIA (2012), a concepção de estudo do empreendimento
Porto Sul passa por um viés estruturante de desenvolvimento baseado nas
seguintes prerrogativas para gerar significativos avanços no Estado da Bahia.
A reversão do modelo de desenvolvimento econômico do Estado, fortemente
concentrado na Região Metropolitana de Salvador (RMS), dentro de um raio de
aproximadamente 60 km de Salvador, o que inclui o polo industrial petroquímico e o
complexo automotivo.
Por outro lado, a reinserção logística e produtiva do Estado da Bahia no
cenário nacional e internacional que, segundo Bahia (2012) se acentuou com a
construção de malha logística de alta capacidade que integra a região Nordeste
brasileira, sendo capaz de articular as cadeias produtivas internas, revertendo o
quadro de movimentação de cargas, muitas vezes capturados por outros estados e
anulando a possibilidade de agregação de valor e geração de riquezas internas.
O viés estruturante de desenvolvimento é concebido, também, diante do poder
de reverter à dinâmica de decadência vivida pela região sul baiana, a partir da crise
da lavoura cacaueira que teve início nos anos oitenta.
Por fim, fomentar o desenvolvimento agrícola de demais regiões do Estado da
Bahia, a favorecer a localização de novos polos industriais e de negócios, a partir do
eixo logístico ferrovia e porto e contribuindo para o aumento de arrecadação de
impostos e geração de empregos.
4
O Porto Sul foi concebido prioritariamente para atender aos propósitos de
exportação de minério de ferro do projeto da empresa Bamin (Bahia Mineração),
através da FIOL, que deverá fazer o transporte da carga desde o município de
Caetité até o município de Ilhéus, onde o porto deverá ser construído. A Figura 03
apresenta o traçado da ferrovia até o Porto Sul.
Figura 3–Traçado da Ferrovia entre Figueirópolis e Ilhéus
Fonte: Bahia, 2013.
Com base na ilustração apresentada na Figura 3, percebe-se que a
implantação da Ferrovia de Integração Oeste Leste liga o município de Figueirópolis
(TO) a Ilhéus (Bahia), num trecho de 1.527 km de extensão, sendo este o eixo
indutor de atração das cargas entre a ferrovia e o Porto Sul.
Uma avaliação do dinamismo tendencial segundo as microrregiões econômicas
do país, tomando por base os estudos do Plano Nacional de Logística de
Transportes (BRASIL, 2011), revela um desempenho crescente do PIB na
microrregião de influência do complexo logístico (Porto/Ferrovia) variando entre um
aumento de 0,35%, quando situadas na região central do percurso ferroviário, até
8,42% quando nas proximidades dos centros de carga e descarga, como é o caso
do município de Ilhéus, conforme pode ser observado na Figura 4.
5
CRESCIMENTO MÉDIO
(% a.a.)
0,35 a 2,22
2,22 a 2,46
2,46 a 2,63
2,63 a 2,80
2,80 a 3,03
Porto
Sul
3,03 a 3,26
3,26 a 3,75
3,75 a 8,42
Figura 4 – Evolução Microrregional do PIB 2002 – 2023
Fonte: BAHIA, 2011
O modelo desenvolvido para estimar a demanda do Porto Sul admite que cada
microrregião da área de influência possa estar ligada a este porto e aos demais
portos concorrentes, por uma rede multimodal composta, no caso geral, de
segmentos rodoviários, ferroviários e hidroviários.
Conforme pode ser visto na Figura 4, trata-se de uma região de menor
desenvolvimento econômico do PIB brasileiro, de modo que o Porto Sul poderá
servir de inserção estratégica no cenário internacional, sendo elemento indutor de
desenvolvimento no semiárido, no oeste da Bahia e no Brasil Central. Representa
ainda uma articulação da capacidade logística produtiva estabelecida com outros
Estados, principalmente o norte de Minas Gerais.
Chama-se a atenção que a faixa transversal envolvendo o Nordeste Meridional,
o Norte de Minas Gerais e o Centro-Oeste Setentrional apresentam taxas projetadas
de PIB inferiores a outras áreas do país, todas elas articuladas a eixos logísticos.
Assim, esse meio ambiente que demonstra a transversalidade da economia
brasileira relatada pelos indicadores do PIB nessas regiões aponta, também, para
uma combinação de forças produtivas. Segundo Schumpeter (1997) destaca o meio
ambiente, do ponto de vista econômico, como meio de alocação e distribuição de
recursos para o desenvolvimento da economia através do Estado.
3.1. PROJETO PORTO SUL
Este empreendimento será implantado na região norte de Ilhéus, distrito de
Aritaguá, justamente em uma região que apresenta quadro social desfavorável,
verificado por um conjunto de indicadores como desemprego, déficit habitacional,
ausência de saneamento, acesso precário aos serviços de educação e saúde,
dentre outros. Nesse contexto, o projeto do Porto Sul poderá contribuir para o
desenvolvimento da região nordeste, visto que, tratando-se de uma infraestrutura de
apoio logístico de grande porte, poderá vir a atrair cargas intra e inter-regionalmente,
implicando positivamente o Produto Interno Bruto regional.
Segundo Bahia (2011) a opção locacional por Ilhéus ocorreu após um
consistente processo de análises técnicas, tanto de engenharia, quanto de questões
ambientais tendo sido detalhadas as exigências de calado bem como a viabilidade
econômica para prever a instalação do berço de atracação para operações offshore.
6
Contudo, relatórios das audiências públicas (Bahia, 2013) revelam conflitos de
interesses e justificativas da posição locacional do Porto entre a decisão
governamental e de representantes das comunidades no entorno do local escolhido.
De outro lado, observa-se que alguns dos principais gargalos para o
desenvolvimento do segmento portuário no Brasil, segundo CNT (2011), trata-se
justamente das condições de acesso ao porto, principalmente rodoviário, bem como
de restrições impostas pelo calado, atracação e manutenção que, se não resolvidas,
certamente prejudicarão a competitividade do comércio marítimo.
Informações contidas nos estudos de implantação do Porto Sul (Bahia, 2011)
indicam que a profundidade no entorno do cais offshore, a uma distância de 3,5 Km,
varia entre 18 m e 21 m, de modo que poderá movimentar navios com capacidades
entre 150.000 DWT (Dead Weight Tonnage) e 220.000 DWT, que atenderão o
mercado internacional, principalmente a China (BAHIA, 2013). Para o Porto Sul o
principal acesso rodoviário está previsto de ser realizado pela rodovia BA 262 e pela
BR 101, enquanto que a principal carga, minério de ferro, deverá chegar ao Porto
pela ferrovia EF-334 (FIOL).
Figura 5 - Perspectiva aérea do Porto Sul
Fonte: Bahia, 2013
Do outro lado, na constituição do Porto Sul será implantado um terminal de uso
privado, TUP, da Bahia Mineração, que possui o projeto denominado “Pedra de
Ferro”, localizado no município de Caetité, Bahia. Esse projeto consiste na
exploração de mina de minério de ferro com capacidade de 20 milhões de
toneladas/ano, cujos proprietários informam que exploração está licenciada. O
transporte de minérios ocorrerá pela FIOL e a instalação do porto decorre da
necessidade de exportação dessa produção para o mercado internacional.
Segundo Bahia (2011) o estudo da área de influência do Porto Sul baseia-se
em um conceito de área de possível captação de cargas para o corredor da FIOL.
Em função desse sistema de transporte, a área de influência estimada incluiu, em
primeira aproximação, 46 microrregiões homogêneas nos estados da Bahia, Minas
Gerais, Goiás, Tocantins e Mato Grosso, cujo escoamento da produção poderá ser
feito, ainda que parcialmente, pela FIOL/Porto Sul, em razão dos menores custos de
transporte.
O projeto do Porto Sul, segundo Bahia (2011), possui estimativas de
transportar, cerca de 60 milhões de toneladas/ano nos primeiros 10 anos de
7
operação e 100 milhões de toneladas/ano, a partir de 25 anos de atividades,
somados as cargas demandadas pelos projetos dos terminais do Estado da Bahia e
da Bahia Mineração.
As estimativas baseiam-se ainda em estudos através do Norte de Goiás –
possibilidades de exportação de minério, soja e milho; Sul de Tocantins –
possibilidades de exportação de minério, soja, açúcar, algodão e álcool; Salinas
(MG) e outras regiões do norte/nordeste de Minas Gerais – possível exportação de
minério de ferro; Centro-Leste de Mato Grosso – possível exportação de soja e de
outros produtos agrícolas. A Tabela 1, destaca os produtos a serem movimentados
anualmente.
Tabela 1 – Projeção de Demandas de Cargas Previstas (em 1000 t/ano)
Produtos
Ano 1
Ano 8
Ano 13
Ano 18 Ano 23 Ano 25
Minério de Ferro
0
25.000
50.000
50.000
50.000
50.000
Outros Minérios
202
8.220
8.220
8.220
8.221
8.221
Etanol
0
0
2.518
2.780
2.950
3.010
Soja, Farelo de Soja e
1.733
1.977
2.172
2.386
2.621
2.621
Milho
Algodão
72
87
99
114
130
130
Carga Geral
527
594
652
654
656
656
Fertilizantes
552
630
692
761
836
868
Carvão
0
0
3.250
3.250
3.250
3.250
Produtos Siderúrgicos
0
0
5.000
5.000
5.000
5.000
Total Geral
3.086
36.508
72.603
73.165
73.664
73.756
Fonte: Bahia, 2011.
De acordo com a Tabela 1, a projeção de demanda de carga apresentada até
o vigésimo quinto ano de operação representa as estimativas projetadas de cargas
para o Terminal de Uso Privado do Estado da Bahia, não representando ainda, as
cargas geradas pela empresa Bamin.
Ainda no tocante ao projeto, a implantação do porto deverá contribuir com o
PIB da Bahia, no qual projeta-se arrecadar mais de R$ 60 milhões/ano em impostos
municipais e, ainda, cerca de R$ 200 milhões/ano com impostos estaduais a partir
da operação do Porto Sul (BAHIA, 2011).
A instalação deste porto poderá favorecer, ao que afirma Porter (1996), a um
modelo dinâmico de concorrência em que a localização determina tanto o
movimento de comércio quanto dos investimentos. Diante deste aspecto, convém
citar os concorrentes desta estrutura portuária que são os portos de Pecém e Itaqui
que apresentam-se com grandes volumes de movimentação de cargas, conforme
pode ser visto na Tabela 2.
Tabela 2 – Movimentação total de cargas e navegação de longo curso em 2014 (em t)
PORTO / TUP
UF
2014 - 1º S
PORTO DE ITAQUI
MA
8.088.084
TUP PECÉM
CE
4.285.327
TOTAL
Fonte: Brasil, 2014
12.373.411
De acordo com a Tabela 2, o Porto de Itaqui (MA) movimentou mais de 8
milhões de toneladas entre minérios e cargas gerais e registrou 231 embarcações
de longo curso no primeiro semestre de 2014. O terminal portuário do Pecém (CE)
movimentou mais de 4,2 milhões de toneladas de cargas e registrou cerca de 129
8
embarcações de longo curso (BRASIL, 2014). Esses concorrentes diretos, segundo
Porter (1996) estimulam o progresso e a necessidade de receber informações sobre
tecnologia, necessidades dos clientes e mão de obra renovada de conhecimentos.
Esse dinamismo dinâmico foi alvo de estudos para o desenvolvimento do projeto
Porto Sul, por se tratar de navegação de longo curso com exportação de grandes
volumes minerais.
3.2. LOGÍSTICA E CAPACIDADE PORTUÁRIA
Segundo Bahia (2011) o empreendimento será constituído por instalações
portuárias onshore e offshore. O acesso das instalações terrestres (retroárea) às
instalações marítimas deverá ser realizado por uma ponte de 3,5 km de extensão,
passando acima da BA 001.
Figura 6–Perspectiva geral das instalações do Porto Sul
Fonte: Bahia, 2012
De acordo com a Figura 6, as instalações terrestres possuem áreas de 1.210
hectares para toda armazenagem, movimentação de cargas, transportes,
manutenção e serviços operacionais. A estrutura marítima abrange um conjunto de
píeres para movimentação de cargas, quebra-mar, canal de acesso aos berços e
bacia de evolução (Bahia, 2013).
Além disso, o suporte logístico do porto, a ser instalado, é baseado na ferrovia
e contemplam ainda, os acessos pelas rodovias BR 415 e BR 101, além da rodovia
estadual BA 262.
O Porto do Pecém possui estrutura offshore com ponte de 2.100 km, correia
transportadora de 6 km, capacidade para movimentação de cargas de 2.400
toneladas/hora, pátio para armazenagem e calado de 15 m (Ceará, 2015). O projeto
do Porto Sul será constituído além da ponte offshore de 3,5 km de extensão, de
correia transportadora e capacidade de movimentação de 12.000 toneladas/hora
(Bahia, 2013).
O Porto de Itaqui possui seis berços de atracação e calados que variam de 10
m a 18,5 m, segundo Maranhão (2015). O Porto Sul será compreendido no futuro
com até sete berços e com calados que variam entre 10 m a 21 m (Bahia, 2013).
9
4.
REVISÃO DE LITERATURA
O estudo das estratégias governamentais encontra-se de acordo o dinamismo
da teoria do desenvolvimento econômico proposto por Schumpeter (1997) para as
bases do pensamento econômico, no qual afirma que o ritmo de desenvolvimento
depende do grau de utilização e taxa de aumento de vários fatores produtivos. Ainda
segundo Schumpeter (1997) essas razões são: nível tecnológico; quantidade e
qualidade da força de trabalho; quantidade e composição do estoque de capitais; e
natureza das condições dos recursos naturais.
Esse emprego de valores caracteriza o processo produtivo como uma
combinação de forças que incluem partes materiais e partes imateriais. A instalação
do Porto Sul confere o direito de operar com cargas minerais, grãos, fertilizantes e
outros produtos produzidos no Estado da Bahia e de outros estados da federação, o
que possibilita a atração de novos negócios, surgimento de estruturas de apoio e
logísticos com geração de empregos, renda e desenvolvimento econômico a partir
do escoamento de produção para o mercado externo.
A função de produção de Schumpeter é descrita da seguinte forma: Y = f (K, N,
L, S, U). Nessa expressão, Y seria a produção, K representaria "os meios de
produção produzidos" e não a sua noção de capital"; N seria os recursos naturais; L,
a força de trabalho. Por sua vez, S e U representariam as principais forças que
condicionam a produtividade dos fatores K, N e L. Assim, S seria o fundo de
conhecimento aplicado da sociedade e U representaria o meio ambiente
sociocultural em que opera a economia, ou seja, o impacto das transformações
sociais, culturais e institucionais sobre a produtividade da economia (Schumpeter,
1988).
As empresas operam de forma global na busca de mercados e fornecedores e
suas vantagens competitivas vêm do processo de inovação, localizado em grande
parte em suas matrizes. Segundo Porter (1996) essa vantagem competitiva mudou e
se deslocou da eficiência estática para a melhoria dinâmica, em que requer a troca
de informações, relações de trabalhos e contatos que possam viabilizar as
inovações.
A localização exerce influência crucial sobre a capacidade de inovação das
empresas graças às comparações existentes entre os concorrentes. Para o projeto
do Porto Sul, a ocorrência de concorrentes é destacada pelos portos de Suape,
Pecém e Itaqui, o que motiva a melhoria dinâmica a partir de fluxo de informações
sobre tecnologia, clientes, meio ambiente e processos administrativos e
operacionais. Esse modelo de atributo determina os investimentos e a
movimentação de comércio.
Segundo Júnior (2010) os problemas incorridos nessas instalações envolvem
tanto questões operacionais, quanto estruturais, a exemplo de profundidade do
berço de atracação e carência de equipamentos para movimentos de cargas.
Os portos são locais complexos, por estar no elo de transição do transporte
terrestre ou aquaviário, o que torna mais difícil a sua gestão e operação (Júnior,
2010). O que requer um planejamento que envolva questões específicas que
possam contribuir para o desenvolvimento dessas instalações, bem como de forma
a considerar as transferências de cargas de modo competitivo.
10
4.1. AVALIAÇÃO DAS OPERAÇÕES DO PORTO SUL COM A APLICAÇÃO DOS
FUNDAMENTOS DE TEORIA DE FILAS E SIMULAÇÃO
A teoria das filas descreve o conceito matemático das “filas”, que geralmente
ocorrem sempre que a demanda atual por determinado serviço excede a capacidade
atual de fornecer o correspondente serviço. Frequentemente tem-se que tomar
decisões com respeito a quanto de capacidade oferecer na indústria ou em
organizações de serviços. Oferecer capacidade demais envolveria custos
excessivos. Por outro lado, sub-dimensionar a capacidade implicaria na formação
das referidas filas que podem se tornar excessivamente longas. De modo geral uma
espera excessiva na fila ou baixa capacidade de serviço implica em custos elevados,
podendo envolver diferentes custos, principalmente o que se refere ao uso dos
equipamentos. Deve-se, portanto, buscar atingir um balanceamento econômico
entre o custo do serviço e o custo associado à espera deste serviço, com o objetivo
de se minimizar o custo total. No caso do Porto Sul, vem-se desenvolvendo
modelagem matemática para a fila de navios e, em conseqüência, dimensionar a
capacidade da infraestrutura de atendimento às embarcações. A oferta de
capacidade otimizada deverá contribuir para a minimização dos custos portuários,
inclusive o demurge.
De acordo com Hillier e Lieberman (2010), para a modelagem de um sistema
de filas de espera faz-se necessário identificar as características de seu
comportamento geral e estatístico sendo assim denotado, A/B/s/N/m/Z, em que:
 A: descreve a distribuição do número de chegadas por intervalo de tempo (λ);

B: descreve a distribuição do tempo de serviço (µ);

s: indica a quantidade de servidores para atendimento das chegadas;

N: indica a capacidade máxima do sistema (número máximo de clientes no
sistema);

m: indica o tamanho da população que fornece clientes;

Z: indica a disciplina da fila.
Este formato recebe o nome de Notação Kendall, em homenagem ao seu
criador, o estatístico e matemático inglês David G. Kendall, que assim o fez em
1953. Os valores para A e B, dependem do tipo de distribuição a que elas se
referem:
 M: Exponencial Negativa (ou Marcoviana ou Poisson);

Em: Erlang de estágio m;

Hm: Hiper-exponencial de estágio m;

Determinística;

Geral.
Assim, por exemplo, a notação M/M/5/20/∞, significa que o processo de
chegada é Markoviano (chegadas ocorrem de acordo com a distribuição de Poisson)
o serviço é também Markoviano (a distribuição dos tempos de serviço comporta-se
como uma distribuição exponencial). O número de servidores é igual a 5 (por
exemplo 5 guindastes), sendo a capacidade máxima do sistema igual a 20 (navios
11
fundeados, por exemplo), porém a fonte que gera os clientes tem uma população
infinita. A notação condensada A/B/s é muito usada e se supõe que não há limite
para o tamanho da fila, a população é infinita e a disciplina da fila é FIFO.
O modelo M/M/s, é também conhecido por modelo básico, portanto com
entradas de Poisson e serviço exponencial, com s atendentes (com um único
shiploader de um porto, por exemplo, ficaria M/M/1). Assim escrito, fica subtendido
que a capacidade do sistema é ilimitada e que a fonte de população potencial dos
clientes é infinita. Apesar de existirem poucos sistemas reais que se comportem
exatamente com essas características, o modelo básico é bastante empregado,
permitindo que sejam construídos inúmeros modelos teóricos-aplicados de filas para
a representação da realidade de muitos sistemas produtivos.
Destaca-se que sistemas de filas em que o parâmetro ρ (= λ/s.μ) seja maior ou
igual à unidade (ρ ≥ 1), a fila cresce ilimitadamente, de modo que a sua modelagem
seria insatisfatória para representar a realidade do mesmo.
A Figura 7, abaixo, apresenta simplificadamente um genérico sistema de filas,
mas que também poderia representar o Porto Sul.
FONTE DE
CHEGADA
FILA DE
NAVIOS EM
ESPERA
CAIS DE
ATRACAÇÃO E
SERVIÇO
NAVIOS
ATENDIDOS
Figura 7 – Representação genérica de um sistema de filas
Quando um sistema de fila tenha começado a operar recentemente, o estado
do sistema (número de clientes no sistema) será grandemente afetado pelo estado
inicial e pelo tempo decorrido desde então. O sistema é, então, dito estar em
condição transiente. Entretanto, depois de já ter passado tempo suficiente, o estado
do sistema se torna essencialmente independente do estado inicial e do tempo
decorrido. Neste caso diz-se que o sistema alcançou a condição de estado de
equilíbrio. A teoria das filas trabalha geralmente na condição de estado de equilíbrio
(quando o número de usuários no sistema já não depende mais do início do
processo), em parte porque o caso transiente é mais difícil analiticamente, sendo os
casos em que ρ (= λ/s.μ) < 1, dispõe de formulário com resultados satisfatórios.
Diferentes modelos de filas na condição de estado de equilíbrio podem ser
encontrados em vários autores clássicos da matemática pura e aplicada, bem como
de pesquisa operacional a exemplo de Hillier e Lieberman (1988). O formulário para
três úteis modelos de filas constam no Quadro 1, conforme abaixo:
Quadro 1. Formulário para cálculo dos parâmetros da fila com único cais de atração (s = 1)
Modelo
(P0)
(Pw)
(L)
(Lq)
(W)
(Wq)
L = λ/(μM/M/1
P0 = (1-ρ).ρn Pw = (1- Po)
Lq = ρL
W = 1/(μ-λ)
W q = ρW
λ)
Wq =
Lq = +
L=+
M/G/1
P0 = (1-ρ).ρn Pw = (1- Po)
W = W q + 1/
Lq
Lq/
²(1+σ²)/2(1 - )
Wq =
L=+
M/D/1
P0 = (1-ρ).ρn Pw = (1- Po)
Lq = 2/2(1 - ) W = W q + 1/
Lq
Lq/
Fonte: Elaborado pelos autores com base em Hillier e Lieberman (1988).
12
Simulação, por sua vez, consiste em imitar a operação do sistema ao longo de
um período de tempo, motivo pelo qual os modelos de simulação são identificados
dinâmicos, nesse contexto. Essa dinamicidade pode se manifestar de forma
contínua ou discreta e diz respeito à mudança das variáveis de estado do sistema.
A simulação se caracteriza como um processo de criação e experimentação
executado por um modelo matemático computacional (CHUNG, 2004). De acordo
com Paul e Balmer (1993), o trabalho do analista de simulação é desenvolver um
modelo conceitual sobre um sistema de interesse, programar a sua lógica em
máquina e, por fim, processar o comportamento deste sistema sujeito a uma
variedade de políticas operacionais. Finalmente, a política mais desejável deve ser
selecionada para a execução no sistema real.
Para uma simulação preliminar do Porto Sul, empregou-se o software Arena®,
uma plataforma computacional bastante difundida para eventos discretos.
Inicialmente produzido pela Systems Modeling (EUA) em 1992 (PRADO, 2010), sua
versão atual é fornecida mundialmente pela Rockwell Software®. O Arena® pode ser
descrito como um ambiente de simulação visual de propósito geral, orientado em
blocos que representam comandos na linguagem SIMAN. Além disso, possuem
diversos módulos funcionais, ferramentas de análise de dados de entrada e saída,
relatórios, animação e um console de controle sobre a passagem do tempo simulado
(ALTIOK; MELAMED, 2010).
4.1.1. RESULTADOS OBTIDOS
Em razão da insuficiência de dados reais para a modelagem, visto que o Porto
Sul ainda encontra-se em fase de licenciamento de construção, e analisando-se os
dados do Projeto, propõe-se o desenvolvimento de três modelos possivelmente
representativos da realidade dessas instalações, com suas respectivas distribuições
de probabilidade, quais sejam:
M/M/1: Chegadas em processo de Poisson, serviço exponencial e 1 servidor
M/D/1: Chegadas em processo de Poisson, serviço determinístico e 1 servidor
M/G/1: Chegadas em processo de Poisson, serviço geral e 1 servidor
Considerou-se ainda como sendo infinita a fonte da população de navios, bem
como uma ilimitada capacidade de fundeamento das embarcações em espera sendo
a seleção dos navios para o serviço com base em uma disciplina de atendimento do
tipo First in, First Out (FIFO).
Os propósitos do presente estudo buscam simular este sistema para fins de
calcular parâmetros de atendimento, tais como número e tempo em espera de
navios aguardando o carregamento. Para simular essas operações vem sendo
empregado o software Arena® associado ao aplicativo Quantitative Systems
Business Plus (QSB+).
Conforme dados do Projeto do Porto Sul serão exportadas pelo TUP da
BAMIM, em sua primeira fase, 20 milhões de toneladas de minério por ano, sendo
transportada em navios com capacidade máxima de 190.000 toneladas, os quais
chegariam ao Porto à taxa (λ) de 5 navios/semana. Por sua vez, ainda segundo o
Projeto, o shiploader teria capacidade nominal de 16.000 t/h. Avaliando-se, contudo,
os riscos e dificuldades de se operar na capacidade máxima, por razões de paradas
de diversas naturezas, impostas por necessidades de manutenção corretiva,
manutenção preventiva, falhas na qualidade da granulometria do minério
embarcado, falhas humanas, problemas ambientais e tempo inoperante entre
atracação e liberação do navio, dentre outras, os estudos em andamento indicam
13
uma exploração da capacidade efetiva de apenas 62,5% da capacidade de projeto,
o que estaria dentro do observado em instalações similares no início de suas
operações. Isto observado vem-se simulando a fila nas instalações do Porto Sul com
base na capacidade de carregamento de apenas 10.000t/h, durante 20 horas/dia.
Tal capacidade implica em taxa de serviço (μ) de 7 navios/semana (7 dias/semana).
Com base nos cálculos e nas considerações anteriores, tem-se que:
λ = 5 navios/semana; μ = 7 navios/semana, s =1, e ρ= λ/s.μ = 5/7 = 0,715 ≤1.
Isto implica que a fila pode ser modelada, sendo mais representativas da
realidade do Projeto classificações como M/M/1; M/D/1 e M/G/1, esta última com um
desvio-padrão (σ) estimado de 0,15 semanas (aproximadamente 1 dia) cujos
resultados foram calculados pelo QSB+ e simulados no Arena®. Os resultados
podem ser observados Figura 8 e na Tabela 2 abaixo.
Tabela 2. Resultados esperados para o sistema de filas do TUP da BAMIM
L
Lq
W
Wq
P0 (%)
M/M/1
2,50
1,80
0,51
0,35
28,50
M/D/1
1,70
0,90
0,32
0,11
28,50
M/G/1
2,35
1,63
1. tempos de espera em semanas
3,28
2,28
28,50
Pw (%)
71,50
71,50
71,50
Constata-se, pelo exposto, que o sistema de filas do TUP/BAMIM exigirá uma
bacia de aproximação do cais, capaz de acomodar entre 2 e 3 embarcações de
grande porte (190.000t), durante um período entre 3 a 4 dias para o tempo de
espera de cada embarcação, variando-se o comportamento entre os modelos M/M/1
e M/G/1, respectivamente. A probabilidade da instalação portuária encontrar-se
ociosa é de apenas 28,5%, sendo o seu complemento, ou seja, 71,50%, a
probabilidade de que embarcações tenham que esperar para serem atendidas. A
representação do modelo M/G/1, simulado no software Arena, pode ser observada
na Figura 8 abaixo.
Figura 8. Representação da simulação da fila e seus resultados no software Arena
O modelo M/G/1, certamente, deverá ser o que mais adere à realidade do
Porto, em razão das possíveis variabilidades já mencionadas (paradas). Este
modelo tem elevada sensibilidade imposta pela variância (σ2), conforme pode ser
observado no formulário de Lq, parâmetro este que prescinde os cálculos de todos
os demais. Uma nova simulação com este modelo, mas dobrando-se o desvio14
padrão (σ = 0,3), constata-se que o tamanho da fila (2,35) praticamente também
dobraria, passando a 4,8 embarcações.
Espera-se, portanto, que uma vez ocorrendo aumento do desvio-padrão
(variações com aumento no tempo das interrupções de carregamento), poderá
elevar o número de multas contratuais (demurrage) ou ainda impor ao sistema
trabalhar nos limites de sua capacidade (16.000 t/h), visando recuperar o tempo
improdutivo, o que pode comprometer a confiabilidade do mesmo.
5.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Com o presente trabalho espera-se contribuir para as estratégias de
crescimento e desenvolvimento do Porto Sul através da mensuração e coleta de
dados para um estudo de simulação computacional que possa medir o desempenho
e a natureza das operações portuárias a partir da capacidade de cargas projetadas.
Os estudos de cenários de capacidade das cargas possibilitam realizar o
planejamento de médio e longo prazo com intervenção de empresas associadas na
implementação deste projeto, tendo em vista que a gestão será instituída por modelo
de Sociedade de Propósito Específico (SPE).
O empreendimento Porto Sul, concebido desde seu início com apoio do Estado
nas diretrizes logísticas através do Plano Nacional de Viação (PNV) e, ainda,
executado os estudos e programas ambientais deve contribuir para a capacidade da
melhoria dinâmica preconizada por Porter na estratégia de localização de
empreendimentos. O desenvolvimento de uma nova atividade econômica para a
região Sul da Bahia, que integrará e ofertará um equipamento logístico de grande
porte ao mercado de grãos e minérios, possibilitará uma nova rota de competividade
e exploração para as empresas apoiadas no eixo logístico ferrovia-porto.
Espera-se também contribuir com a continuidade deste estudo para a
execução de novas ações estratégicas e projetos relacionados ao porto e seu
entorno, aprofundando a atração de novas empresas para a região.
No campo das ciências, a investigação de cenários projetados de capacidade
de cargas para o Porto Sul estimula o aprofundamento do tema que envolve a
discussão porto, economia e desenvolvimento, com a busca de alternativas que
agregam valores, maior desempenho das operações e crescimento dos negócios
advindos da logística por meio do sistema portuário da região, já existente.
6.
REFERÊNCIAS
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Arena. London: Academic Press (Elsevier), 2010.
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2011, 460 p.
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Ambiental, caderno de respostas ao parecer nº09/2012 COPAH/DILIC/IBAMA,
Tomo I: Documento resposta. Salvador, 2012, 260 p.
[4] BAHIA (Estado). Secretaria de Infraestrutura. Memorial Descritivo das
Instalações do Terminal Porto Sul. Salvador, 2013, 44 p.
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http://www.antaq.gov.br/
15
portal/Relatorio_Estatistico_Semestral_2014/FILES/SPO/1Resumo_Geral_Mov_Car
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[6] BRASIL. Ministério dos Transportes. Plano Nacional de Logística e
Transportes. 2011. Disponível em: http://www.transportes.gov.br/conteudo/2818pnlt-relatorio-executivo-2011.html. Acesso em 15 março de 2015.
[7] CHUNG, C. A. Simulation Modeling Handbook: A Practical
Approach. 2a. ed. Boca Raton: CRC Press, 2004.
[8] CEARÁ (Estado). Capacidade do porto de Pecém. Disponível em: <http://
portalpecem.com.br/pg_obras_porto.asp>. 2015. Acesso em: 18 de setembro de
2015.
[9] COMPANHIA DE DOCAS DO ESTADO DA BAHIA (CODEBA). Estatística
Portuária.
Disponível
em:
<http://www.codeba.com.br/eficiente/sites/portalcodeba/ptbr/site.php?secao=estatistica_portuaria&sm=menu_esquerdo_estatistica_portuaria>.
2014. Acesso em: 19/08/2015
[10] CONFEDEREAÇÃO NACIONAL DO TRANSPORTE – CNT. Economia
em foco. Disponível em: <http://www.cnt.org.br/>. 2011. Acesso em: 22 de maio de
2015.
[11] CONFEDEREAÇÃO NACIONAL DO TRANSPORTE – CNT. Economia
em foco. Disponível em: < file:///C:/Users/Jo%C3%A3o%20Carlos/Downloads/
ECONOMIA_ FOCO_29JAN2014.pdf>, Investimento em Transporte Marítimo, CNT,
Economia em foco, janeiro 2014. Acesso em: 15 de agosto de 2015.
[12] CHWIF, L., MEDINA, A. C. Modelagem e Simulação de Eventos
Discretos: Teoria e Aplicações. 2ª edição. São Paulo: Editora Bravarte. 2007.
[13] HILLIER, F. S.; LIEBERMAN, G. J. Introdução à Pesquisa Operacional.
São Paulo: McGraw Hill, 2010.
[14] JÚNIOR, J.N.C.de S., 2010. Avaliação da eficiência dos portos
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[15] PRADO, D. S. DO. Usando Arena em Simulação. Belo Horizonte:
Falconi, 2010.
[16] SCHUMPETER, J.A. Teoria do Desenvolvimento Economico. Traduzido
por: Maria Silvia Possas. São Paulo: Nova Cultural, 1997.
16