31390 desenvolvimento e-aplicação_de_método_para_definição_da_estrutura_de_produto_de_um_navio_tanque_suezmax_com_aplicação_de_ppcp_num_estaleiro

ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
Departamento de Engenharia Naval e Oceânica
Av. Prof. Mello Moraes, 2231 – 05508-030 – São Paulo – SP – BRASIL
TEL.: 55 11 3091-5340/5441 – FAX: 55 11 3091 5717
Desenvolvimento e aplicação de método para definição
da estrutura de produto de um navio tanque (SUEZMAX)
com aplicação de Planejamento, Programação e
Controle da Produção num estaleiro.
Relatório Final
30 de novembro de 2007
Orientador
Prof. Dr. Marcos Mendes de Oliveira Pinto
Componentes
Bruno Stupello no USP 4942349
João Stefano Luna Cardoso no USP 3730935
Valdir Lopes Anderson no USP 3309865

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ÍNDICE DE TABELAS
TABELA 1: DETALHAMENTO DO ESTALEIRO .....................................................................................................14
TABELA 2: ANÁLISE DE SENSIBILIDADE DO MODELO DE DIVISÃO EM SEÇÕES ..................................................21
TABELA 3: PARAMETRIZAÇÃO DO MODELO DE DIVISÃO EM SEÇÕES ................................................................21
TABELA 4: POSIÇÃO DA QUEBRA DAS SEÇÕES E NÚMERO DE ANTEPARAS E REFORÇADORES POR SEÇÃO........22
TABELA 5: BLOCO 1 DETALHADO EM SUB-BLOCOS, PAINÉIS, CHAPAS E REFORÇADORES ................................25
TABELA 6: COMPARAÇÃO ENTRE TECNOLOGIA DE CORTE................................................................................33
TABELA 7: GUINDASTES USADOS NAS OFICINAS...............................................................................................33
TABELA 8: COMPARAÇÃO ENTRE OS SISTEMAS DE RECOLHIMENTO DE GRANALHA.........................................40
TABELA 9: QUADRO-RESUMO DOS EQUIPAMENTOS DE TRANSPORTE ...............................................................46
TABELA 10: ATIVIDADES CONTIDAS NUMA LINHA DE PAINÉIS .........................................................................48
TABELA 11: COMPARATIVO DOS PROCESSOS DE SOLDAGEM............................................................................50
TABELA 12: VELOCIDADE, RENDIMENTO E CUSTO VARIÁVEL DOS PROCESSOS DE SOLDAGEM........................50
TABELA 13: GEOMETRIA DA ÁREA SOLDADA POR TIPO DE CHANFRO...............................................................51
TABELA 14: VELOCIDADES DE SOLDA CALCULADAS RACIONALMENTE ...........................................................51
TABELA 15: VELOCIDADE EFETIVA DE SOLDAGEM CALCULADA ......................................................................51
TABELA 16: ÍNDICES DE CALDEIRARIA PARA PAINÉIS E SUB-BLOCOS...............................................................54
TABELA 17: TEMPOS DE CALDEIRARIA PARA BLOCOS ......................................................................................54
TABELA 18: TEMPOS DE TRANSPORTE...............................................................................................................55
TABELA 19: SUB-BLOCO DO BOJO DO BLOCO 1.................................................................................................55
TABELA 20: COMPRIMENTO DE SOLDA DO SUB-BLOCO DO BOJO E SEUS COMPONENTES..................................55
TABELA 21: VELOCIDADE DE SOLDA APLICADA AOS COMPRIMENTOS DE SOLDA CALCULADOS......................56
TABELA 22: NÚMERO DE ITENS NA PARTE ESTRUTURAL DE UM NAVIO (EXEMPLO).........................................94
TABELA 23: DEFINIÇÃO DOS NÍVEIS DE DEMANDA DOS ESTALEIROS................................................................96
TABELA 24: MODELOS DE GESTÃO DE ESTOQUE RECOMENDADOS...................................................................98
TABELA 25: MODELOS DE SISTEMAS DE PRODUÇÃO RECOMENDADOS – FABRICAÇÃO DE PARTES ..................99
TABELA 26: MODELOS DE SISTEMAS DE PRODUÇÃO RECOMENDADOS – FABRICAÇÃO DE PAINÉIS................100
TABELA 27: MODELOS DE SISTEMAS DE PRODUÇÃO RECOMENDADOS – MONTAGEM DE SUB-BLOCOS, BLOCOS
E SEÇÕES ................................................................................................................................................101
TABELA 28: MODELOS DE SISTEMAS DE PRODUÇÃO RECOMENDADOS – EDIFICAÇÃO DO NAVIO...................103
TABELA 29: MODELOS DE SISTEMAS DE PRODUÇÃO RECOMENDADOS – ACABAMENTO DO NAVIO ...............104
TABELA 30: MODELOS DE SISTEMAS DE PRODUÇÃO RECOMENDADOS – TODOS OS PROCESSOS ....................105
TABELA 31: MODELOS DE SISTEMAS DE PRODUÇÃO RECOMENDADOS – TODOS OS PROCESSOS PARA DEMANDA
MÉDIA.....................................................................................................................................................114
TABELA 32: MODELOS DE EMISSÃO DE ORDENS E PROGRAMAÇÃO EM ESTALEIROS BRASILEIROS - DEMANDA
MÉDIA.....................................................................................................................................................114
TABELA 33: POSICIONAMENTO DOS ELEMENTOS COM RELAÇÃO AO LPP DE POPA........................................136
TABELA 34: MODELOS DE SISTEMAS DE PRODUÇÃO RECOMENDADOS...........................................................139
TABELA 35: PROGRAMAÇÃO DAS ATIVIDADES DA EDIFICAÇÃO .....................................................................154
TABELA 36: PARTE DA ESTRUTURA ANALÍTICA DE PRODUTOS DO NAVIO PROPOSTO.....................................156
TABELA 37: TRANSIÇÃO ENTRE A ESTRUTURA DE PRODUTOS E O MRP.........................................................157
TABELA 38: PARAMETRIZAÇÃO 1 PARA O MRP – CADASTRAMENTO DE PRODUTOS .....................................157
TABELA 39: PARAMETRIZAÇÃO 2 PARA O MRP – CADASTRAMENTO DE RECURSOS .....................................157
TABELA 40: PARAMETRIZAÇÃO 3 PARA O MRP - RELACIONAMENTO............................................................158
TABELA 41: PARAMETRIZAÇÃO 4 PARA O MRP - ROTEIRIZAÇÃO..................................................................159
TABELA 42: PARAMETRIZAÇÃO 5 PARA O MRP - LEAD TIME.........................................................................159
TABELA 43: PARAMETRIZAÇÃO 6 PARA O MRP - NECESSIDADE LÍQUIDA DOS BLOCOS.................................163
TABELA 44: ORDENS DE FABRICAÇÃO E COMPRA...........................................................................................165
TABELA 45: DISTRIBUIÇÃO DOS RECURSOS NO TEMPO ...................................................................................166
TABELA 46: PEDIDOS E FORMAÇÃO DE ESTOQUE DOS 3 CENÁRIOS DE LOTEAMENTO ....................................167
TABELA 47: ELEMENTOS LONGITUDINAIS E PESOS.........................................................................................188

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TABELA 48: ELEMENTOS TRANSVERSAIS E PESOS ..........................................................................................191
TABELA 49: BLOCO 2 DETALHADO EM SUB-BLOCOS, PAINÉIS, CHAPAS E REFORÇADORES ............................192
A TABELA 53 FOI DESENVOLVIDA PARA FAZER O REFINAMENTO DAS SOLUÇÕES DO SOLVER. NA SEGUNDA
LINHA APRESENTAM-SE AS VARIAÇÕES NO COMPRIMENTO DA CHAPA, E NA PRIMEIRA COLUNA, AS
POSSÍVEIS POSIÇÕES DE INÍCIO DA SEÇÃO 5 (CINCO). ............................................................................196
TABELA 54: ANÁLISE DE SENSIBILIDADE – SOLVER .......................................................................................196
TABELA 55: CADASTRAMENTO DAS ATIVIDADES NO MS PROJECT ................................................................205

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ÍNDICE DE FIGURAS
FIGURA 1: FLUXOGRAMA DO TRABALHO..........................................................................................................10
FIGURA 2: FLUXO DE INFORMAÇÕES E DECISÕES..............................................................................................12
FIGURA 3: ARRANJO GERAL..............................................................................................................................13
FIGURA 4: SEQÜÊNCIA DE MONTAGEM..............................................................................................................14
FIGURA 5: ILUSTRAÇÃO DA HIPÓTESE NAVIO-CAIXA ........................................................................................17
FIGURA 6: DESTAQUE DO PAINEL CURVO DO SUB-BLOCO DO BOJO..................................................................18
FIGURA 7: EXEMPLO DO BREAKDOWN DE UMA SEÇÃO DE UM NAVIO ..............................................................19
FIGURA 8: MODELO DE DIVISÃO EM SEÇÕES .....................................................................................................21
FIGURA 9: DIVISÃO DE SEÇÃO COM ANTEPARAS E REFORÇADORES TRANSVERSAIS (SEM ESCALA).................23
FIGURA 10: DETALHAMENTO DAS ESTRUTURAS TRANSVERSAIS......................................................................23
FIGURA 11: DEFINIÇÃO DOS BLOCOS E SUB-BLOCOS DA SEÇÃO MESTRA COM ANTEPARA TRANSVERSAL.......24
FIGURA 12: DEFINIÇÃO DOS BLOCOS E SUB-BLOCOS DA SEÇÃO MESTRA SEM ANTEPARA TRANSVERSAL........24
FIGURA 13: POSICIONAMENTO DOS PAINÉIS DO BLOCO 1 .................................................................................26
FIGURA 14: SUB-BLOCOS DOS BLOCOS 2, 3, 4 E 5 .............................................................................................27
FIGURA 15: PAINÉIS DO BLOCO 1......................................................................................................................28
FIGURA 16: FLUXOGRAMA DO MATERIAL NO ESTALEIRO .................................................................................30
FIGURA 17: EXEMPLO DE MÁQUINA DE PINTURA ADQUIRIDA PELO ESTALEIRO SERMETAL EM 2004 ..............39
FIGURA 18: MÁQUINAS DE PINTURA AIRLESS EM DIVERSAS CONFIGURAÇÕES..................................................39
FIGURA 19: MÁQUINA TRICOMPONENTE E UNIDADE DE PREPARAÇÃO DA TINTA.............................................40
FIGURA 20: COMPONENTES DE UMA CABINE DE PINTURA MANUAL .................................................................41
FIGURA 21: CABINES DE JATEAMENTO AUTOMÁTICO (E) E MANUAL (D)..........................................................42
FIGURA 22: PÓRTICO E PONTE ROLANTE ...........................................................................................................43
FIGURA 23: PONTE ROLANTE COM VIGA SIMPLES (A) E VIGA DUPLA (B) ..........................................................43
FIGURA 24: CONTROLE REMOTO E BOTOEIRA ...................................................................................................44
FIGURA 25: LINHA DE PAINÉIS PLANOS .............................................................................................................49
FIGURA 26: LINHA DE PAINÉIS CURVOS.............................................................................................................49
FIGURA 27: ILUSTRAÇÃO DAS VELOCIDADES UTILIZADAS NO CÁLCULO DOS LEAD-TIMES ...............................52
FIGURA 28: APLICAÇÃO DO MÉTODO DE CÁLCULO DOS TEMPOS DE PROCESSOS PARA O SUB-BLOCO DO BOJO57
FIGURA 29: HIERARQUIA DE PLANEJAMENTO E PAPEL DO PPCPE ...................................................................63
FIGURA 30: CARACTERÍSTICAS DOS MODELOS DE SISTEMAS DE PRODUÇÃO EM PROCESSOS DE MANUFATURA
.................................................................................................................................................................65
FIGURA 31: COMPARAÇÃO DOS MODELOS DE SISTEMA DE PRODUÇÃO ............................................................66
FIGURA 32: COMPARAÇÃO DOS MODELOS DE GERENCIAMENTO DE ESTOQUES................................................69
FIGURA 33: ESQUEMA DE MODELO DE PLANEJAMENTO AGREGADO DE PRODUÇÃO E ESTOQUES.....................73
FIGURA 34: EXEMPLO DE MODELAGEM DE PROGRAMAÇÃO LINEAR (VARIÁVEIS DE DECISÃO, DADOS E FUNÇÃO
OBJETIVO) ................................................................................................................................................73
FIGURA 35: EXEMPLO DE MODELAGEM DE PROGRAMAÇÃO LINEAR (RESTRIÇÕES)..........................................74
FIGURA 36: ESQUEMA DE MODELO DE PLANEJAMENTO TÁTICO DE PROJETOS .................................................76
FIGURA 37: EXEMPLO DE DIAGRAMA DE REDE PERT.......................................................................................77
FIGURA 38: ETAPAS DO PLANEJAMENTO OPERACIONAL....................................................................................79
FIGURA 39: CARACTERÍSTICAS E EVOLUÇÃO DO MRP AO MRP II...................................................................81
FIGURA 40: ETAPAS DO PLANEJAMENTO OPERACIONAL (PRODUÇÃO POR PROJETOS)......................................82
FIGURA 41: ETAPAS DO PLANEJAMENTO OPERACIONAL (PRODUÇÃO CONTÍNUA, PROCESSOS CONTÍNUOS) ....83
FIGURA 42: ETAPAS DO PLANEJAMENTO OPERACIONAL (PRODUÇÃO CONTÍNUA, PROCESSOS DISCRETOS) .....83
FIGURA 43: EXEMPLO DE UM JOB-SHOP (FABRICAÇÃO DE PEÇAS DE METAL)...................................................85
FIGURA 44: ETAPAS DO PLANEJAMENTO OPERACIONAL (PRODUÇÃO INTERMITENTE REPETITIVA) .................86
FIGURA 45: CLASSIFICAÇÃO DOS MODELOS DE SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA DE PROGRAMAÇÃO DA
PRODUÇÃO ...............................................................................................................................................88
FIGURA 46: ETAPAS DO PLANEJAMENTO OPERACIONAL (PRODUÇÃO INTERMITENTE SOB ENCOMENDA) ........89
FIGURA 47: FRAMEWORK DE COMPREENSÃO GERAL DO PROBLEMA DE PPCPE ...............................................90
FIGURA 48: EXEMPLO DE ESTRUTURA DE PRODUTO DE UM NAVIO PARA UM BLOCO DA CASA-DE-MÁQUINAS
(FIRST MARINE INTERNATIONAL)...............................................................................................................93

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FIGURA 49: EXEMPLO DE ESTRUTURA DE PRODUTO DE UM NAVIO PARA UM BLOCO DA SEÇÃO DE TANQUES
(FIRST MARINE INTERNATIONAL)...............................................................................................................93
FIGURA 50: FLUXOGRAMA GERAL DO PROCESSO DE CONSTRUÇÃO DE UM NAVIO ...........................................95
FIGURA 51: ESQUEMA DO PROCESSO DE CONSTRUÇÃO DE UM ESTALEIRO.......................................................96
FIGURA 52: EXEMPLO DE LINHA DE FABRICAÇÃO DE PAINÉIS PLANOS (FIRST MARINE INTERNATIONAL) .........99
FIGURA 53: EXEMPLO DE LINHA DE FABRICAÇÃO DE PAINÉIS PLANOS (FIRST MARINE INTERNATIONAL) .......102
FIGURA 54: ESQUEMA DA CONFIGURAÇÃO LÓGICA DE UM ESTALEIRO PARA DEMANDA MÉDIA ....................113
FIGURA 55: DISTRIBUIÇÃO DO MERCADO DE SOFTWARES DE PROGRAMAÇÃO E GERENCIAMENTO DE PROJETOS
...............................................................................................................................................................121
FIGURA 56: CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOFTWARES DE PROGRAMAÇÃO E GERENCIAMENTO DE
PROJETOS ...............................................................................................................................................122
FIGURA 57: METODOLOGIA APLICADA............................................................................................................131
FIGURA 58: RECURSOS CONSIDERADOS NO ESTALEIRO MODELO....................................................................134
FIGURA 59: DIVISÃO DO NAVIO EM SEÇÕES ....................................................................................................136
FIGURA 60: DIVISÃO EM BLOCOS DA SEÇÃO MESTRA COM ANTEPARA LONGITUDINAL..................................137
FIGURA 61: PRECEDÊNCIA DOS BLOCOS NA MONTAGEM DA SEÇÃO ...............................................................137
FIGURA 62: EXEMPLO DO CÓDIGO ELABORADO..............................................................................................138
FIGURA 63: ENTRADA 1 PARA O PROJECT - CADASTRAMENTO ......................................................................142
FIGURA 64: ENTRADA 1 PARA O PROJECT – CADASTRAMENTO (ATIVIDADES MACRO)..................................143
FIGURA 65: ENTRADA 2 PARA O PROJECT – DETALHES DA UTILIZAÇÃO DOS RECURSOS ...............................145
FIGURA 66: ENTRADA 3 PARA O PROJECT – CALENDÁRIO..............................................................................146
FIGURA 67: DIAGRAMA DE REDE PARA O PROJETO - DESNIVELADO ...............................................................147
FIGURA 68: TRECHO DOS CÁLCULOS DE FOLGA LIVRE E TOTAL DO PROJETO - DESNIVELADO .......................148
FIGURA 69: GRÁFICO DE GANTT DO PROJETO (ATIVIDADES MACROS) - DESNIVELADO .................................149
FIGURA 70: GRÁFICO DE GANTT DO PROJETO (DETALHADO) - DESNIVELADO ................................................149
FIGURA 71: GRÁFICOS DE UTILIZAÇÕES DOS RECURSOS - DESNIVELADO.......................................................150
FIGURA 72: GRÁFICOS DE UTILIZAÇÕES DOS RECURSOS - NIVELADO SEM ALTERAÇÃO DA DATA FINAL .......151
FIGURA 73: DIAGRAMA DE REDE PARA O PROJETO - NIVELADO .....................................................................152
GIGURA 74: GRÁFICO DE GANTT DO PROJETO (ATIVIDADES MACROS) - NIVELADO........................................152
FIGURA 75: GRÁFICO DE GANTT DO PROJETO (DETALHADO) - NIVELADO ......................................................153
FIGURA 76: GRÁFICOS DE UTILIZAÇÕES DOS RECURSOS - NIVELADO .............................................................153
FIGURA 77: COMPARAÇÃO DO ESPAÇAMENTO DE PEDIDOS PARA A LINHA DE PAINÉIS PLANOS.....................161
FIGURA 78: TRÊS CENÁRIOS DAS HORAS NECESSÁRIAS PARA A MÁQUINA DE CORTE ....................................169
FIGURA 79: SEQÜENCIAMENTO DE EDIFICAÇÃO DO ESTALEIRO .....................................................................171
FIGURA 80: DEMANDA DE MÁQUINA DE CORTE ..............................................................................................172
FIGURA 81: DEMANDA DE MÁQUINA DE CORTE FILTRADO .............................................................................173
FIGURA 82: CUSTO ASSOCIADO PARA MÁQUINA DE CORTE ............................................................................173
FIGURA 83: QUANTIDADE DE MÁQUINA DE CORTE SUGERIDA........................................................................174
FIGURA 84: CUSTO ASSOCIADO PARA CABINE DE JATEAMENTO .....................................................................175
FIGURA 85: QUANTIDADE DE CABINE DE JATEAMENTO SUGERIDA.................................................................175
FIGURA 86: QUANTIDADE DE PINTURA DE PINTURA SUGERIDA ......................................................................176
FIGURA 87: CUSTO ASSOCIADO PARA CABINE DE JATEAMENTO .....................................................................176
FIGURA 88: QUANTIDADE DE CABINE DE JATEAMENTO SUGERIDA.................................................................177
FIGURA 89: CUSTO ASSOCIADO PARA LINHA DE PAINÉIS CURVOS ..................................................................177
FIGURA 90: QUANTIDADE DE LINHA DE PAINÉIS CURVOS SUGERIDA..............................................................178
FIGURA 91: CUSTO ASSOCIADO PARA PONTE ROLANTE ..................................................................................178
FIGURA 92: QUANTIDADE DE PONTE ROLANTE SUGERIDA..............................................................................179
FIGURA 93: CUSTO ASSOCIADO PARA GUINDASTE ..........................................................................................179
FIGURA 94: CUSTO ASSOCIADO PARA CALDEIREIRO.......................................................................................180
FIGURA 95: QUANTIDADE DE CALDEIREIRO SUGERIDA...................................................................................180
FIGURA 96: CUSTO ASSOCIADO PARA SOLDADOR...........................................................................................181
FIGURA 97: QUANTIDADE DE SOLDADOR SUGERIDA.......................................................................................181
FIGURA 98: RESUMO DA ESTIMATIVA DE RECURSOS NAS OFICINAS ...............................................................182

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SUMÁRIO
INTRODUÇÃO 9
PARTE I. METODOLOGIA PARA DEFINIÇÃO DE ESTRUTURA DE PRODUTO
PARA UM NAVIO 11
1. OBJETIVO 11
2. DESCRIÇÃO DA EMBARCAÇÃO E DO ESTALEIRO MODELO 12
2.1. Breve caracterização do navio considerado 12
2.2. Estaleiro modelo 13
3. METODOLOGIA DESENVOLVIDA PARA O BREAKDOWN 15
3.1. Hipóteses Adotadas 15
3.1.1. H1: Estruturas consideradas 15
3.1.2. H2: Mercado Fornecedor 15
3.1.3. H3: Extrapolação da Seção mestra para o Navio inteiro. 16
3.1.4. H4: Comprimento da Seção, Anteparas e Reforçadores transversais 18
3.1.5. H5: Capacidade de Içamento 18
3.2. “Quebra” do Navio 19
3.2.1. Definição das Seções 20
3.2.2. Definição dos Blocos e Sub-Blocos 23
3.2.3. Definição dos Painéis 27
3.2.4. Definição das Chapas e Reforçadores 28
4. ANÁLISE DOS RECURSOS PARA A CONSTRUÇÃO 29
4.1. Processos 29
4.2. Equipamentos 31
4.2.1. Informações extraídas da bibliografia consultada 31
4.2.2. Informações de catálogos de fornecedores 34
4.2.3. Entrevistas 34
4.3. Principais aprendizados 37
4.3.1. Jateamento e pintura 38
4.3.2. Transporte 42
4.3.3. Solda 46
4.3.4. Automação da Linha de Painéis 47
4.3.5. Cálculo racional da velocidade de solda 49
5. CÁLCULOS DOS LEAD TIMES E DE UTILIZAÇÃO DE MÃO DE OBRA 52
5.1. Cálculo dos tempos de processo 52
5.1.1. Exemplo de cálculo de lead time para um sub-bloco 55
5.2. Definição da capacidade de trabalho 57
6. SÍNTESE DOS RESULTADOS 59
PARTE II. PLANEJAMENTO, PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DA PRODUÇÃO E
ESTOQUES NA CONSTRUÇÃO NAVAL 60

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7. INTRODUÇÃO AO PPCPE 60
8. ESTRUTURA GERAL DO PROBLEMA DE PPCPE 62
8.1. Planejamento estratégico global e das funções da empresa 63
8.1.1. Sistemas de informação transacionais para auxílio à decisão 69
8.2. Planejamento tático 70
8.2.1. Planejamento agregado da produção e estoques 72
8.2.2. Produção por projetos 74
8.3. Planejamento operacional 78
8.3.1. Emissão de ordens com o Master Production Schedule (MRP) 80
8.3.2. Modelagem em sistemas de produção por projetos 82
8.3.3. Modelagem em sistemas de produção contínua 82
8.3.4. Modelagem em sistemas de produção intermitente repetitiva 84
8.3.5. Modelagem em sistemas de produção intermitente sob encomenda 89
8.4. Framework de compreensão do problema geral 89
9. CARACTERÍSTICAS DE NAVIOS E ESTALEIROS RELEVANTES PARA O PPCPE 91
9.1. Estrutura de produto de um navio 91
9.2. Caracterização das etapas do processo de construção 94
9.2.1. Síntese: sistemas de produção associados às etapas do processo
produtivo do estaleiro, por nível de demanda 104
10. ESTRATÉGIA E OBJETIVOS DA OPERAÇÃO EM ESTALEIROS BRASILEIROS 105
10.1. Estratégia competitiva 106
10.2. Objetivos e estratégia da operação 108
11. MODELAGEM PARA PLANEJAMENTO E PROGRAMAÇÃO EM ESTALEIROS BRASILEIROS
112
11.1. Planejamento tático 113
11.2. Planejamento operacional 114
11.3. Controle da produção e estoques 117
12. ANÁLISE DE FERRAMENTAS DE PPCPE 118
12.1. Softwares de gerenciamento de projetos 118
12.1.1. Importância para as empresas 118
12.1.2. Distribuição do mercado 120
12.1.3. Comparativo dos principais softwares 122
12.1.4. Recomendações para a indústria naval 124
12.2. Softwares de Master Production Schedule (MRP) integrados a Enterprise
Resources Planning (ERP) 126
13. ORIENTAÇÕES GERAIS PARA A INDÚSTRIA DE CONSTRUÇÃO NAVAL BRASILEIRA 128
13.1. Orientações gerais para os estaleiros (independente do nível de demanda) 129
13.2. Medidas de adaptação do PPCPE de estaleiros com demanda pequena para o
incremento de demanda (até equivalente a 3 navios ou mais de médio/grande porte
em 12 a 18 meses) 130
PARTE III. APLICAÇÃO E ANÁLISE DE UM PROTÓTIPO DE SISTEMA DE
PLANEJAMENTO OPERACIONAL DE UM ESTALEIRO 131
14. OBJETIVOS 131

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15. PREMISSAS E DEFINIÇÕES BÁSICAS 132
15.1. Definição do estaleiro 133
15.2. Definição da embarcação 135
15.2.1. Divisão do navio em seções e blocos 135
15.3. Definição dos processos de fabricação adotados 139
16. PLANEJAMENTO E PROGRAMAÇÃO DA EDIFICAÇÃO 139
16.1. Elaboração dos parâmetros de entrada para o MS Project 140
16.1.1. Cadastramento das atividades e dos recursos 140
16.1.2. Utilização dos recursos 143
16.1.3. Restrições de datas 145
16.2. Aplicação do software 146
17. PLANEJAMENTO E PROGRAMAÇÃO DAS OFICINAS 155
17.1. Elaboração dos parâmetros de entrada para o MRP 155
17.1.1. Cadastramento dos produtos utilizados 157
17.1.2. Cadastramento dos recursos utilizados 157
17.1.3. Estrutura de produtos 158
17.1.4. Roteirização dos processos 158
17.1.5. Lead time de fabricação e compra 159
17.1.6. Estoque inicial e política de formação de lotes 160
17.1.7. Datas de utilização dos blocos no dique 160
17.2. Aplicação da ferramenta 164
17.2.1. Formação dos pedidos em lotes 166
17.3. Definição da quantidade de recurso aplicada 170
17.3.1. Metodologia 170
17.3.2. Cabine de jateameto 175
17.3.3. Cabine de pintura 175
17.3.4. Máquina de corte 176
17.3.5. Linha de painéis planos 176
17.3.6. Linha de painéis curvos 177
17.3.7. Ponte rolante 178
17.3.8. Guindaste 179
17.3.9. Caldeireiro 180
17.3.10. Soldador 181
18. SÍNTESE DOS RESULTADOS 181
CONCLUSÃO GERAL 183
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 185
ANEXO 188

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9
Introdução
O objetivo deste trabalho é estudar a gestão da construção naval do ponto de vista
operacional das oficinas de um estaleiro, compreendendo os equipamentos necessários
para a fabricação, a forma como se aborda o trabalho e a busca por mecanismos de
otimização utilização dos recursos.
A abordagem deste problema é conhecida por PPCPE - Programação, Planejamento e
Controle da Produção e Estoques – e trata-se de um problema suficientemente
complicado para merecer muita atenção e tomar muitas horas de trabalho na indústria,
especialmente nos estaleiros, que agregam uma imensa quantidade de recursos e ativos.
O sucesso na prática do PPCPE é essencial para garantir a lucratividade e mesmo a
sobrevivência de um estaleiro, pois dele depende o cumprimento de prazos, fundamental
para a credibilidade no mercado naval.
Para alcançar este objetivo, propôs-se uma revisão bibliográfica dos conceitos de PPCPE
(concentrados na Parte I e Parte II) e sua aplicação em um caso real (Parte III) – a
programação da construção de um navio. Foi necessário para prover a capacitação do
grupo cursos de softwares de programação e entrevistas com estaleiros, projetistas e
fornecedores.
A obtenção do projeto do navio a ser programado também demandou grande esforço,
sendo conseguido graças à influência e participação ativa do orientador Prof. Dr. Marcos
M. Pinto. O passo seguinte foi a busca por uma metodologia que possibilitasse a obtenção
dos itens a serem construídos. Neste ponto, descobriu-se que não há um método
suficientemente generalista que possa ser aplicado a todos os navios. Era essencial
mergulhar no problema, definir premissas que permitissem obter uma divisão do navio
em partes num nível de detalhamento adequado para mostrar a dificuldade da
programação da produção, sem tornar a quantidade de trabalho exagerada para a
finalidade do projeto.
A Figura 1 sintetiza o Framework aplicado nessa etapa. Basicamente foram necessárias as
características do navio, do estaleiro e da matéria-prima, neste trabalho limitado ao aço.

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10
Figura 1: Fluxograma do Trabalho
Junto à adoção de algumas premissas, principalmente relacionadas ao estaleiro usado
como modelo, verificou-se a necessidade de estudar os processos mais relevantes e os
equipamentos requisitados para realizar tais funções, problema este abordado através de
nova pesquisa bibliográfica, entrevistas com fabricantes de equipamentos e profissionais
de estaleiros visitados.
Pôde-se então definir índices de produtividade nos processos envolvidos que foram
utilizados para calcular a quantidade de trabalho envolvida na construção de cada item do
navio.
Os índices e os métodos construtivos foram roteirizados e parametrizados no modelo
desenvolvido pelo grupo, para que se pudesse alcançar a programação das atividades do
estaleiro, meta desse trabalho.
A elaboração desse modelo contou novamente com a ajuda do orientador Marcos Pinto e
do Prof. Dr. Miguel C. Santoro, do Departamento de Engenharia de Produção da USP.
Interligando ferramentas desenvolvidas em Matlab, VBA e MS Project, a metodologia
para aplicação é constituída de três grandes etapas: programação de projetos, cronograma
das atividades intermitentes e avaliação da capacidade de recurso disponível. A
programação do estaleiro só é alcançada quando as três etapas convergirem, como será
visto adiante.

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Parte I. Metodologia para definição de estrutura
de produto para um navio
1. Objetivo
O escopo desta seção contempla o desenvolvimento do Product Work Breakdown
Structure (Estrutura analítica de Produto) de um navio, que constitui o primeiro esforço
do departamento de planejamento de um estaleiro para programar a produção.
Inicialmente, o assunto foi pesquisado na literatura e junto a especialistas, mas existem
poucas indicações empíricas de como fazer a quebra do navio e a equipe não encontrou
nenhum trabalho que formalizasse uma metodologia suficientemente detalhada de como
realizar essa atividade. Por isso optou-se por desenvolver a sistemática detalhada neste
documento. O estudo é teórico, à priori, podendo ser aplicado a qualquer navio e
estaleiro, alterando-se para isso alguns parâmetros de entrada.
A partir de um projeto estrutural da seção mestra de um Suezmax e baseando-se nas
instalações de um estaleiro hipotético com porte típico da indústria naval brasileira,
realizou-se a quebra desde a divisão em seções até a lista de material a ser comprada. A
metodologia apresentada aqui foi desenvolvida pelo grupo e pode ser útil a estaleiros que
desejem planejar e programar a construção utilizando-se de um método científico apoiado
em heurísticas otimizantes. Atualmente, observou-se que no país esse processo depende
exclusivamente da longa experiência dos engenheiros responsáveis e em alguns casos de
metodologias importadas o que oferece pouca flexibilidade usuário.
Posteriormente foi feito um estudo teórico do problema de PPCPE (Planejamento e
Programação da Produção e Estoques) e desenvolveu-se uma ferramenta para auxiliar os
estaleiros nessa função.

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Figura 2: Fluxo de informações e decisões
2. Descrição da Embarcação e do Estaleiro Modelo
2.1. Breve caracterização do navio considerado
O navio escolhido para o desenvolvimento do presente estudo é do tipo Suezmax,
semelhante àqueles licitados pela Transpetro. As considerações feitas no decorrer deste
documento são baseadas em um projeto da seção mestra da embarcação disponibilizado
pela Kromav Engenharia. As principais dimensões do navio são as seguintes:
Lpp = 245,4 m;
Lwl = 250,7 m;
Boca = 48,3 m;
Pontal = 25,16 m;
Calado = 16,76 m;
DWT = 132.000 t;
Onde Lpp, Lwl e DWT são, respectivamente, comprimento entre perpendiculares,
comprimento na linha d’água e dead weight (capacidade de carga de um navio).
Além disso, o navio contém duplo casco, sendo, 3,75 m correspondentes ao duplo costado
e 3,30 m ao duplo fundo. O espaçamento longitudinal médio entre anteparas transversais
foi estimado em 24 metros e entre os reforçadores transversais em 5,2 metros.
O arranjo geral da embarcação está apresentado na Figura 3, extraída de um dos desenhos
do projeto.

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Figura 3: Arranjo Geral
2.2. Estaleiro modelo
Para que a análise proposta fosse possível, fez-se necessária a limitação dos recursos
disponíveis para a construção do navio descrito anteriormente. Dessa forma, definiu-se
um estaleiro modelo tomando como base conversa com especialistas do setor e os
maiores e mais importantes estaleiros do país na época da expansão propiciada pelo II
Plano de Construção Naval do governo brasileiro.
Assumiu-se que, dentro do estaleiro, a matéria prima seguiria o fluxo apresentado pela
Figura 4. Nela observa-se também um layout ideal para a área das oficinas.

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Figura 4: Seqüência de montagem
A estrutura do navio foi então repartida em seções e, por sua vez, em blocos. Tal divisão
foi feita de acordo com a capacidade de içamento do estaleiro, que consta na Tabela 1.
As dimensões do dique 1 foram assumidas iguais ao do estaleiro Sermetal, dique esse
considerado o maior da América Latina e único capaz de suportar a edificação de um
navio do tipo VLCC.
Tabela 1: Detalhamento do estaleiro
Dados do Estaleiro
L 350
Dimensões Dique 1 (m) B 65
H 8
L 155
Dimensões Dique 2 (m) B 25
H 7
300
200
Guindastes 100
Capacidade de 2 x 40
2 x 20
2 x 50
30
Içamento ( ton ) Ponte Rolante 3 x 10
2 x 7,5
50
25
Pórtico 2 x 5
2

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3. Metodologia desenvolvida para o Breakdown
Nessa etapa de trabalho serão descritos todos os passos seguidos para escolha de
determinação das chapas e reforçadores usados na construção desse navio.
3.1. Hipóteses Adotadas
Devido à dificuldade de encontrar informações precisas e detalhadas sobre os
equipamentos de um estaleiro, foram assumidas algumas hipóteses simplificadoras no que
tangem tanto ao mercado fornecedor quanto à definição da capacidade de içamento no
estaleiro modelo. Essas hipóteses estão descritas a seguir.
3.1.1. H1: Estruturas consideradas
Um navio é formado basicamente por chapas de aço, perfis e sistemas. Os sistemas são
conjuntos de equipamentos que fazem parte do outfitting na fase construtiva. A evolução
mostrou que muitos estaleiros para diminuir o tempo no cais de acabamento, fazem o pré-
outfitting, ou seja, instalam esses sistemas na fase de construção dos blocos, antes do
lançamento do navio.
Apesar da técnica consagrada, somente as estruturas em aço foram consideradas, não
considerando para os cálculos nenhum outfitting. Logo todos os itens que foram
desconsiderados nessa etapa, deverão ser adicionados no cais de acabamento. Todas as
estruturas longitudinais e transversais estão respectivamente nas tabelas dos anexos
A1.1.1 e 0.
3.1.2. H2: Mercado Fornecedor
Como explicado no item anterior, os fornecedores de maior relevância para esse estudo,
são os fornecedores de aço, ou seja, as siderúrgicas.
Considerando o mercado brasileiro, identificou-se como único fornecedor de chapa
grossa, chapas para construção naval, o sistema USIMINAS/COSIPA, que atende as
normas das principais sociedades classificadoras. Essas chapas possuem as dimensões e
características descritas abaixo.
Aços de média e alta resistência, divididos em três grupos de limite de
escoamento, onde o limite de escoamento garantido varia de 235MPa até 355MPa,
e 4 grupos para exigência de tenacidade;

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Dimensões:
o Comprimento: 12 m;
o Largura: 3 m;
o Existem várias espessuras, mas foram consideradas as espessuras
estabelecidas no projeto. (12,5 mm; 16,5 mm; 18 mm; 19 mm; 20 mm; 21
mm);
Não existe no país nenhum fabricante de perfis ou reforçadores. As siderúrgicas apontam
a falta de escala como principal problema para a não fabricação. A demanda nacional
dessas estruturas não justifica, segundo as usinas, a inclusão dessas em suas carteiras.
Portanto, com a falta no mercado nacional os estaleiros são obrigados a importar os perfis
e reforçadores.
O problema do mercado fornecedor brasileiro é um assunto bem amplo e não cabe ao
presente estudo, porém algumas características necessitam ser tratadas.
3.1.3. H3: Extrapolação da Seção mestra para o Navio inteiro.
Para a realização desse estudo, foi necessária a obtenção do projeto de um navio. A
aplicação da metodologia em um projeto real tem o objetivo de facilitar a compreensão
dos passos seguidos.
O projeto utilizado foi fornecido pela Kromav (empresa de engenharia naval localizada
no estado do Rio de Janeiro) e só contém chapas e reforçadores da seção mestra. Tentou-
se adquirir os detalhes das seções de proa, popa, praça de máquinas e super-estrutura, mas
o tempo disponível não foi suficiente para a obtenção desses dados.
Com a seção mestra tem-se o corpo médio paralelo, o qual representa aproximadamente
75% do navio. Sendo assim, adotou-se um navio-caixa, ou seja, que o corpo paralelo
médio se estendesse por todo navio, inclusive na superestrutura, como mostrado na Figura
5.

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Figura 5: Ilustração da hipótese navio-caixa
As seções de popa e proa possuem a maioria dos painéis curvos existentes no navio. Esses
são fabricados, geralmente, em linhas manuais, pois as automatizadas são pouco versáteis
com um set up entre peças diferentes muito grandes, o que é comum. Na maioria das
vezes, essas dificuldades não justificam essa automatização. Isso não acontece para
painéis planos, onde a grande quantidade de estruturas iguais e tempo de set up baixo
entre os diferentes justificam a instalação das chamadas panel lines. Conclui-se, portanto,
que o tempo gasto em peças curvas é, em média, maior que nas planas.
O tempo de fabricação dos painéis curvos é maior, que dos planos, como explicado
acima, portanto um maior número desses últimos compensaria essa diferença. Como as
seções do corpo médio paralelo são consideravelmente maiores que as seções curvas
(50%), a carga de trabalho por seção fica compensada.
A oficina de painéis curvos não será detalhada, ficando restrita à fabricação de poucos
painéis, tais como o painel curvo do bojo mostrado na Figura 6. Sendo assim, essa
extrapolação gera uma maior utilização da linha de painéis planos, o que deve ser levado
em consideração no momento de analisar tal oficina.
Apesar de as seções parecem idênticas, elas possuem diferenças quanto ao número de
anteparas e reforçadores transversais. Isso foi considerado e será explicitado adiante.

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Figura 6: Destaque do painel curvo do sub-bloco do Bojo
3.1.4. H4: Comprimento da Seção, Anteparas e Reforçadores
transversais
Tendo em vista maximizar a utilização das chapas minimizando cortes e soldas e
simplificar o problema de divisão de blocos, determinou-se que o comprimento dos
blocos e seções seria o mais próximo possível do comprimento de uma chapa padrão, ou
seja, 12 m. Porém, devido às ondulações naturais causadas pelo processo de fabricação,
assumiu-se que o comprimento possa variar entre 11,90 e 11,98m. As chapas deverão ser
montadas em cada painel com seu comprimento paralelo a longitudinal do navio.
3.1.5. H5: Capacidade de Içamento
No item 2 foi definido um estaleiro modelo. Sendo assim a capacidade de içamento e
transporte ficou determinada, tanto no dique quanto nas oficinas. Esse item determinou o
peso máximo dos blocos, de 300 toneladas, a ser construído para posterior montagem das
seções no dique. Para a quebra total do navio, ou seja, chapas e reforçadores, essa
capacidade é indiferente. Mas para projetar os painéis, sub-blocos, blocos e seções, essa
limitação é extremamente importante.

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3.2. “Quebra” do Navio
Partindo do arranjo geral do Suezmax, foi feita a primeira etapa do Work Breakdown, a
divisão em seções. Com isso origina-se a divisão em blocos e sub-blocos, terminando
com painéis, chapas e perfis. Todas essas etapas serão detalhadas a seguir. A Figura 7
exemplifica os passos que serão seguidos.
Figura 7: Exemplo do Breakdown de uma seção de um navio
Definição das Seções
Definição dos Blocos e Sub-Blocos
Definição dos Painéis
Definição de Chapas e Reforçadores

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3.2.1. Definição das Seções
No arranjo geral (Figura 3) somente anteparas e reforçadores transversais têm suas
posições determinadas. O tamanho e a posição dos blocos e seções, como explicados
anteriormente, dependem do layout do estaleiro e de sua capacidade de içamento. A
seguir, discorrer-se-á sobre uma metodologia para definição das posições das seções do
navio proposto.
Tendo em vista maximizar a utilização das chapas, evitando cortes e soldagens
desnecessárias, assumiu-se que o comprimento dos blocos e das seções seria constante e o
mais próximo possível do comprimento da chapa (12 metros).
Devido às ondulações na chapa causadas pelo processo natural de fabricação, foi definido
que seu comprimento pode variar entre 11,90 a 11,98m. Para escolher a melhor opção de
comprimento de chapa e assegurar que as soldas entre seções estarão minimamente
distantes das soldas dos reforçadores transversais e das anteparas, foi desenvolvido um
modelo e realizada uma análise de sensibilidade. Sendo assim, além de diminuir
problemas relacionados à proximidade de cordões de solda, a facilidade construtiva
também foi levada em consideração.
O modelo consiste em determinar a posição exata de início das seções e maximizar as
distâncias entre junções de seções, reforçadores e anteparas transversais, variando, para
isso, o tamanho das seções e a posição de início da seção de referência (seção 5, a qual
deve-se garantir possuir somente uma antepara das duas possíveis em sua proximidade,
afim de não ultrapassar a capacidade de içamento do estaleiro). A formulação matemática
do modelo consta na Figura 8.
Devido à falta de detalhamento do projeto, foram estimadas as quantidades e as posições
dos reforçadores para as seções 1, 2, 3, 4, 21 e da superestrutura, de maneira a possuir o
menor número possível desde que o espaçamento entre elas não fosse maior do que no
corpo paralelo médio (5,2m). Essa aproximação foi considerada em todas as etapas do
trabalho e não compromete a análise.

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Figura 8: Modelo de divisão em seções
Para auxiliar o software (Solver presente no MS Excel) a calcular a solução ótima global,
gerou-se uma tabela de análise de sensibilidade, que indica os valores das distâncias
mínimas com relação a anteparas e reforçadores ao variar l e u. A Tabela 2 ilustra um
trecho dessa análise.
Tabela 2: análise de sensibilidade do modelo de divisão em seções
u l
[m]
11,90 11,91 11,92 11,93 11,94 11,95 11,96 11,97 11,98
45,70
45,75
45,80
45,85
45,90 0,8 ; 0,3
45,95
46,00 0,7 ; 0,3
46,05 0,65 ; 0,32
46,10 0,6 ; 0,3
46,15 0,55 ; 0,35
46,20 0,5 ; 0,3
46,25
46,30
Utilizando dos valores iniciais 11,91 m e 46,10 m para l e u, o Solver encontrou a
seguinte configuração como solução: l = 11,90 m e u = 46,19 m.
Tabela 3: Parametrização do modelo de divisão em seções
Parâmetros do modelo [metros]
Maximizar 0,36 Maximizar as distâncias entre as seções e anteparas/reforçadores
Variáveis 11,90 46,19 Alterando comprimento de chapa e início de seção
Restrições
11,90 ≥ 11,90 Comprimento mínimo de chapa
11,90 ≤ 11,98 Comprimento máximo de chapa

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0,51 ≥ 0,50 Distância mínima entre seção e antepara
0,36 ≥ 0,30 Distância mínima entre seção e reforçador
46,19 ≥ 38,70 Início da seção de referência entre as anteparas em 38,70 e 46,70
46,19 ≤ 46,70 Início da seção de referência entre as anteparas em 38,70 e 46,70
Note na Tabela 3 que a distância mínima entre a junção de duas seções e a posição de
uma antepara é de 0,51m e que a distância mínima entre um reforçador transversal é
0,36m.
Com esse procedimento chegou-se ao resultado da Tabela 4.
Tabela 4: Posição da quebra das seções e número de anteparas e reforçadores por seção
Posição Descrição Posição Descrição Posição Descrição
-5,0 Seção 1 - Popa 117,6 Seção 11 236,5 Seção 21
-0,6 reforçador 118,7 reforçador 237,3 reforçador
3,8 reforçador 123,9 reforçador 241,6 reforçador
10,5 Seção 2 129,5 Seção 12 250,0 Proa
12,6 Antepara 134,3 Antepara 10,5 Seção 22 - Superestrutura
22,4 Seção 3 141,4 Seção 13 18,4 reforçador
23,0 reforçador 144,7 reforçador 22,4 Fim superestrutura
28,3 reforçador 149,9 reforçador
33,5 reforçador
34,3 Seção 4 153,2 Seção 14
38,7 Antepara 155,1 reforçador
42,7 reforçador 160,3 Antepara
46,2 Seção 5 165,1 Seção 15
58,1 Seção 6 177,0 Seção 16
66,7 reforçador 186,3 Antepara
70,0 Seção 7 188,9 Seção 17
81,9 Seção 8 200,8 Seção 18
87,5 Antepara 207,1 Antepara
93,8 Seção 9 212,7 Seção 19
105,7 Seção 10 224,6 Seção 20
113,5 Antepara 233,1 Antepara

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Figura 9: Divisão de seção com anteparas e reforçadores transversais (sem escala)
Na Figura 10 está detalhado o posicionamento das divisões das seções, anteparas e
reforçadores transversais.
Figura 10: Detalhamento das estruturas transversais
3.2.2. Definição dos Blocos e Sub-Blocos
Com a definição do item anterior, iniciou-se a divisão da seção mestra em blocos e sub-
blocos. Os blocos têm no máximo 300 toneladas.
Nas Figura 11 e Figura 12, segue a divisão utilizada. Na escolha desses blocos, além do
peso, outras regras básicas foram consideradas, tais como, a facilidade construtiva e a
auto-sustentação e alinhamento dos blocos. O cálculo do peso de cada bloco será
explicitado em itens seguintes.
Anteparas
Divisão das Seções
Reforçadores Transversais

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Figura 11: Definição dos blocos e sub-blocos da seção mestra com antepara transversal
Figura 12: Definição dos blocos e sub-blocos da seção mestra sem antepara transversal
O cálculo do peso de cada bloco foi feito através da soma dos pesos de seus componentes.
Esses cálculos são mostrados na tabela 4.
O peso por metro linear de cada reforçador é calculado em outra planilha sendo usado
diretamente nesta. Já para as chapas, usam-se as dimensões da peça e a densidade do aço,
no caso, 7800 kg/m³, chegando-se assim a coluna de pesos.

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Tabela 5: Bloco 1 detalhado em sub-blocos, painéis, chapas e reforçadores
Num.
bloco
Peso
(ton)
Sub-
bloco
No.
Painel
No.
Painéis
Retos
N.
Painéis
Curvos
No.
Chapas
Comp. Larg. Esp.
No.
Ref.
Long.
Comp.
No.
Ref.
Trans.
Comp. altura Esp.
No.
Ref.
Vert.
Comp.
186,8
Antep. 1 2
8,09 Transv. 1
1
1 12 2,73 0,019 - - - - - - 11 2,73
3,06 1 5,2 2,73 0,019 - - - - - - 5 2,73
4 8
5,53 2
1
1 12 1,99 0,018 2 12 - - - - - -
7,87 1 12 2,74 0,018 3 12 - - - - - -
5,22 3
1
1 12 1,81 0,018 2 12 - - - - - -
7,85 Bojo 1 12 2,73 0,018 3 12 - - - - - -
7,37 4 1 1 12 3,75 0,021 - - - - - - - -
7,54 5
1
1 12 2,73 0,021 2 12 - - - - - -
5,2 1 12 2,09 0,021 1 12 - - - - - -
11,23 quilha 1 12 6 0,02 - - - - - - - -
1
6
1
1 - - - - - -
3,21 1 12 2,74 0,012 - - 1 0,016 - -
2 6
14,51 7
1
1 12 2,19 0,021 2 12 1 17,85 3,29 0,016 - -
8,73 1 12 2,43 0,021 3 12 - - - - - -
11,15 1 12 2,99 0,021 4 12 - - - - - -
9,84 1 12 2,99 0,021 3 12 - - - - - -
10,59 1 12 2,99 0,019 4 12 - - - - - -
8,99 Duplo 1 12 2,99 0,018 3 12 - - - - - -
Fundo 6
8,57 8
1
1 12 2,99 0,016 3 12 - - - - - -
9,89 1 12 2,99 0,016 4 12 - - - - - -
8,19 1 12 2,74 0,016 3 12 - - - - - -
8,19 1 12 2,74 0,016 3 12 - - - - - -
7,71 1 12 2,43 0,016 3 12 - - - - - -
8,25 1 12 2,18 0,021 3 12 - - - - - -
Para melhor entendimento da Tabela 5, segue a Figura 13, com o posicionamento de cada
painel determinado.

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Figura 13: Posicionamento dos painéis do bloco 1
Com os blocos determinados, a quebra em sub-blocos foi feita de acordo com as
estruturas pertencentes a cada bloco. No caso do bloco 1, os sub-blocos duplo fundo, bojo
e antepara transversal (caso exista na seção) formam o bloco. A metodologia usada foi a
mesma para todos os blocos, mas nessa tabela só está presente o bloco 1. Os demais
blocos estão no anexo A1.
Os sub-blocos são a união de dois ou mais painéis ocorrendo dentro das oficinas. Para o
bloco 1 já foram especificados os sub-blocos. Para o bloco 2, tem-se, antepara transversal,
antepara longitudinal, duplo fundo e bojo. Para o bloco 3, antepara transversal, antepara
longitudinal e convés e para os blocos 4 e 5, antepara transversal, costado e convés. Sub-
blocos esses mostrados na Figura 14.

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Figura 14: Sub-blocos dos blocos 2, 3, 4 e 5
Os sub-blocos de antepara transversal só aparecem nas seções em que existe antepara
transversal, ou seja, seções 2, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 e 20, como mostrado na Tabela
4 e Figura 9.
3.2.3. Definição dos Painéis
Visto que a maior parte dos painéis desse navio é de painéis planos e que estes serão
fabricados em panel lines, a definição do máximo tamanho desses depende da capacidade
das linhas.
Verificou-se a existência de diversos padrões no mercado: 12 x 12 m, 16 x 16 m e 18 x 18
m. Uma variação dessas dimensões foi usada, sempre buscando minimizar a perda de
material. Já nos painéis curvos, as dimensões foram limitadas pelo peso e pelas chapas
existentes.
Existem ainda os micro painéis, que são estruturas usadas para complementar os painéis
maiores na formação do sub-bloco. Nesse trabalho eles foram considerados sem essa
distinção para que a fabricação fosse feita na linha de painéis automatizados.
Para exemplificar a divisão por painéis, na tabela 4, quarta coluna, cada painel foi
numerado e identificado na figura abaixo.

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Figura 15: Painéis do Bloco 1
3.2.4. Definição das Chapas e Reforçadores
Com todos os outros itens determinados, a listagem de chapas e reforçadores passa a ser
uma simples, porém trabalhosa, contagem de peças. Essa listagem para o bloco 1 se
encontra na tabela 4 e para os demais blocos no anexo A1.
Somente ao chegar a esse nível de detalhe podemos calcular os pesos totais e determinar
assim a configuração final dos blocos. Sendo assim, o processo é iterativo, à medida que
se define previamente um bloco, com base nos itens já descritos, finalizando com a
verificação da possibilidade construtiva no estaleiro pelo critério peso.

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4. Análise dos recursos para a construção
Para maximizar a produtividade do estaleiro deve-se obter a maior sincronia possível
entre os elos da cadeia de produção, e isso é feito garantindo-se que a produtividade e a
capacidade de cada equipamento sejam adequadas às necessidades da oficina à qual ele
pertence. Para evitar investimento desnecessário não deve haver ociosidade por excesso
de capacidade, a menos que ela seja exigida para atender a picos de produção.
Para fazer a quebra no navio em blocos considerou-se uma capacidade de içamento
semelhante àquela instalada num grande estaleiro brasileiro, para garantir que o estudo
fosse condizente com as possibilidades de um estaleiro brasileiro. A partir daí, entretanto,
deixou-se de lado a capacidade dos equipamentos instalados no estaleiro e passou-se a
olhar para os equipamentos disponíveis no mercado e que fornecessem as melhores
condições de produção desde que esses se aplicassem como solução viável ao estaleiro
modelo em questão.
As alternativas de equipamentos para cada atividade foram obtidas das mais diversas
fontes: na bibliografia consultada, nas visitas a feiras nacionais e internacionais de
fabricantes de equipamento, nas visitas a estaleiros e num longo trabalho de entrevista dos
fornecedores nacionais.
A mão de obra associada a cada equipamento foi também um item sempre considerado,
principalmente no se refere às suas conseqüências em custo, qualidade e produtividade do
processo.
Os resultados dessa pesquisa de equipamentos e fornecedores, bem como os principais
aprendizados a respeito de cada setor, estão descritos a seguir e balizaram as análises de
produtividade e a comparação entre processos manuais e automáticos.
4.1. Processos
Os processos do estaleiro, conforme a definição adotada pelo grupo, estão explícitos no
fluxograma a seguir, que resume o fluxo do material através das oficinas.

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Figura 16: Fluxograma do material no estaleiro
No fluxograma foi dada ênfase à produção da estrutura do navio, ou seja, procurou-se
definir a seqüência de processos sofridos pela chapa de aço, desde o momento que chega
ao estaleiro até sua instalação no casco do navio como parte de um bloco.
Essa preocupação justifica-se porque, na construção de um navio tanque, como o
Suezmax objeto desse estudo de PPCPE, a construção da estrutura é a tarefa mais
demorada e que contém a maior quantidade de trabalho no navio.
No caso de outros navios, entretanto, a construção do casco pode não ser tão relevante
perante as demais atividades, em especial acabamento e outfitting. Este é o caso de navios
especializados, como gaseiros, navios de apoio offshore, navios militares, etc.
Falando ainda sobre o fluxograma, nele estão destacadas as atividades principais:
Recepção e Preparação, Marcação de Corte, Pré-fabricação de tubos, e assim por diante
até a Entrega do navio.
Além dessas atividades, estão descritas outras num nível mais detalhado. Na etapa
“Recepção e Preparação”, por exemplo, há outras atividades agregadas: recepção das
chapas e perfis, armazenagem no pátio de chapas e perfis, tratamento das chapas e até
transporte até a oficina que os requisitar.
•Solda
•Conformação
•Guindaste leve,
máquinas de solda e
tratamento de tubos
Recepção e
preparação
Marcação e
corte
Painéis 2D
Painéis 3D
Junção 3D Edificação Lançamento
Acabamento
e outfitting
Inspeção e
teste
Entrega
Pré-fabricação
de tubos
Pré-outfitting
Jateamento e
pintura
•Atividade•Recurso
s
•Recepção da
chapa
•Armazenagem
•Tratamento
•Transporte ou
armazenagem
•Pórtico / ponte
•Pátio
•Linha de
tratamento de
chapas
•Transporte da
chapa
•Corte da chapa
•Marcação das
partes
•Ponte rolante
•Máquina de
corte (plasma)
•Transporte das
partes
•Alinhamento
das peças
•Conformação
(se necessário)
•Solda
•Ponte rolante
•Solda MIG
•Solda
automática
•Dobradeira /
calandra
•Transporte de
painéis.
•Soldas,
formando
blocos e
seções
•Realização de
pré-outfitting
•Ponte rolante
•Trolley
(carreta)
•Máq. solda
•Transporte de
blocos
•Solda
•Instalação de
praça de
máquinas e
outros sistemas
•Pórtico /
guindaste
•Tratamento
•Cabines
jateamento /
pintura
Superestrutura
Pça máquinas
Sistemas
pátio oficina oficina oficina Dique/carreira
Outros componentes

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Para realizar essas atividades, ainda, estão definidos os principais recursos necessários.
No caso da etapa citada, são necessários ativos como o pátio de chapas e perfis, um
pórtico para fazer o descarregamento do material e seu transporte entre os locais de
trabalho, e ainda a linha de tratamento de chapas.
As demais atividades de cada etapa serão descritas ao longo do texto, sempre que for
necessário o seu detalhamento para calcular o tempo e quantidade de trabalho e
identificar os equipamentos envolvidos em cada processo.
4.2. Equipamentos
Para se alcançar um determinado estilo de produção definido, e obter assim o
desempenho e qualidade desejados em cada processo, é fundamental conhecer bem os
equipamentos e tecnologias disponíveis. Estes equipamentos estão em constante
atualização, havendo um custo associado à renovação de tecnologia que deve ser coberto
pelos benefícios adicionais trazidos pelo equipamento. Esse trade-off é fundamental para
o sucesso financeiro do estaleiro.
Em busca das informações necessárias sobre custos e benefícios dos equipamentos, num
primeiro momento foram consultados catálogos e páginas de internet que reuniam
empresas do setor. Em seguida, com a participação na feira de Hamburgo de 2006, na
Alemanha, foram realizados contatos com os principais fornecedores mundiais de
equipamentos para estaleiros.
Numa etapa posterior, iniciada em dezembro de 2006, foram entrevistados diversos
fornecedores nacionais e, em conversas mais prolongadas e freqüentes, pôde-se verificar
o estado da arte nos setores envolvidos, a realidade dos estaleiros nacionais e as soluções
apresentadas pelos fornecedores para estes mesmos estaleiros.
4.2.1. Informações extraídas da bibliografia consultada
A bibliografia trata dos equipamentos e processos no sentido de aumentar a produtividade
e diminuir tempos de construção. O livro Ship Design anda Construction, da Sname – The
Society of Naval Architects and Marine Engineers – em sua edição de 2003, trata do
aumento de produtividade por duas abordagens: melhoria no layout e nos processos do
estaleiro.
No estudo sobre os processos, cita quatro áreas que merecem investimento em novos
equipamentos:

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• Oficinas de fabricação da estrutura;
• Oficinas de tubulação;
• Acabamento avançado;
• Dique ou carreira.
Nas oficinas de fabricação da estrutura, cita os principais avanços em equipamentos:
1. Marcação e corte a laser;
2. Marcação e corte de chapas a plasma;
3. Sistemas de transporte automático de perfis;
4. Linha de perfis automática;
5. Solda OSW (Onde Side Welding);
6. Corte e marcação de painéis;
7. Linhas de painéis automatizadas;
8. Gabaritos de pinos para linha de painéis curvos;
9. Construção de grandes blocos.
Além de dar essas informações, o autor trata de equipamentos utilizados pelos estaleiros
asiáticos e europeus, que têm uma capacidade de investimento incomparável à brasileira.
Ainda assim, para alguns equipamentos em específico os dados apresentados dão uma
idéia da capacidade de aumento de produtividade em alguns processos.
A tabela a seguir faz uma comparação entre as velocidades de corte para máquinas de
diferentes tecnologias. Em posse desses dados, é possível analisar o impacto do
investimento num equipamento deste tipo na produtividade, qualidade de produto e
alteração na programação da oficina na qual ele estiver inserido.

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Tabela 6: Comparação entre tecnologia de corte
Comparação Oxy-corte Plasma CO2 laser
Velocidade de corte (m/mim) 0,9 - 0,6 3,9 - 1,9 2,7 - 2,0
Rusticidade (10 pontos
irregulares)
38 - 62 50 - 82 45 - 80
Tolerância de
perpendicularidade (mm)
0,9 - 1,1 1,2 - 1,4 0,6 - 0,7
Largura de corte (mm) 1,4 - 1,6 3,5 - 7,0 0,5 - 0,7
Investimento (USD) 38.000 76.000 114.000
Custos dos insumos (USD) 460 880 1.270
Custos operacionais (USD) 21.300 21.400 21.600
Outros exemplos de equipamentos analisados na literatura são as pontes rolantes para as
áreas de armazenamento de chapas e perfis. Sabe-se que este tipo de equipamento é o
ideal para este trabalho, pela agilidade que proporciona e pela facilidade proporcionada
por acessar o material por cima da pilha.
Tabela 7: Guindastes usados nas oficinas
Área do guindaste Chapas Perfis
Tipo do guindaste Ponte rolante Ponte rolante
Envergadura (m) 40 28
Comprimento de percurso (m) 70 38
Velocidade de percurso (m/min) 100 0,25
Tipo de pegador Cabeçote magnético Cabeçote magnético
Capacidade de içamento (t) 18 10
Altura de içamento (m) 6 6
Velocidade de içamento (m/min) 0,17 0,17
Nem todos os equipamentos e processos têm dados tão ricos nem análises aprofundadas.
Verifica-se que é fundamental partir para a busca das informações necessárias
diretamente no mercado, forma pela qual se consegue importantes noções sobre custo,
prazos de entrega e experiência de aplicações em outros estaleiros.
Além desses dados, por comentários qualitativos fica clara a sugestão para focar as ações
do estaleiro no sentido de:
1. Automatizar o que for possível em busca de qualidade e padronização;

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2. Fabricar os maiores blocos possíveis para a capacidade de transporte do estaleiro;
3. Trazer a maior parte possível dos trabalhos para dentro das oficinas, onde se
obtém maior produtividade.
4.2.2. Informações de catálogos de fornecedores
Os catálogos de equipamentos obtidos da internet em sites de empresas ou de órgãos
técnicos e aqueles conseguidos com os fornecedores têm informações interessantes sobre
os produtos, mas é geralmente difícil traduzi-las em parâmetros práticos de
funcionamento.
Ora a dificuldade vem da superficialidade das comunicações comerciais, ora do caráter
extremamente técnico de manuais e informativos que exige a fixação de inúmeras
variáveis para obter valores de produtividade ou consumo de insumos.
Assim, houve o esforço da equipe em filtrar nesse material as informações interessantes
para este trabalho, tais como: a forma como acontecem os processos em cada
equipamento, as vantagens de um processo sobre o outro, exemplos de aplicação e outras.
O catálogo do IMI (Instituttet for Merkantil Informasjon - Noruega) lista fornecedores
mundiais de serviços e equipamentos para estaleiros, navipeças e equipamentos para
offshore. Ele foi adquirido durante a feira de Hamburgo e, juntamente com o catálogo dos
expositores da própria feira, foi utilizado como referência dos principais fornecedores
mundiais.
4.2.3. Entrevistas
O contato direto com fornecedores de equipamentos é uma fonte fundamental de
informações práticas sobre a utilização dos equipamentos em estaleiros. O conhecimento
técnico sobre os equipamentos aliado à experiência das diversas aplicações dos mesmos
na indústria naval é uma forma de obter indicadores de produtividade, eficiência e,
principalmente, de investimento e custo de operação de tais equipamentos, informações
difíceis de serem obtidas indiretamente.
Durantes esses trabalhos de pesquisa, foram entrevistados os principais fornecedores
nacionais em algumas áreas consideradas prioritárias pelo tempo ou custo que elas
representam ao total da obra. Esses fornecedores estão listados no anexo A1.2.
As áreas prioritárias estudadas com maior profundidade foram três:
Jateamento e pintura;

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Transporte;
Solda.
Além desses itens, foi realizado um estudo sobre linhas de painéis automatizadas, que
podem agregar várias atividades como corte, transporte, caldeiraria e soldagem. Além
disso, apresentam diferenças significativas de custos, produtividade e qualidade se
comparadas às linhas de painéis manuais.
A participação na 22ª SMM – Shipbuilding, Machinery & Marine Technology, ocorrida
em setembro de 2006, foi importante para que fossem iniciados os contatos com diversos
setores envolvidos na Construção Naval em nível mundial:
Estaleiros de embarcações militares e civis das mais variadas aplicações;
Fabricantes e fornecedores de equipamentos para navios;
Sociedades classificadoras;
Prestadores de serviços para projeto, construção e operação;
Universidades e centros de desenvolvimento de tecnologia;
Fabricantes de motores diesel e sistemas de propulsão;
Fabricantes de equipamentos para estaleiros.
O anexo A1.3 contém a lista das empresas contatadas.
Equipamentos de jateamento e pintura
Nas entrevistas com fornecedores de equipamentos de jateamento e pintura, procurou-se
abordar os seguintes enfoques:
Tecnologias de pintura, especialmente o processo airless, seus custos e benefícios;
Cabines de jateamento e pintura, requisitos ambientais e outras necessidades;
Tecnologias de tintas empregadas na construção naval.
Para tratar de máquinas de pintura do tipo airless, entrevistou-se a Anticorrosiva do
Brasil, distribuidora de bombas italianas. Seus representantes fizeram uma visita ao
grupo, na qual apresentaram os mais modernos sistemas de pintura bi-componente e tri-
componente usando máquinas de alta pressão. A Tecjato também foi consultada a
respeito dos mesmos equipamentos e forneceu um orçamento via correio eletrônico.
No campo de cabines de jateamento e pintura, foram abordados dois fornecedores: a
empresa gaúcha CMV e a indiana Mecshot.

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A CMV falou sobre os requisitos ambientais impostos pelos órgãos governamentais e que
implicam em alto investimento em equipamentos de purificação do ar retirado das cabines
de pintura.
Já o contato com a Mecshot foi importante na medida em que nos mostrou as barreiras
que dificultam a importação de um equipamento que seja também fabricado no Brasil.
Verificou-se que os incentivos fiscais para importação de bens de capital compensam, em
grande parte, a diferença de frete.
Equipamentos de içamento e transporte
Na área de pontes rolantes e pórticos, foram consultadas duas das maiores empresas
brasileiras: Bardella e Demag. As empresas atuam em segmentos um pouco diferentes,
sendo a DEMAG especializada em pontes rolantes padronizadas de até 80 toneladas e a
Bardella em pontes rolantes não-padronizadas de até 1000 toneladas. Somadas, elas são
capazes de atender às necessidades de todas as oficinas de um estaleiro.
A equipe visitou a Bardella em sua unidade fabril de Sorocaba, onde são feitos os
processos de corte, jateamento e pintura de chapas, caldeiraria, soldagem e pequenas
usinagens.
A empresa fez orçamentos de diversas pontes e pórticos de 10 a 150 toneladas para um
novo estaleiro nacional, que também está interessado em um de 600 toneladas que será
instalado sobre o dique. Pela diferença de custos e prazos obtidos no mercado
internacional, ele pretende importá-lo de um fabricante chinês ao invés de comprá-lo no
Brasil e para isso está pedindo isenção de imposto de importação alegando que não há
fornecedor nacional.
A Demag (Demag Cranes & Components Ltda) atendeu recentemente ao estaleiro
Navship de Navegantes, Santa Catarina, com pontes para algumas oficinas. Também foi
consultada por um novo estaleiro nacional a respeito de pontes rolantes e pórticos entre
10 e 150 toneladas. O grupo recebeu a visita de um representante comercial que forneceu
valiosas informações sobre os equipamentos de transporte utilizados nas oficinas dos
estaleiros nacionais.
Equipamentos de solda

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Três fornecedores de solda foram consultados, cada um com um foco num nicho de
atuação: automação, processos e material (equipamentos e consumíveis). Outros dados
sobre soldas foram obtidos na visita ao estaleiro Wilson, Sons, em Santos, realizada em 9
de março de 2007.
O gerente de automação da Esab (ESAB S.A. Indústria e Comércio) forneceu diversos
catálogos de equipamentos para solda automática, além de um software desenvolvido pela
própria empresa para calcular rendimento e custos de solda.
A Vetco (Vetco Gray Óleo e Gás Ltda), empresa que atua hoje principalmente no ramo
offshore, tem como coordenador de produção o Sr. Vicente de Paula Ortega, um grande
especialista em soldas forneceu importantes informações práticas sobre as tecnologias de
solda mais utilizadas.
Numa visita à sede da Lincoln (Lincoln Electric do Brasil), os membros do grupo
conheceram o centro de treinamento da empresa e assistiram a uma demonstração dos
principais equipamentos com aplicação na Construção Naval. Lá, tomaram conhecimento
de um programa de desenvolvimento de materiais consumíveis para atender
especialmente a área naval.
Serviços de processamento de aço
Durante os trabalhos, duas empresas que prestam serviços a estaleiros nacionais, Usimec
e Móbile, foram entrevistadas devido à sua atuação de relevância estratégica e à possível
aplicação de seus serviços em outros casos.
A Usimec (Usiminas Mecânica) acaba de inaugurar uma unidade em Cubatão (SP)
voltada principalmente ao atendimento das demandas de estaleiros. Hoje, já atende ao
estaleiro Aker Promar, de Niterói, Rio de Janeiro.
A Móbile (Móbile J. L. A. Saidel) é prestadora de serviços de processamento e pré-
processamento de aço para o estaleiro Wilson, Sons, de Santos. Pela falta de espaço no
estaleiro, todo o processamento de aço foi terceirizado para esta empresa que, atualmente,
deixou de atender aos demais clientes pela alta demanda do estaleiro.
4.3. Principais aprendizados
Estão relatados a seguir os principais aprendizados dessa série de entrevistas realizadas. O
procedimento seguido pelo grupo foi, em geral, expor as conclusões obtidas das consultas

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à bibliografia, catálogos de fabricantes e sites da internet aos entrevistados para que eles
as comentassem com base na sua experiência de campo e detalhassem quais as condições
necessárias para obter aqueles índices informados.
Essa foi uma grande contribuição dos fornecedores, pois alguns itens como velocidades
de solda, número de manutenções necessárias e outros, muitas vezes discrepantes entre si,
dependem de uma série de fatores nem sempre claros nas referências da literatura.
Convém ressaltar que alguns dos índices aqui apontados talvez não sejam os mais
adequados para avaliar a produtividade de um determinado processo ou equipamento.
Como exemplo, alguns fornecedores costumam tratar de produtividade de jateamento e
pintura em toneladas por hora, apesar desse processo ser fortemente dependente da área
trabalhada.
O problema que surge é a discrepância entre esses índices quando se trata de volumes ou
portes muito diferentes, como no caso de se comparar um processo de jateamento de
blocos de um navio de apoio de menos de 6 mil toneladas e um navio petroleiro de 25.000
toneladas.
Optou-se por manter os índices usuais dos fornecedores e fazer as considerações e ajustes
necessários quando forem comparados processos de diferentes ordens de grandeza.
4.3.1. Jateamento e pintura
Os principais aprendizados das visitas e contatos com fornecedores do ramo de pintura e
jateamento estão descritos abaixo.
A pintura é um dos processos mais críticos do estaleiro do ponto de vista ambiental.
Exige tratamento de resíduos e filtragem do ar, além de ambiente climatizado com
temperatura e umidade controladas.
O processo de pintura utilizado na construção naval é do tipo airless, caracterizado por
pressurizar a tinta para lançá-la até a superfície a ser pintada ao invés de usar ar
comprimido como veículo. Dessa forma pode-se trabalhar com tintas mais viscosas, obter
camadas mais grossas a cada demão e diminuir a perda com espalhamento pelo ar.

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Figura 17: Exemplo de máquina de pintura adquirida pelo estaleiro Sermetal em 2004
As máquinas para pintura tipo airless suportam pressões de até 71:1. Uma máquina
padrão para pintura manual custa de R$ 50.000 a R$ 260.000, dependendo do número de
acessórios (pistolas, sistemas de aquecimento, sistema de alimentação da tinta, etc.).
Geralmente, uma boa máquina requer manutenção após 4 a 5 mil horas de utilização.
Figura 18: Máquinas de pintura airless em diversas configurações
Uma máquina de pintura manual aplica de 17 a 23 litros de tinta por minuto, obtendo
assim um rendimento de 15m²/h ou 500m² em dois turnos de 8 h, com 2 pistolas por
máquina. Esses valores são característicos de um estaleiro para a pintura de blocos,
tanques e superfícies em geral que sejam pintadas manualmente. Para a pintura
automática de chapas, com vários bicos de aplicação, os valores são bem maiores.
O tempo de cura da tinha, depois de misturada ao catalisador, varia de 15 segundos a 1
hora. As máquinas mais novas permitem que essa mistura aconteça cada vez mais tarde,
próxima à pistola de aplicação, diminuindo perdas de tintas já misturadas que não são
utilizadas a tempo e se solidificam nas mangueiras e recipientes de pintura. Além disso, a
utilização dessas máquinas permite utilização de tintas com menor tempo de cura e, por
conseqüência, menor tempo até a próxima demão.

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Figura 19: Máquina tricomponente e unidade de preparação da tinta
Antigamente, o jato de areia era o processo mais comum de jateamento. Devido aos sérios
danos que causa à saúde dos operadores, chegando até a levar à morte em alguns casos,
este processo foi proibido e substituído pelo jateamento com granalha de aço, que pode
ainda ser recolhida e reutilizada enquanto sua granulação for adequada.
A capacidade de recolhimento de granalha influencia diretamente, portanto, a velocidade
do processo, o número de paradas e percentual de perda do material abrasivo. Existem
sistemas de recolhimento de granalha com vários graus de automatização, sendo que a
versão semi-automática consiste no recolhimento do abrasivo após o processo de
jateamento através de um Bobcat e a versão totalmente automatizada que utiliza
transportadores horizontais com fusos (rosca sem fim) que trabalham simultaneamente ao
jateamento. A opção automática é muito cara devido às grandes dimensões das cabines de
pintura nos estaleiros. A versão semi-automática é, portanto, a mais indicada.
Tabela 8: Comparação entre os sistemas de recolhimento de granalha
Sistema Vantagens Desvantagens Indicação
Automático
Recolhimento simultâneo
à operação de jateamento
Alto custo de aquisição
Produtividade
alta
Semi-automático Baixo custo de aquisição
Recolhimento apenas ao final
do processo de jateamento
Produtividade
média a baixa
A mão de obra associada ao processo de jateamento é composta por um funcionário para
comandar o bico de jateamento e um assistente. Se a cabine tiver grandes dimensões é

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possível que duas equipes trabalhem simultaneamente. A própria equipe faz o trabalho de
recolhimento da granalha após o jateamento.
Já no processo de pintura é mais fácil trabalhar com várias equipes num espaço menor,
dependendo da capacidade instalada nas bombas. Cada equipe é formada por um pintor e
um auxiliar. Além deles, deve haver um responsável pelo suprimento de tintas e pela sua
mistura, caso não haja mecanismos de mistura automática.
O sistema de exaustão é um componente importante no custo das cabines de jateamento e
pintura. As principais opções de exaustão são os sistemas a seco, com filtros que
garantem baixo nível de pó residual, e os sistemas a úmido, com lavagem do ar a água. O
sistema de lavagem de gases a úmido atinge no máximo 100mg/m³ de pó residual e traz o
problema da poluição da água, por isso não é aceito em vários países e estados brasileiros.
Já o sistema a seco possui uma vida útil cinco vezes maior que a do sistema a úmido,
chegando a 20 anos. Por outro lado, seu custo inicial é pelo menos três vezes superior ao
sistema a úmido e requer a troca dos filtros periodicamente. Ele chega a níveis de até
2mg/m³ de pó residual, dependendo do elemento filtrante utilizado e da freqüência da
manutenção. É o mais indicado para as atividades de pintura e jateamento em um
estaleiro.
LEGENDA:
• Porta de serviço
• Luminárias
• Painel de comando
• Transporte horizontal do abrasivo
5. Transporte vertical do abrasivo e Separador
6. Sistema de exaustão e Coletores de pó
7. Máquinas de jateamento / pintura
8. Câmara de trabalho
Figura 20: Componentes de uma cabine de pintura manual

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Uma cabine de jateamento de dimensões 27 x 15 x 12 metros tem capacidade para jatear
entre 50 e 60 toneladas por dia. Ou seja, com o espaço disponível e o equipamento
adequado, em um turno de 8 horas é possível fazer o tratamento de superfície de até 60
toneladas de blocos.
Figura 21: Cabines de jateamento automático (e) e manual (d)
Nas linhas de tratamento e pré-processamento das chapas, os processos de jateamento e
pintura são muito mais automatizáveis e, portanto, suas produtividades variam de acordo
com as necessidades impostas pela velocidade da linha.
4.3.2. Transporte
As entrevistas sobre equipamentos de transporte focaram-se em pórticos e pontes rolantes
porque estes componentes são comuns a várias oficinas do estaleiro e, por isso, havia
necessidade de se conhecer em profundidade o funcionamento e os custos desses
equipamentos.
Em alguns casos pode ser interessante estudar a viabilidade de outros sistemas, tais como
guindastes de lança para dique e cais de acabamento, guindastes sobre pneus para áreas
externas e carros (trolleys) sobre pneus ou sobre trilhos para várias partes do estaleiro,
dependendo do seu layout.
Algumas das principais informações obtidas sobre estes equipamentos merecem ser
mencionadas neste relatório, começando pela diferenciação entre pórticos e pontes
rolantes.
As pontes rolantes podem ser apoiadas sobre estruturas fixas em aço ou alvenaria. Os
pórticos são semelhantes às pontes rolantes, porém possuem uma estrutura vertical em
aço solidária à viga. Nas oficinas e áreas internas em geral, é mais comum o uso de
pontes rolantes para melhor utilização do espaço; no caso das áreas externas, como pátios

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de chapas, dique e oficinas descobertas, os pórticos são a melhor opção em custo e
aproveitamento do espaço, pois só exigem trilhos no chão.
Nas construções novas é usual preparar a estrutura para apoiar os trilhos. Nas construções
já existentes, costuma-se adaptar estruturas em aço paralelas às paredes do prédio. Em
ambos os casos, a estrutura apóia-se sobre trilhos que são, geralmente, trilhos ferroviários
recondicionados. A estrutura para apoiar uma ponte rolante acresce cerca de 10% ao custo
da construção em alvenaria. É razoável tolerar um desalinhamento de 5 milímetros num
caminho de rolamento de 20 metros.
Figura 22: Pórtico e ponte rolante
Dependendo do vão e da capacidade desejada, pode-se exigir uma ou duas vigas. A figura
a seguir ilustra pontes com uma e com duas vigas.
Figura 23: Ponte rolante com viga simples (a) e viga dupla (b)
Entre o trilho e a área de atuação do carro há um espaço entre 1,5 e 2 metros,
impossibilitando o manejo de carga nessa área usando apenas a ponte.
As pontes têm dispositivo de trava quando o peso supera sua capacidade nominal além de
terem, por norma, capacidade 20% superior à nominal.
Todo equipamento tem uma velocidade principal e uma micro-velocidade correspondente
a 5% e 10% da velocidade principal.

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O deslocamento do equipamento no sentido longitudinal da oficina é feito por carros que
suportam as vigas da ponte rolante ou a estrutura do pórtico e que ficam apoiados sobre
trilhos que são, geralmente, trilhos ferroviários recondicionados.
No sentido transversal, o guindaste fica apoiado sobre um mecanismo móvel chamado
“talha”, quando padronizado, ou “carro aberto”, quando objeto de projeto especial. Este
último caso é motivado por um carregamento muito grande (acima de 80t) ou um fator de
serviço excepcional.
Alguns dados típicos para uma ponte rolante que opera dentro de uma oficina, com vão de
20 metros e capacidade de levantar até 80 toneladas, estão listados a seguir:
A potência consumida pela talha é de 22 kW (35 c.v.) para 50 t;
Velocidade de translação: 20 m/min (50 t) a 40 m/min (<10 t), chegando a 60
m/min;
Velocidade de içamento: 2,4m/min (50 t) a 10m/min (<10 t);
Caminho de rolamento – distância que pode ser percorrida pela ponte dentro da
oficina: 10 a 500 m;
Vida útil de 20 anos;
O tipo de comando padrão é botoeira, pendurada por cabo próximo à região de
alcance da ponte. Um controle remoto adiciona R$10mil ao custo, enquanto uma
cabine implica em mais R$60mil. Além disso, a cabine exige um funcionário
adicional auxiliando o operador, pois este fica isolado, longe da peça que está
movimentando;
Figura 24: Controle remoto e botoeira

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Fator de serviço (Número de acionamentos/dia e elevação/capacidade)
dependendo dos requisitos de operação. É um item de projeto.
Os acessórios para manejo de cargas mais comuns para este equipamento são:
Gancho para prender a carga com cabos. É versátil e permite girar a peça em 360º.
Exige geometria favorável de arranjo de cargas, adaptação de mordentes, etc.;
Eletroímã. Mais ágil, porém desconta até 3 t da capacidade líquida da ponte;
Outros suportes específicos para tipos de carga.
A manutenção exigida é mínima: uma inspeção de trilhos a cada 6 meses, alinhamento
dos trilhos a cada 2 anos, troca de freios a cada 6 meses e troca das rodas a cada 10 anos.
Além disso, há lubrificação das rodas, inspeção visual de cabos e da condição dos
motores, etc.
Um pórtico de 600 t custaria cerca de US$ 18 milhões se fosse padronizado, mas esta
opção se restringe a alguns fabricantes mundiais. A fabricação nacional deste
equipamento exigiria um projeto exclusivo e custaria cerca de US$ 25 milhões. Algumas
características de pórticos de mesmas dimensões são:
Velocidade máxima de içamento: 2 m/min;
Velocidade máxima de translação com carga: 10 m/min;
Velocidade máxima de translação sem carga: 30 m/min;
Capacidade de carga de até 1000 t;
Disponibilidade: 97% do tempo.
Foi feito também um orçamento informal de uma ponte rolante de 250 t com guincho
auxiliar de 20 t, vão de 20m, rádio-controlada. Seu custo ficaria em cerca de R$ 3
milhões, sem considerar a montagem, que varia entre 10% e 20% do total do equipamento
de acordo com a localização e condições de instalação.
O quadro-resumo abaixo contém algumas das informações obtidas das entrevistas com os
fornecedores de pórticos e pontes rolantes.

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Tabela 9: Quadro-resumo dos equipamentos de transporte
Índice
50t, 20m x
20m
600t, 60m x
90m
Comentários
Velocidade de içamento (m/min) 2,4 2
Velocidade de translação (m/min) 40 10
Velocidade máxima com
carga
Caminho de rolamento 10 a 500m Até 500m
Vida útil 20 anos 20 anos
Número de operários 1 1*
*1 controlador + auxiliares
no chão
Comando Botoeira Cabine
Controle remoto + R$10mil
Cabine + R$ 60mil
Fator de serviço Até 97% <<100%
Custo R$ 400mil
US$ 18mi
(padronizada)
ou US$25mi
Montagem acrescenta 10% a
20% do custo
4.3.3. Solda
Um processo de soldagem é caracterizado por:
Tecnologia: Mig/Mag, TIG, Eletrodo revestido, Arco Submerso, Arame Tubular;
Automação: manual (soldador conduz a tocha), semi-automático (soldador
comanda o processo, mas não conduz a tocha) e automático (robô);
Posição da solda e tipo de chanfro;
Experiência do soldador;
Grau de exigência: número de inspeções por metro de solda. O grau de exigência
na construção Naval é menor do que no ramo offshore.
No Brasil não é costume que o soldador se encarregue de suprir o equipamento de
insumos, por isso as equipes geralmente incluem um ajudante para prover os recursos ao
soldador. Essa cultura pode ser mudada, pois no exterior a mão de obra está habituada a
ter maior versatilidade, principalmente nos processos semi-automáticos, nos quais o
soldador não conduz a tocha depois de programar o caminho de soldagem.
A vantagem de se automatizar o processo de soldagem é a grande diferença de
rendimento, já o processo é crítico para o operador, que fica exposto a altas temperatura e
condições ambientais quase sempre desfavoráveis. Dessa forma, o tempo que ele

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consegue operar sem interrupções é muito menor do que o tempo que uma máquina
opera, mesmo que esta esteja exposta a condições ainda mais extremas.
A automação de solda esbarra na dificuldade das restrições que ela impõe: os vãos
soldados precisam ser uniformes (diferença menor que 3 mm), o que não é fácil com as
dimensões das chapas usadas na construção naval.
Para se ter uma idéia dos custos envolvidos, a IGM (www.igmusa.com) fornece um robô
de solda que custa entre R$750 mil e R$800 mil. Esse valor é relativamente baixo, não
inviabilizando assim o investimento.
No caso da OSW (One Side Welding) é preciso impor uma pré-deformação à região
soldada, pois o calor transmitido à chapa neste processo é muito grande. Especialmente
na soldagem do tipo TIG, que exige correntes entre 400 e 600A e gera um grande
aquecimento nas chapas.
Além disso, existe a possibilidade de haver escoamento do material em fusão durante o
OSW. Uma maneira de evitá-lo é usar “tajuntas”, anteparas de material cerâmico ou
metálico presas do lado oposto à solda. No estaleiro Verolme, nos anos 80, era usada a
“tajunta” de alumina. Hoje não se sabe se este artifício ainda é usado.
Numa visita ao estaleiro Wilson, Sons foram obtidos alguns valores típicos para
velocidades de solda MAG tubular, com ampla utilização nos estaleiros. Os principais
índices seriam:
Semi-automática: 1,2 m/min ou 72 m/h, considerando que o robô solda os dois
lados (de um perfil, por exemplo) a 0,6 m/min. Dado da oficina de micro-painéis
do estaleiro.
Semi-automática na oficina de painéis planos: 0,35 m/min ou 21 m/h;
Manual plana, da oficina de blocos: 7,5 m/h;
Manual vertical, da oficina de blocos: 2,5 m/h.
Convém ressaltar que esses valores são obtidos na solda de chapas finas, de até 12
milímetros, utilizadas nesse estaleiro. Para a solda de chapas mais grossas, de até 21
milímetros como as utilizadas na construção de petroleiros, estes valores são
significativamente menores.
4.3.4. Automação da Linha de Painéis
Duas empresas possibilitaram o contato com os fabricantes de linhas de painéis
automáticas:

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Kortechnik – representante da Messer, empresa alemã.
Esab – representante da PEMA.
Os contatos com estas empresas avançaram pouco até o momento. O que se pode extrair
da literatura são algumas questões básicas sobre linhas de painéis. Por exemplo, alguns
requisitos da linha:
As chapas e perfis devem ser fornecidos limpos e pintados.
A oficina capacitada a executar soldas de topo e de filete.
As chapas são unidas e os perfis transversais e longitudinais posicionados.
Os perfis deverão estar preparados para a soldagem.
Os perfis de alma maior deverão ser fornecidos com os recortes para encaixe
sobre os perfis de alma menor.
A seqüência de atividades que ocorrem numa linha de painéis são as seguintes:
Tabela 10: Atividades contidas numa linha de painéis
N Operação Equipamentos
1 Receber as chapas tratadas Ponte rolante com eletro-imã
2 Cortar. (retilíneo) Oxi-corte, controlado por CNC
3 Preparar chanfros nas chapas Esmeril manual
4 Transportar para setor de solda Ponte rolante, gantry ou caminho de roletes.
5 Ajustar chapas para soldagem Dispositivos para posicionamento
6 Soldar as chapas (topo) Equipamento semi-automático
7 Inspecionar o cordão de solda Conforme o tipo de inspeção
8 Transportar para setor de perfis 1 Ponte rolante, gantry ou caminho de roletes
9 Posicionar o perfil menor Dispositivos para posicionamento
10 Pontear os perfis na chapa Equipamento de solda manual
11 Soldar os perfis na chapa Equipamento semi-automático
13 Transportar para setor de perfis 2 Ponte rolante, gantry ou caminho de roletes
14 Posicionar os perfis maiores Dispositivos para posicionamento
15 Pontear os perfis na chapa Equipamento de solda manual
16 Soldar os perfis na chapa Equipamento semi-automático ou manual
18 Verificar distorção no painel Gabarito
19 Identificar e expedir Ponte rolante e carro de transporte
O layout da linha de painéis, o transporte ao longo da linha e os equipamentos envolvidos
são bastante variáveis. Um exemplo dessa disposição pode ser vista nas figuras a seguir.

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Figura 25: Linha de painéis planos
Figura 26: Linha de painéis curvos
4.3.5. Cálculo racional da velocidade de solda
Para o cálculo dos lead-times de construção das partes do navio, fez-se necessária a
obtenção das velocidades de solda para cada atividade, como soldas de perfis em chapas,
entre chapas para formação de painéis, de painéis em blocos e entre blocos na edificação.
Foi feito um cálculo racional para as velocidades de solda de cada tecnologia para cada
tipo de chanfro. A tabela a seguir ilustra os principais índices de cada tecnologia de solda.
Ela foi elaborada com base na bibliografia consultada e validada perante os fornecedores
consultados, conforme descrito no item 0.

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