Análise do desempenho dos
operadores de equipamentos
de mina
Estudo de caso - Mina Casa de Pedra (CSN)
Congonhas/MG
Walter Schmidt Felsch Junior
Adilson Curi
1 – Introdução
1.1 - Localização
• Mina Casa de Pedra
• Ferrovia MRS (33%)
• Usina Presidente Vargas
• Porto de Itaguaí
1 – Introdução
1.2 - Visão Geral da Mina
• Corpo Principal e Corpo Oeste (Lavra em cava)
• Corpo Norte e Serra do Mascate (Lavra em encosta)
1 – Introdução
1.3 - Equipamentos e Efetivo operacional
Equipamentos de produção de mina
Transporte
Caminhões 240 t
Caminhões 150 t
Total
Carga
Escavadeiras hidráulicas
Pás carregadeiras - Diesel
Total
36
15
51
6
8
14
Efetivo operacional – Operação de Mina
Gerente
Engenheiros
Supervisores
Técnicos (Sala de controle e campo)
Instrutores
Operadores de equipamentos de transporte
Operadores de equipamentos de carga
1
3
7
20
7
211
60
Equipes de operação de mina (turno)
5
1 – Introdução
1.4 - Operação da mina
1 – Introdução
1.5 – Motivações do trabalho
Falta de mão de obra qualificada na mineração;
Baixa aderência ao plano de lavra;
Relação custo - benefício;
Desenvolvimento interpessoal;
Tema com poucas referências relacionadas.
1 – Introdução
1.6 – Objetivos

Objetivo Geral
Analisar os impactos na lavra da mina através de correções na conduta de
operação individual dos equipamentos de carga e transporte.

Objetivos específicos
• Classificar os operadores buscando identificar classes operacionais
variadas e a fim de estabelecer ações sobre as atividades que resultam nos
motivos de baixo rendimento;
• Estabelecer metodologias para o treinamento de operadores;
1 – Introdução
1.7 – Justificativas
• Maior aderência ao plano de lavra mensal;
• Inovação da metodologia utilizada para classificação dos
operadores;
• Criação de treinamentos específicos para cada ponto fraco
identificado;
• Estímulo ao operador através de “feedbacks”;
• Redução do custo de produção (R$/t).
1 – Introdução
1.7 – Justificativas
Peso de fatores chave na produtividade de equipamentos
30%
27%
26%
25%
20%
14%
15%
12%
10%
8%
7%
6%
5%
0%
Falha mecânica
FATOR
MÁQUINA
Normas e
procedimentos
inadequados
Planejamento e
organização
deficientes
Baixa supervisão Desobediência a
normas e
procedimentos
FATOR ADMINISTRAÇÃO
Fonte: Revista M&T – (fev/mar 2004)
Desatenção
FATOR OPERAÇÃO
Imperícia
2 – Materiais e métodos
2.1 – Sistema de despacho
• Controle da produção de equipamentos de mina (Carga e
transporte);
• Otimização do ciclo dos equipamentos;
• Redução de custos operacionais.
Alocação Dinâmica de caminhões:
MR
Melhor
rota de
viagem
Topografia;
Rede de estradas.
PL
Velocidades,
rotas e fluxos
de lavra
Disponibilidade;
Tempo de ciclo;
Tempos fixos;
Taxas de alimentação
(britagem, estoques);
Tipo de Material.
PD
Alocação
ótima do
caminhão
Restrições operacionais;
Imagem atual da mina;
Designações automáticas;
2 – Materiais e métodos
2.1 – Sistema de despacho
• Rede de telecomunicações (Wireless);
• Computador de bordo (LCD 5”);
• Sistema de GPS;
• Banco de dados.
 Ciclo de carga e transporte;
2 – Materiais e métodos
2.2 – Operadores de equipamentos de transporte
Indicadores utilizados:
1. Tempo de manobra (minutos);
2. Tempo de basculamento (minutos);
3. Relação produtiva: (Produtividade efetiva (t/h) X DMT (Km));
Correlação Média: -89,84%
Produtividade efetiva X DMT - Mensal
2011
2012
Produtividade Efetiva (t/h)
DMT (km)
January
December
November
October
September
August
July
June
May
April
March
February
January
December
November
October
2
September
350,00
August
2,5
July
380,00
June
3
May
410,00
April
3,5
March
440,00
February
4
January
470,00
2013
2 – Materiais e métodos
2.2 – Operadores de equipamentos de transporte
 Metodologia de cálculo:
Nft = F(x) * [(DMT) * (Pef)] * (1/Tb) * (1/Tm) / 2
Nft: Nota final de operadores de equipamentos de transporte ;
F(x): Fatores de correção de cada frota de transporte;
DMT: Distância Média de Transporte (Km);
Pef: Produtividade efetiva de transporte (t/h);
Tb: Tempo de basculamento (h);
Tm: Tempo de manobra (h).
Equipamentos de transporte
Frota 1
Frota 2
Frota 3
Quantidade
Capacidade volumétrica
(m³)
Capacidade
nominal (t)
Sistema de tração
20
15
13
160
90
144
234
136
221
Mecânico
Diesel-elétrico
Diesel-elétrico
2 – Materiais e métodos
2.3 – Operadores de equipamentos de carga
 Indicadores utilizados
1.
2.
3.
4.
Produtividade efetiva (Toneladas movimentadas / horas trabalhadas);
Carga Média (%);
Tempo de carregamento (minutos);
Integridade de carregamentos válidos (%).
 Critérios utilizados:
FATORES DE CARGA POR LITOLOGIA E FROTA DE EQUIPAMENTOS DE TRANSPORTE
 Frota
de carregamento;
Litologia
Densidade (t/m³)
Frota 1 (t)
Frota 2 (t)
Frota 3 (t)
206
116
185
de transporte
1,932carregada;
203
114
203
2,315
136
221
1,941
Xisto
 Frota
Laterita
Filito Ferruginoso
Tipo
Itabirito Pobre
Brando
234
Faixa
Estéril
de material
ou
estéril).
2,485 transportado
234 (minério
136
221
Itabirito Rico Brando
2,866
234
136
221
Hematita Branda
3,246
234
136
221
Hematita Compacta
4,538
234
136
221
Minério
2 – Materiais e métodos
2.3 – Operadores de equipamentos de carga
 Metodologia de cálculo
Nfc = F(x) * (Pef) * (1/Tc) * (Cm) * (Ic)
Nfc:
F(x):
Pef:
Tc:
Cm:
Ic:
Nota final para operadores de equipamentos de carga:
Fatores de correção de cada frota;
Produtividade efetiva de carregamento (t/h);
Tempo de carregamento (h);
Carga média (%);
Integridade de carregamentos válidos (%).
Equipamentos de Carga
Frota 4
Frota 5
Frota 6
Frota 7
Frota 8
Quantidade
Capacidade volumétrica
da caçamba (m³)
Taxa de escavação
(t/h)
Característica
6
1
1
3
3
28
14
19
15
16
2200
1300
1800
1450
1600
Elétrica / Hidráulica
Diesel / Hidráulica
Diesel / Hidráulica
Diesel / Hidráulica
Diesel / Hidráulica
2 – Materiais e métodos
2.4 – Análise estatística de dados
I.
II.
III.
IV.

Variáveis aleatórias contínuas
Testes de Normalidade e gráficos de probabilidade normal
Análise do p-value
Utilização de média (µ) e desvio padrão (τ)
Classificação:
Classe A: valores acima da média + desvio padrão;
Classe B: valores entre a média e o desvio padrão positivo;
Classe C: valores entre a média e o desvio padrão negativo;
Classe D: valores abaixo da média – desvio padrão.
C
D
B
A
2 – Materiais e métodos
2.5 – Validação da metodologia
Pontos
Pontosdetectados
detectados
Ações
Açõescorretivas
corretivas
Criação de
de forma
relatório
individual
de
Acionar
imediata
a equipe
nos tempos
de ciclo
Condições
ruinsapontamentos
nas praças dedos
carregamento
e anomalias
de infraestrutura
de mina
para
Erros nos
ciclos
operacionais
e
realização
de da
basculamento
avaliação do local e correção
operacionais
reciclagens
periódicas dos
anomalia.
operadores.
Orientação
cumprimento
do
Elaboração de para
treinamento
específico
Equipamentos
em
condições
inadequadas
de
Falta de conhecimento dos padrões
operacional
dosprocedimento
operadores para
operaçãode
do
operação
estabelecidos
operação
de
equipamentos.
sistema de despacho.
Realização de "site survey" em
Problemas de origem familiar
Encaminhamento
para aa fim
áreade
de
periodicidade
semanal,
Falta
de
sinal
de
rede
Wireless
(relacionamentos, doenças)
socialsem sinal
identificarassistência
possíveis áreas
wireless.
3 – Análise do desempenho dos
operadores
3.1 – Equipamentos de transporte
Operadores da frota 3 (Seleção brasileira de 1958)
Tempo
médio de
manobra
(min)
Tempo
médio de
basculo
(min)
DMT
(Km)
Produtividade
efetiva (t/h)
Relação
Produtiva
(Km x t/h)
INDICADOR
OPERACIONAL
Operador
Viagens
Payload
(t)
PELÉ
25
5.697
0,85
1,12
3,74
420,2
1570,4
NILTON SANTOS
41
9.237
1,06
1,09
3,97
435,5
1730,7
DIDI
145
32.788
0,87
1,28
3,65
424,3
1550,4
GARRINCHA
183
41.603
1,06
1,15
3,70
441,2
1633,7
DJALMA SANTOS
142
32.043
1,15
1,12
3,96
417,3
1650,6
ZITO
16
3.601
1,01
1,15
3,81
389,9
1485,2
BELLINI
147
33.141
1,09
1,19
3,66
425,8
1558,6
ZÓZIMO
12
2.777
0,95
1,29
3,15
448,5
1412,6
CASTILHO
168
38.096
1,14
1,35
3,65
432,0
1578,6
MAZZOLA
116
26.231
1,20
1,29
3,81
409,2
1560,2
JOEL
137
30.981
1,28
1,28
3,82
411,3
1569,5
7,61
6,78
6,66
6,37
ORLANDO
166
37.320
1,39
1,13
3,58
390,0
1394,4
5,84
ZAGALLO
149
33.688
1,38
1,40
3,89
380,0
1480,0
VAVÁ
156
35.406
1,38
1,36
3,70
375,6
1388,8
ORLANDO
19
4.157
1,57
1,26
3,59
388,3
1395,1
PEPE
21
4.708
1,47
1,21
3,51
356,9
1253,4
5,07
4,90
4,67
4,65
10,95
9,89
9,18
8,86
8,51
8,40
7,89
CLASSE
OPERACIONAL
A
B
C
D
3 – Análise do desempenho dos
operadores
3.1 – Equipamentos de transporte
Operador: Pelé
FROTA
Frota 1
Frota 2
MÊS
Movimentação
(t)
Tempo de
manobra
(min)
Tempo de
Produtividade
basculamento
efetiva (t/h)
(min)
12
2.657
1.32
1.46
1
2.976
0.96
2
4.942
12
DMT
(Km)
Relação
Produtiva
(t/h*Km)
Velocidade
Média
(Km/h)
397.75
3.68
1.465
15.11
1.18
350.12
4.42
1.546
16.01
0.96
1.87
452.56
2.59
1.172
13.37
B
A
B
2.018
1.28
1.81
429.36
2.04
875
14.08
C
11
6.013
1.12
1.50
384.71
3.78
1.455
16.97
12
13.051
1.03
1.14
353.38
3.99
1.410
16.78
1
11.924
0.93
1.07
377.12
3.92
1.478
16.68
2
14.455
0.86
1.31
372.17
3.39
1.361
15.88
B
A
A
A
Frota 3
CONCEITO
3 – Análise do desempenho dos
operadores
3.2 – Equipamentos de carga
Operadores da frota 4 carregando a frota 1 - Minério
Operador
Payload
(t)
N° de
Cargas
N° de
Cargas
Válidas
Integridade de
carregamento
(%)
Tempo médio de
carregamento
(min)
Carga
média
(%)
GETÚLIO VARGAS
79.267
338
294
87%
3,89
97%
JUSCELINO KUBITSCHEK
25.953
113
104
92%
3,91
95%
FERNANDO HENRIQUE
22.761
100
90
90%
4,01
98%
JOÃO GOULART
60.529
262
234
89%
3,82
94%
LUÍS INÁCIO LULA
25.623
113
95
84%
3,95
96%
DEODORO DA FONSECA
50.094
217
201
93%
4,34
99%
JOÃO FIGUEIREDO
50.514
232
198
85%
3,88
95%
ITAMAR FRANCO
74.001
359
298
83%
3,75
94%
DILMA ROUSSEFF
36.575
178
132
74%
3,82
96%
EMÍLIO MÉDICI
48.762
243
199
82%
3,99
93%
EPITÁCIO PESSOA
53.154
257
215
84%
4,09
96%
ARTHUR COSTA E SILVA
48.423
229
175
76%
4,18
97%
WASHINGTON LUÍS
44.820
210
179
85%
4,13
89%
CAMPOS SALES
30.334
165
141
85%
4,36
91%
JOSÉ SARNEY
24.414
108
75
69%
4,57
89%
FERNANDO COLLOR
46.467
219
162
74%
4,26
83%
Produtividade
efetiva (t/h)
CLASSE
OPERACIONAL
2.448
2.367
2.272
2.178
2.220
2.139
2.023
1.986
2.042
1.966
1.896
2.075
1.910
1.856
1.937
1.796
A
B
C
D
3 – Análise do desempenho dos
operadores
3.2 – Equipamentos de carga
Comparativo entre as equipes de produção
Equipe
Nº
Cargas
Cargas
Válidas
Integridade de
Carregamento
(%)
Tempo de
Operação
(h)
Mov.
Total (t)
Temp.
Médio
de Carga
(min)
Produtividade
Efetiva (t/h)
Carga
média
(%)
1
6.857
5.991
87%
557,0
923.700
2,32
1.671,7
83%
8,70
B
2
7.914
6.017
76%
665,4
1.065.076
2,36
1.604,5
86%
7,40
C
3
7.187
6.553
91%
653,3
969.493
2,39
1.493,5
95%
9,01
A
4
7.542
6.729
89%
644,9
1.013.711
2,62
1.579,1
97%
8,70
B
5
5.059
4.216
83%
479,4
782.134
2,80
1.478,1
89%
6,53
D
Indicador
Conceito
operacional Operacional
3 – Análise do desempenho dos
operadores
3.3 – Metodologia de treinamento
1. Escolha do indicador a ser analisado;
2. Escolha de operadores com desempenho considerado como insatisfatório
(classe D);
3. Entrevista individual com a intenção de identificar possíveis desvios
externos;
4. Treinamento teórico de operação do equipamento e operação do sistema
de despacho (reciclagem);
5. Designação de um instrutor especialista em operação de equipamentos de
carga/transporte para acompanhamento do operador durante um
determinado período de tempo;
6. Monitoramento dos resultados durante e depois dos treinamentos.
3 – Análise do desempenho dos
operadores
3.3.1 – Metodologia de treinamento
(transporte)
1. Escolha do indicador a ser analisado (tempo de manobra, tempo
de basculamento ou relação produtiva);
2. Escolha de operadores com desempenho considerado como
insatisfatório (classe D);
Operador
Tempo médio
de manobra
(min)
Tempo médio de
basculamento
(min)
EQUIPE
PEPE
∆
1,17
1,47
25,3%
1,23
1,21
-1,3%
3 – Análise do desempenho dos
operadores
3.3.1 – Metodologia de treinamento
(transporte)
1. Primeiramente, foi identificado que o operador possui tempo de experiência
em operação de caminhões menor que dois anos;
2. O regime de trabalho do operador foi modificado, ele foi transferido da
equipe de turno para a equipe de operação que trabalha em horário
administrativo;
3. Foi realizado treinamento teórico de 8 horas, sobre operação do sistema de
despacho;
4. Um dos instrutores de equipamentos de transporte foi designado para
acompanhar o operador por uma semana, de modo a identificar o modo de
condução do mesmo, analisando principalmente suas manobras;
5. Após o período de uma semana recebendo instruções, o operador retornou a
equipe de operação do turno;
6. Durante uma semana, o caminhão operado pelo operador PEPE foi priorizado
a operar em ciclos mais curtos (menor DMT), assim houve uma maior
prática de atividades de manobra.
3 – Análise do desempenho dos
operadores
3.3.1 – Metodologia de treinamento
(transporte)
Resultado
Tempo médio de manobra (min)
Operador
Tempo anterior
ao treinamento
1ª semana
(treinamento com
o instrutor)
2ª semana
(treinamento em
ciclos mais curtos)
3ª semana
4ª semana
EQUIPE
1,17
1,15
1,18
1,19
1,15
PEPE
1,47
1,43
1,39
1,37
1,31
∆
25,3%
24,3%
17,8%
15,1%
13,9%
Redução de 11% no tempo de manobra
3 – Análise do desempenho dos
operadores
3.3.2 – Metodologia de treinamento
(carga)
1. Escolha do indicador a ser analisado (tempo de carregamento,
carga média ou produtividade efetiva);
2. Escolha de operadores com desempenho considerado como
insatisfatório (classe D);
Operador
Tempo médio de
carregamento
(min)
Carga
média (%)
Produtividade
efetiva (t/h)
EQUIPE
4,05
95%
2.088
FERNANDO C.
4,26
83%
1.796
∆
5%
-12%
-14%
3 – Análise do desempenho dos
operadores
3.3.2 – Metodologia de treinamento (carga)
1. A princípio, foram identificados quais os tipos litológicos o operador escavou
no período de tempo analisado. Foi verificado que a densidade do material
escavado está dentro da média praticada pelos outros operadores da equipe;
2. O regime de trabalho do operador foi modificado, ele foi transferido da equipe
de turno para a equipe de operação que trabalha em horário administrativo;
3. Foi realizado treinamento teórico de 8 horas sobre operação do sistema de
despacho;
4. Um dos instrutores de equipamentos de carga foi designado para acompanhar o
operador por duas semanas, de modo a identificar o modo de operação do
mesmo, analisando o posicionamento da maquina e a sua habilidade;
5. Para este caso específico e para a maioria dos operadores classificados como
classe “D”, foi constatado elevado ângulo de giro no carregamento. Este fator
influencia diretamente, de forma negativa, no resultado dos indicadores tempo
de carregamento e produtividade efetiva;
6. Outro ponto identificado foi o baixo fator de enchimento da caçamba dos
equipamentos de carga, impactando diretamente os indicadores “carga média” e
“produtividade efetiva”.
3 – Análise do desempenho dos
operadores
3.3.2 – Metodologia de treinamento (carga)
Resultado
Tempo médio de carregamento (min)
Operador
Tempo
anterior ao
treinamento
1ª e 2ª semanas
(treinamento com o
instrutor)
EQUIPE
4,05
4,03
4,02
4,03
FERNANDO C. M.
4,26
4,22
4,19
4,18
∆
5,2%
4,7%
4,23%
3,72%
3ª semana 4ª semana
Redução de 1,88% no tempo de carregamento
3 – Análise do desempenho dos
operadores
3.3.2 – Metodologia de treinamento (carga)
Resultado
Carga média (%)
Operador
Tempo
anterior ao
treinamento
1ª e 2ª semanas
(treinamento com o
instrutor)
3ª semana
4ª semana
EQUIPE
95%
96%
95%
94%
FERNANDO C. M.
83%
87%
85%
87%
∆
-12%
-9%
-10%
-7%
Melhoria de 5% na carga média
3 – Análise do desempenho dos
operadores
3.3.2 – Metodologia de treinamento (carga)
Resultado
Produtividade efetiva (t/h)
Operador
Tempo anterior
ao treinamento
1ª e 2ª semanas
(treinamento com o
instrutor)
3ª semana
4ª semana
EQUIPE
2.088
2.103
2.052
2.078
FERNANDO C. M.
1.796
1.825
1.827
1.853
∆
-14%
-13,2%
-10,96%
-10,83%
Melhoria de 3,17% na Produtividade efetiva (57 t/h)
4 – Resultados
4.1 – Redução de tempos fixos
Acompanhamento de tempos fixos (minutos/viagem)
5,50
5,40
5,30
5,20
5,10
5,00
4,90
2012
Realizado (min/viagem)
2013
Média 2012
Média 2013
 Redução de 4,79% nos valores dos tempos fixos,
comparando as médias dos anos de 2012 e 2013.
 Queda de 0,251 minuto por viagem realizada.
Março
Fevereiro
Janeiro
Dezembro
Novembro
Outubro
Setembro
Agosto
Julho
Junho
Maio
Abril
Março
Fevereiro
Janeiro
4,80
4 – Resultados
4.1 – Redução de tempos fixos
Número mensal de viagens realizadas
45.000
40.000
35.000
30.000
25.000
2012
N° de viagens realizadas
Março
Fevereiro
Janeiro
Dezembro
Novembro
Outubro
Setembro
Agosto
Julho
Junho
Maio
Abril
Março
Fevereiro
Janeiro
20.000
2013
Média mensal de viagens no período
Ganho nos tempos fixos
por viagem (min)
Número médio
mensal de viagens
Ganho mensal
(horas)
Ganho anual
(horas)
0,251
32.706
136,82
1641,84
4 – Resultados
4.2 – Aderência ao plano mensal de lavra
Desvio
Desvio médio
médio absoluto
absoluto (%)
(%)
Produtividade de equipamentos de transporte
10%
18%
9%
15%
8%
12%
7%
6%9%
5%6%
4%3%
0%
2012
Setembro
Agosto
Julho
Junho
Maio
Abril
Março
Fevereiro
Janeiro
Dezembro
Novembro
Outubro
Agosto
Julho
Junho
Maio
Abril
Março
Setembro
1%
Fevereiro
2%
Janeiro
3%0%
2013
Produtividade
de Transporte
Produtividade
Carga
Produtividade
Transporte (%)
Médiade
2012
(%)
2012
2013
Movimentação
Média
2013 (%)
Total
5 – Considerações finais
Com o objetivo de melhorar o desempenho geral dos operadores de
equipamentos de mina e reter o efetivo operacional mais experiente, a
empresa está tomando medidas administrativas envolvendo as áreas de
Recursos Humanos e Engenharia:
• Revisão da base salarial dos operadores de equipamentos;
• Estudo de critérios para obtenção de méritos financeiros e promoções
individuais;
• Desenvolvimento de metodologias de treinamentos específicos para
operadores detectados com baixo rendimento;
• Criação de um plano de carreira e sucessão;
• Investimentos em segurança na pratica do trabalho, como a implantação
de sistemas de detecção de fadiga e detecção de proximidade de
equipamentos móveis.
Obrigado!
Perguntas?
Walter Schmidt Felsch Júnior
Engenheiro de Minas, MSc. – Despacho Eletrônico
[email protected]
[email protected]