O documento apresenta um modelo de simulação desenvolvido para analisar o tráfego de caminhões em uma mina de ferro. O modelo simula as operações de carga, transporte e descarga para identificar riscos de colisão e fluxo de tráfego. Os resultados mostram que intervenções nos cruzamentos críticos reduziram em 40% a intensidade do tráfego nos trechos de risco e em 73% as chegadas simultâneas nos cruzamentos.

1. ANÁLISE DE SEGURANÇA
OPERACIONAL EM TRÁFEGO
DE MINA

2. Apresentação da Empresa
• A Vale foi fundada em 1942 e hoje é a
segunda maior mineradora do mundo.
• Com sede no Brasil e atuação em 38 países, a
empresa emprega mais de 138 mil pessoas.
• Maior produtor mundial de minério de ferro e
o segundo maior produtor de níquel.
• Produzimos ainda cobre, carvão, manganês,
ferro-ligas, fertilizantes, cobalto e metais do
grupo da platina. Atuamos também no setor
de Logística, Siderurgia e Energia.

3. Apresentação da Empresa
A Gerência de Planejamento de Lavra do
Sistema Ferrosos Sul da Vale é responsável
pelo planejamento quinquenal de lavra de 10
minas e conta com uma equipe de 20
técnicos e engenheiros.
Hoje somos referência em simulação de
operações de mina e trabalhamos em
conjunto com outras diretorias operacionais
na implantação destas ferramentas.

4. Apresentação da Empresa
Temos várias aplicações de simulação na Vale
relacionadas a operações em minério de
ferro:
1. Estudo de capacidade produtiva;
2. Dimensionamento de equipamentos;
3. Estudo de variabilidade de qualidade de
minério;
4. Análise de risco de acidentes;
5. Simulação de usinas de tratamento de
minério;
6. Entre outras...

5. Apoio Paragon
Para alcançarmos estes objetivos, tivemos o
apoio da Paragon em nosso projeto pioneiro
“SimuLavra” em 2007 e até hoje contamos
com suporte e treinamentos que permitem a
nossa evolução contínua.

6. Objetivos
Desenvolver modelo de simulação que
detalhe o tráfego de caminhões na
mina para mensurar riscos de colisão
e intensidade de fluxo em trechos.
Com isso propor ações de bloqueio na
mina com foco em segurança!

7. Introdução

8. Introdução
Carregamento Transporte
Descarga de Minério Descarga de estéril

9. Introdução
Como um sistema de transporte de material
caminhão/carregadeira trabalha?
A1
P1
A2
P2
An
Pn

10. Introdução
Distância média de transporte
Metas; Rotas
Restrições; Massa
Plano anual Qualidade
de lavra Cálculo
de Frota
Porte dos equipamentos
Qtde. de transportadores
Não era mensurado Qtde. de carregadores
DF
informações de
tráfego de caminhões
na mina relacionados
ao plano de lavra e
ao dimensionamento Operar Mina
de frota
Previsão de Produção,
Qualidade, Quadro de pessoal,
etc...

11. Introdução
Distância média de transporte
Metas; Rotas
Restrições; Massa
Plano anual Qualidade
de lavra Cálculo
de Frota
Porte dos equipamentos;
Qtde. de transportadores;
Qtde. de carregadores;
DF
Informações de Simulação
intensidade de tráfego
Ações de Bloqueio
por trecho da mina e
de intervalo de
chegadas simultâneas
Operar Mina
de caminhões (0 a 6
seg.) em cruzamentos Previsão de Produção,
Qualidade, Quadro de pessoal,
etc...

12. Introdução
Fonte: Internet
Empresa: Não divulgado

13. Introdução

14. O modelo
• Organizado em 44 submodelos que dividem
lógicas específicas;
• 124 variáveis;
• Paradas Programadas seguindo Schedule;
• Paradas não programadas (transporte e
carga) seguindo distribuição de
Probabilidade;
• 5 replicações;
• Warm-up – 2 semanas;
• Três meses de desenvolvimento;
• Um mês para estudo de caso;

15. O modelo – Velocidades x perfil
DISTÂNCIA PERFIL DIST. VEL DO
(Km) PERFIL CONF.
PORTE
... 1,2 ou 3 NORM(µ,σ)
1
2 3 ... 1,2 ou 3 NORM(µ,σ)
1
... 1,2 ou 3 NORM(µ,σ)
... 1,2 ou 3 NORM(µ,σ)
PEQUENO PORTE MÉDIO PORTE GRANDE PORTE
DESL. DESL. DESL. DESL. DESL. DESL.
PERFIL
CHEIO VAZIO CHEIO VAZIO CHEIO VAZIO
1 NORM(µ,σ) NORM(µ,σ) NORM(µ,σ) NORM(µ,σ) NORM(µ,σ) NORM(µ,σ)
2 NORM(µ,σ) NORM(µ,σ) NORM(µ,σ) NORM(µ,σ) NORM(µ,σ) NORM(µ,σ)
3 NORM(µ,σ) NORM(µ,σ) NORM(µ,σ) NORM(µ,σ) NORM(µ,σ) NORM(µ,σ)

16. O modelo – Modelagem
Fila
Cruzamento Cruzamento
Vetor
“Caminho”

17. O modelo – Modelagem
CHEGADAS
...
FILA
CHEGADAS CHEGADAS
... Cruzamento ...
FILA FILA
CHEGADAS
FILA
...

18. O modelo – Modelagem
Load Area 4
Load Area 3
CR3
Load Area 1
CR2
Load Area 2 CR1
CR4
Minério
Estéril

19. O modelo – Modelagem
PROCEDIMENTO DE CONTROLE DE TRÁFEGO NOS CRUZAMENTOS
Cada cruzamento é caracterizado por um conjunto de
filas que recebem os transportadores de cada par de
origem/destino.
Ex: Cruzamento 1:{ Fila 1;Fila 2;Fila 3;Fila 4};
Quando um transportador chega em uma determinada fila
pertencente a um cruzamento, os seguintes estados podem
ocorrer:

20. O modelo – Modelagem
Estado 1:Número de transportadores igual a 0 para
todas as filas pertencentes ao cruzamento e cruzamento
livre;
..
.. ..
..

21. O modelo – Modelagem
Estado 2:Número de transportadores igual a 0 para
todas as filas pertencentes ao cruzamento e cruzamento
ocupado;
..
.. ..
..

22. O modelo – Modelagem
Estado 3: Número de transportadores maior que zero
em pelo menos uma fila pertencente ao cruzamento e
cruzamento ocupado.

23. O modelo – Modelagem

24. O modelo – Modelagem
Filas do
Chegada ao Sim Cruzamento Sim Transita no Segue próximo
cruzamento
Cruzamento vazias? Livre? Cruzamento par O/D
Não Não
Espera até
Fila (Hold liberar o
Infinito) Cruzamento
Filas do
cruzamento Sim
vazias?
Não

25. O modelo – Modelagem
Filas do
Chegada ao Sim Cruzamento Sim Transita no Segue próximo
cruzamento
Cruzamento vazias? Livre? Cruzamento par O/D
Não Não
Espera até
Fila (Hold liberar o
Infinito) Cruzamento
Filas do
cruzamento Sim
vazias?
Não

26. O modelo – Modelagem
Filas do
Chegada ao Sim Cruzamento Sim Transita no Segue próximo
cruzamento
Cruzamento vazias? Livre? Cruzamento par O/D
Não Não
Espera até
Fila (Hold liberar o
Infinito) Cruzamento
Filas do
cruzamento Sim
vazias?
Não

27. O modelo – Modelagem
Filas do
Chegada ao Sim Cruzamento Sim Transita no Segue próximo
cruzamento
Cruzamento vazias? Livre? Cruzamento par O/D
Não Não
Espera até
Fila (Hold liberar o
Infinito) Cruzamento
Filas do
cruzamento Sim
vazias?
Não

28. O modelo – Modelagem
Filas do
Chegada ao Sim Cruzamento Sim Transita no Segue próximo
cruzamento
Cruzamento vazias? Livre? Cruzamento par O/D
Não Não
Espera até
Fila (Hold liberar o
Infinito) Cruzamento
Filas do
cruzamento Sim
vazias?
Não

29. O modelo – Modelagem
Filas do
Chegada ao Sim Cruzamento Sim Transita no Segue próximo
cruzamento
Cruzamento vazias? Livre? Cruzamento par O/D
Não Não
Espera até
Fila (Hold liberar o
Infinito) Cruzamento
Filas do
cruzamento Sim
vazias?
Não

30. O modelo – Modelagem
Filas do
Chegada ao Sim Cruzamento Sim Transita no Segue próximo
cruzamento
Cruzamento vazias? Livre? Cruzamento par O/D
Não Não
Espera até
Fila (Hold liberar o
Infinito) Cruzamento
Filas do
cruzamento Sim
vazias?
Não

31. O modelo – Modelagem
Filas do
Chegada ao Sim Cruzamento Sim Transita no Segue próximo
cruzamento
Cruzamento vazias? Livre? Cruzamento par O/D
Não Não
Espera até
Fila (Hold liberar o
Infinito) Cruzamento
Filas do
cruzamento Sim
vazias?
Não

32. O modelo – Modelagem
Filas do
Chegada ao Sim Cruzamento Sim Transita no Segue próximo
cruzamento
Cruzamento vazias? Livre? Cruzamento par O/D
Não Não
Espera até
Fila (Hold liberar o
Infinito) Cruzamento
Filas do
cruzamento Sim
vazias?
Não

33. O modelo – Modelagem
Filas do
Chegada ao Sim Cruzamento Sim Transita no Segue próximo
cruzamento
Cruzamento vazias? Livre? Cruzamento par O/D
Não Não
Espera até
Fila (Hold liberar o
Infinito) Cruzamento
Filas do
cruzamento Sim
vazias?
Não

34. Animação

35. Resultados
Área 1
Área 2
Pilha de
estéril
3
4 Área 3
Área 4
Trecho 3
Trecho 2
2
1
Trecho 1
Instal. de
Britagem

36. Resultados
Intensidade Fluxo por Trecho - Caso sem intervenção
20,00%
Redução de 40% de
intensidade de
18,09%
18,00%
14,88% 15,21%
tráfego nos
16,00%
14,00%
12,00%
11,48%
10,04% 9,83% trechos críticos
10,00%
%
7,02% 7,45%
8,00%
6,00% 4,91%
4,00%
2,00% 0,76% 0,33%
0,00%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Vetor (Origem/Destino)
Intensidade Fluxo por Trecho - com intervenção
12,00%
10,64%
10,00% Trecho 3
8,93% 9,07%
8,00%
Trecho 2
5,74%
6,00%
%
5,08% Trecho 1
4,25% 4,05%
4,00% 3,33%
2,14%
2,00%
0,32% 0,14%
0,00%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Vetor (Origem/Destino)

37. Resultados
Análise - Chegadas Totais sem Intervenção Redução de 73,2% de
30000
25000 24055 23829 23417 24071 23875 23013 chegadas simultâneas
entre 0 a 6 segundos
Total de Chegadas
20000
15000 12328
nos cruzamentos
10000
5000
0
0 1 2 3 4 5 6
Intervalo entre chegadas (seg)
Análise - Chegadas Totais com Intervenção
7000 6546 6517
6295 6301 6221 6267
6000
5000
Total de Chegadas
4000
3348
3000
2000
1000
0
0 1 2 3 4 5 6
Intervalo entre chegadas (seg)

38. Resultados
Chegadas entre 0 a 6 seg por Cruzamento sem
Intervenção Redução de 73% de
80000 72285
chegadas
70000
simultâneas nos
Nº Total de Chegadas
60000
50000
48308
cruzamentos
40000
30000
33192
críticos;
20000
10000
803
0
1 2 3 4
Cruzamento
Chegadas entre 0 a 6 seg por Cruzamento com
Intervenção
25000
19869
Nº Total chegadas
20000
15000
11235
10267
10000
5000
124
0
1 2 3 4
Cruzamento

39. Conclusões
A simulação a eventos discretos permitiu
observar os aspectos relacionados ao
tráfego de mina o mais próximo da
realidade.
Forneceu informações para ações de
bloqueio dos cruzamentos críticos e
trechos com grande intensidade de
fluxos.

40. Próximos Passos
Implementar lógica de aceleração e
desaceleração;
Implementar interface, para facilitar
adaptação do modelo em todas as
minas, utilizando o Scenario Navigator.

41. Próximos Passos
Muito obrigado!

42. Para mais informações
Phone 55 11 3849 8757
Fax 55 11 3845 4967
contato@paragon.com.br
www.paragon.com.br