ESTUDO DE CASO NO TERMINAL MARÍTIMO PONTA DA MADEIRA

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
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
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
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
Empilhadeira Recuperadora
Correia transportadora
Carregador de navio
Figura 2 – Equipamentos Portuários
Fonte: Os autores
2.3 Sistema Toyota de Produção (STP)
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
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
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 – 000197). 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 000197 (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)
TCB 
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 000197. (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)
TE 
CM
TOE
(2)
7
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  TEX  TOP  TMAN
(3)
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 000197.
(VALE, 2011c).
Taxa Efetiva Relativa
Mede a relação percentual entre a taxa nominali do equipamento, linha, berço
ou porto e a taxa efetiva realizada e é expressa pela relação:
Equação 4 - Taxa Efetiva Relativa (TER)
TER 
TE
TNOM
(4)
Onde:
TNOM = taxa nominal ou de projeto. PRO 000197. (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
Disp 
TCAL  TMAN  TIME
 100%
TCAL
(5)
8
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 000197 (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 000197 (VALE, 2011c).
Equação 6 - Produtividade relativa
 CM 
PROD%  
  TNOM 
 TOE 
(6)
Utilização
Relação percentual entre o total de tempo efetivamente operando e o total do
tempo disponível do equipamento. PRO 000197 (VALE, 2011c)
Equação 7 – Utilização
U% 
TOE
 100%
TCAL  TMAN
(7)
Índice de Eficiência Global do Equipamento - OEE
O sistema de gerenciamento da VALE gera o relatório de desempenho diário
dos portos – OEE no PRO – 000197 (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
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
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 portuáriaii 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).
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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 2011.
12
120,0
112,5
105,7
104,0
100,5
94,2
90,8
87,0 89,4
100,0
81,2
80,0
73,4
65,9
57,7
55,0
52,3
48,6
44,4 42,444,943,6
41,1
38,1
33,2 34,8
30,031,932,3 32,4
23,4
60,0
40,0
20,0
11,5
0,6
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
0,0
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
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, caladoiii) 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
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
Ferrovia
Carajás
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 16.000 t/h e uma de 8.000 t/h;
- Processo de embarque: Três recuperadoras (RPs) com capacidade para
fluxo nominal de 8.000 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 16.000 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 8.000 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
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 10.211 t/h em 2010 e de 11.029 t/h em
2014.
Gráfico 4 – Evolução média anual da taxa efetiva do Píer I
Fonte: VALE (2015c)
16
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
Identificaç
ão
do
problema
OBJETIVOS
Definir
o
problema e a
necessidade
de atacar
Observaç
ão
do
problema
Como ocorre
o problema e
suas
característica
s
Análise
do
problema
Descobrir por
que ocorre
FASE
a)Levantar o problema
b)Escolher o problema
c)Mostrar a importância de
levantar o problema
d)Buscar aprovação do
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
FERRAMENTAS E RECURSOS
a)Brainstorming
b)Matriz de priorização GTU, gráficos,
pesquisas, votação, etc
c)Gráfico de pareto, reuniões
d)Reuniões
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
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
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
Quadro 1 – Ferramentas PDCA
Fonte: VALE 2015(c)
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 2014. 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
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
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
Criação de checklist e padronizando para abrir
Padronizar checklist de
Falta de rotina de
Sonda /
entupimento em todas as turmas processo investigativo dos entupimentos, repassar
inspeção de limpeza
Entupimento
do Embarque - Incluir no PRO
para equipes de operadores de rota dos pátios e
dos chutes
Rota Embarque
embarque.
Realização do check do histórico de atuações dos
sistemas de proteções do TR 1539, o mesmo será
Checar identificação de
Sonda /
Mal posicionamento atuações do sistema de proteção acompanhado na rotina, conforme apontamentos de
Entupimento
de sonda
contra entupimentos do 1539
impactos operacionais.
(Sondas Individualizadas)
Realização do check e análise da redução dos impactos
de atuação no TR 1539
QUEM
PRAZO
Engenheiro
Porutário I
30 dias
Engenheiro
Porutário II
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
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 10.211 t/h em 2010 e de 11.029 t/h em 2014.
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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