Teoria das Filas Aplicada ao Caso Porto de Itajaí

Synergismus scyentifica UTFPR Pato Branco 01 1234 1778 2006 UUnniivveerrssiiddaaddee TTeeccnnoollóóggiiccaa FFeeddeerraall ddoo PPaarraannáá 696 TEORIA DAS FILAS APLICADA AO CASO PORTO DE ITAJAÍSC Vanina Macowski Durski Silva Eng de Prod Agroindustrial Mestranda em Logística e Transporte Curso de Eng de Produção UFSC vaninadurskigmailcom Resumo com o fortalecimento e melhor preparo das instituições o Brasil se encontra na rota do crescimento com sustentabilidade devido às exportações permitindo um PIB em crescimento Esta é uma evidência de que a economia brasileira está mais aberta e preparada para o comércio internacional do que em anos anteriores e necessita de estudos aprofundados sobre formas de se melhorar o serviço oferecido dentre eles o serviço portuário Diante da importância do tema e da carência de literatura sobre o assunto o presente trabalho tem por objetivo aplicar a Teoria das Filas uma das ferramentas da Pesquisa Operacional no Porto de Itajaí SC de modo a analisar as características de atendimento aos navios que ali atracam e identificar possíveis melhorias PalavrasChave Teoria das Filas Serviço Portuário Competitividade Synergismus scyentifica UTFPR Pato Branco 01 1234 1778 2006 UUnniivveerrssiiddaaddee TTeeccnnoollóóggiiccaa FFeeddeerraall ddoo PPaarraannáá 697 TEORIA DAS FILAS APLICADA AO CASO PORTO DE ITAJAÍSC 1 INTRODUÇÃO Há muito tem se falado no Brasil em exportação equilíbrio da balança comercial dentre outros assuntos do gênero e é sabido como disse o Sr Rubens Ricupero exMinistro da Fazenda que o desenvolvimento do comércio internacional está ligado diretamente à questão portuária uma vez que a maioria das mercadorias comercializadas no mundo transportase em navios e são movimentadas em portos OLIVEIRA 2000 Para Silva 1999 os portos são os lugares centrais dessa conexão com a troca internacional permitindo que cada país introduza não apenas mercadorias mas também as maisvalias resultantes da passagem das mesmas por essa conexão portanto sendo visto como uma porta de entrada uma abertura para a constituição de negócios criando um amplo campo de oportunidades industriais e comerciais Dizia em 1972 o professor Gudin citado em Oliveira 2000 O comércio internacional é um fator de prosperidade e de enriquecimento para os países que dele participam Primeiro porque eleva o padrão de vida segundo porque utiliza a capacidade ociosa da produção e com o aumento do volume dessa produção seus custos tendem a baixar terceiro porque incrementa o volume de emprego Ainda no ano de 2000 uma pesquisa realizada com empresários brasileiros demonstrou que 9350 das respostas reivindicavam a modernização dos portos como forma de tentar angariar melhores condições competitivas ao negócio Exemplo disso é o caso da China que em 1980 as exportações somavam US 18 bilhões quando as do Brasil somavam US 20 bilhões e já em 1991 as do Brasil somavam US 31 bilhões enquanto que as exportações da China somavam US 72 bilhões Synergismus scyentifica UTFPR Pato Branco 01 1234 1778 2006 UUnniivveerrssiiddaaddee TTeeccnnoollóóggiiccaa FFeeddeerraall ddoo PPaarraannáá 698 O que aconteceu na maioria dos países que tem superávit nas exportações foi a privatização dos portos pois dessa forma foi possível investir fortemente em equipamentos e dar condições de trabalhar com ótimos navios melhorando o nível de serviço Já nos portos nacionais o sonho de competitividade dos produtos brasileiros há tempos sofre a ação de ineficiência gerencial além de custos portuários exorbitantes o que representa a perda de bilhões de dólares nas exportações inviabilizando a movimentação de cargas Conforme Oliveira 2000 é comum o interesse dos portos nacionais e internacionais pelos contêineres aptos a abrigar até 50t de carga e a melhor forma de se transportar produtos de um país a outro Em 1991 o porto de Hong Kong movimentou 200 mil contêineres enquanto que o porto de Cingapura movimentou 63 milhões Já no porto de Roterdã o maior porto do mundo transitaram 31 milhões de unidades Como se trata de um alto volume movimentado de carga os portos modernos têm introduzido equipamentos computadorizados e automatizados diminuindo o custo dos serviços de forma drástica No ano de 2000 no porto de Roterdã apenas um trabalhador comandava de sua cabine não só as imensas pontes rolantes como também dirigia os caminhões que transportavam os contêineres Nos portos nacionais a mesma operação poderia demandar de 40 a 50 homens Como resultado a movimentação de contêineres no cais brasileiro custava pelo menos três vezes mais do que nos países industrializados como a Holanda Bélgica e Alemanha Neste mesmo ano em decorrência da falta de infra estrutura adequada aproximadamente 600 milt de fertilizantes deixavam de aportar no porto de Paranaguá e algumas vezes os navios que traziam 900 milt ficavam até 30 dias no porto ao custo médio diário de US 10 mil à espera de uma vaga para de descarregar OLIVEIRA 2000 Dentre os portos nacionais é grande a importância do porto de Itajaí em SC o qual sendo incluído à lista de aplicação da moderna orientação privatista em meados do ano 2000 e contando com o apoio de empresários trabalhadores e Synergismus scyentifica UTFPR Pato Branco 01 1234 1778 2006 UUnniivveerrssiiddaaddee TTeeccnnoollóóggiiccaa FFeeddeerraall ddoo PPaarraannáá 699 autoridades locais melhoraram alguns serviços e diminuíram custos além da implantação e validação da Lei nº 8630 de 25 de fevereiro de 1993 para a modernização dos portos onde foi possível melhorar a qualidade dos serviços além da diminuição dos custos em 1993 o porto movimentou 18 milhãot com faturamento cambial de US 15 bilhão Em um artigo publicado por Oliveira2000 o mesmo citava que Na acirrada luta pelos mercados que se trava em todos os Continentes cada vez mais cresce em sua importância o item de serviços portuários As empresas de comércio exterior notadamente os exportadores sabem que a colocação de seus produtos depende também da qualidade e dos custos das operações de carga e descarga Assim não basta ter um artigo de qualidade se o atraso no embarque ou descarregamento retarda a entrega do produto no mercado consumidor ou se até mesmo o custo dos serviços portuários retiram a margem de competitividade custos estes formados pelos impostos e tarifas além de salários aos portuários Dados de 1994 informam que o preço médio do metro cúbico do produto embarcado em Roterdã era de apenas US 470 e no Rio de US 15 enquanto que no porto de Santos era de US 25 Os embarques de contêineres em Imbituba e Itajaí não saiam por mais de US 100 ao passo que no porto paulista subiam a US 250 A propósito dos crônicos atrasos decidiuse criar sobretaxas de congestionamento a qual pode chegar a US 250 por unidade o que torna ainda mais caro o processamento de contêineres em Santos atingindo altos níveis de ineficiência não podendo arcar com os custos e perdas resultantes da demora da atracação Ainda em 2000 o porto privatizado de Buenos Aires movimentava 50 contêineres por hora contra apenas 10 no porto de Santos com menor número de trabalhadores Em conseqüência o custo da operação de um contêiner no porto argentino caiu para US 85 contra mais de US 300 cobrados no porto santista Neste mesmo período sob o monopólio das Synergismus scyentifica UTFPR Pato Branco 01 1234 1778 2006 UUnniivveerrssiiddaaddee TTeeccnnoollóóggiiccaa FFeeddeerraall ddoo PPaarraannáá 700 estatais Cias Docas o Brasil continuava a manter os piores e mais caros serviços portuários do mundo OLIVEIRA 2000 Cabe aqui a ressalva para o caso brasileiro onde inexistindo infraestrutura as pessoas e mercadorias não podem se movimentar com qualidade Exemplo disso o porto de Santos que movimentava em 2000 apenas 10 do volume movimentado pelo porto de Roterdã com 18 mil trabalhadores encarecendo as operações e inibindo a participação das empresas privadas e impedindo a criação de empregos nas atividades do retroporto Em 1992 armadores estrangeiros esperavam ter o Brasil com serviços portuários a níveis internacionais de qualidade e preços a fim de se tornar viável as negociações O governo chinês em 1992 preocupavase com o tempo de descarregamento de um graneleiro o qual demorava 26 dias quando nos portos modernizados demorava em torno de 5 a 6 dias Como o custo de um navio parado era de US 10 mil a US 15 mil era preocupante o arcaico sistema portuário Em um documento publicado por Oliveira em outubro de 1995 é possível se ter uma idéia de como o porto brasileiro já estava competitivamente atrás de alguns portos internacionais devido sua onerosa taxa de movimentação de contêiner Enquanto que no porto de Antuérpia era cobrado em torno de US 107 pela movimentação de um único contêiner e em Roterdã US 150 no Brasil nos portos de Santos e Rio de Janeiro a mesma taxa podia ultrapassar a casa de US600 Outro exemplo é porto de Kwai Chung que já no ano de 2000 superou o recorde de produtividade retirando 236 contêineres do navio em apenas uma hora graças a sofisticados equipamentos automáticos e computadorizados É neste caótico cenário que os portos nacionais devem adotar uma nova função que é a de organizar e gerenciar fluxos contínuos de bens para a produção e o consumo a partir de redes de empresas que se estendem pelos territórios Segundo Silva 1999 a crescente conteinerização das cargas tem facilitado tecnologicamente esse processo com o uso intensivo de equipamentos automatizados exigindose um desempenho mais qualificado do serviço portuário Synergismus scyentifica UTFPR Pato Branco 01 1234 1778 2006 UUnniivveerrssiiddaaddee TTeeccnnoollóóggiiccaa FFeeddeerraall ddoo PPaarraannáá 701 A globalização econômica gerou um grande aumento dos fluxos de mercadorias que circulam por um navio de um continente para outro abrindo novas perspectivas e aumentando a competitividade Conforme Silva a concorrência entre os portos se dá sobre algumas frentes dentre elas na eficácia interna do porto visto como uma máquina capaz de fazer circular fluxos de mercadorias cada vez maiores em um tempo cada vez menor e com custos sempre mais baixos e competitivos Ainda defende que a eficiência interna do porto constitui hoje uma condição prévia de sucesso sem a qual não é possível competir com seus concorrentes Portanto é neste contexto que o presente trabalho pretende atuar na busca de um estudo no Porto de Itajaí em Santa Catarina na tentativa de verificar se há possibilidade de melhor utilização do mesmo ganhando agilidade no atendimento e com isso tornandose cada vez mais competitivo 2 PORTO DE ITAJAÍSC Suas instalações têm mais de 15000 m² de área coberta para estocagem de produtos e 38000 m² de área descoberta para armazenagem de contêineres Os usuários do Porto de Itajaí têm a sua disposição a qualquer momento mais de 70 equipamentos com capacidade de 1 a 37 toneladas para auxílio na carga e descarga de suas mercadorias Tudo isso conforme os padrões internacionais de segurança As unidades operacionais do Porto de Itajaí são totalmente informatizadas empregandose desde cabeamento de fibra ótica até computadores de última geração O Porto de Itajaí pensando no bem estar do exportador e importador conta ainda com uma Estação Aduaneira de Interior porto seco totalmente alfandegada e sincronizada com o Porto com 31500 m² para armazenagem coberta e pátios de armazenagem de contêineres com mais de 120000 m² de área Com toda essa estrutura segurança agilidade qualidade de serviços e preços baixos o Porto de Itajaí é com certeza o seu porto de chegada Synergismus scyentifica UTFPR Pato Branco 01 1234 1778 2006 UUnniivveerrssiiddaaddee TTeeccnnoollóóggiiccaa FFeeddeerraall ddoo PPaarraannáá 702 Sendo tradicionalmente um porto de carga geral o Porto de Itajaí vem apresentando um crescimento surpreendente nos últimos anos Tendo embarcado desembarcado apenas no cais comercial 732 mil toneladas em 1990 superou pela primeira vez a marca de 1 milhão de toneladas em 1992 Dados de 2005 apresentam movimentação de 6135558 toneladas Itajaí caracterizase por ser um porto essencialmente exportador onde cerca de 24 da movimentação correspondem a importação Este fato reflete bem a característica econômica do Estado de Santa Catarina cuja produção agroindustrial tem grande aceitação nos mercados consumidores internacionais A tabela a seguir demonstra o crescimento da movimentação de cargas e contêineres no Porto de Itajaí nos anos de 1993 a 2005 FIGURA 1 Evolução na movimentação de TEUs no porto de Itajaí Fonte site da FIESC 100000 200000 300000 400000 500000 600000 700000 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Como é possível facilmente visualizar o Porto de Itajaí tem evoluído na movimentação de cargas nos últimos anos devido ao oferecimento de melhores níveis de serviços e boa gestão tornandose mais competitivo frente aos outros portos nacionais motivo pelo qual este estudo irá tentar a aplicação da Teoria das Filas a fim de se buscar melhorias na gestão do porto de modo que amplie sua participação nas exportações brasileiras favorecendo a economia nacional Synergismus scyentifica UTFPR Pato Branco 01 1234 1778 2006 UUnniivveerrssiiddaaddee TTeeccnnoollóóggiiccaa FFeeddeerraall ddoo PPaarraannáá 703 3 TEORIA DAS FILAS Um dos sintomas freqüentes de funcionamento deficiente de um sistema é o congestionamento de clientes De acordo com Andrade 2000 um dos campos da Pesquisa Operacional é a Teoria das Filas que trata de problemas de congestionamento de sistemas onde a característica principal é a presença de clientes solicitando serviços de alguma forma O exemplo tradicional de fila segundo Shamblin 1989 compõese de dois elementos como mostra a figura abaixo Os clientes que chegam ao sistema de fila esperam em linha até serem atendido ou se o sistema estiver vazio o recém chegado poderá ser atendido imediatamente Uma vez completado o atendimento o cliente deixa o sistema CLIENTE CLIENTE FILA FILA SISTEMA SISTEMA CANAL CANAL Taxa de Taxa de chegada chegada Taxa de Taxa de saída saída FIGURA 2 Elementos principais de um sistema de fila de espera Fonte SHAMBLIN 1989 Cliente unidade de chegada que requer atendimento podendo ser máquina pessoas e neste trabalho específico navios Fila número de clientes esperando atendimento Normalmente a fila não inclui o cliente que está sendo atendido Synergismus scyentifica UTFPR Pato Branco 01 1234 1778 2006 UUnniivveerrssiiddaaddee TTeeccnnoollóóggiiccaa FFeeddeerraall ddoo PPaarraannáá 704 Canal de atendimento processo ou sistema que realiza o atendimento do cliente Pode ser um canal múltiplo ou único O símbolo c indicará o número de canais de atendimento Conforme Bronson 1985 os sistemas de filas são caracterizados por cinco componentes modelo de chegada dos usuários modelo de serviço número de atendentes capacidade do estabelecimento para atender usuários e ordem em que os usuários são atendidos Modelo de chegada dos usuários especificada pelo tempo entre chegadas λ tempo entre chegadas sucessivas de usuários ao estabelecimento de prestação de serviços Modelos de serviços especificado pelo tempo de serviço μ tempo requerido por um atendente para atender um usuário Capacidade do sistema é o número máximo de usuários tanto aqueles sendo atendidos quanto aqueles nas filas permitidos no estabelecimento de prestação de serviços ao mesmo tempo podendo ser finita ou infinita Disciplina das filas é a ordem na qual os usuários são atendidos Pode ocorrer na base do primeiro a entrar primeiro a sair FIFO na base do último a entrar primeiro a sair LIFO Outras definições Número esperado na fila Lq número esperado de clientes que aguarda atendimento Número esperado no sistema L número esperado de clientes ou esperando na fila eou não atendidos Tempo de espera na fila Wq tempo que espera que um cliente gaste aguardando em fila Tempo de espera no sistema W tempo que espera um cliente na fila mais o tempo em que é atendido Há ainda a probabilidade de que um usuário permaneça mais que t unidades de tempo no sistema Wt e a probabilidade de que um usuário permaneça mais que t unidades de tempo na fila Wqt Synergismus scyentifica UTFPR Pato Branco 01 1234 1778 2006 UUnniivveerrssiiddaaddee TTeeccnnoollóóggiiccaa FFeeddeerraall ddoo PPaarraannáá 705 4 TEORIA DAS FILAS APLICADA AO CASO PORTO DE ITAJAÍ Com base nos dados de atracações e desatracações do Porto de Itajaí durante os meses de janeiro de 2006 a maio de 2006 podese tirar que Taxa de chegada de navios no porto λ 27 naviosdia Taxa de atendimento de navios μ 27 naviosdia O porto trabalha atualmente com três berços para atracação ou seja c 3 o que quer dizer que existem três canais de atendimento Com base nos dados obtidos podese definir este problema de filas como sendo do tipo M M 3 FIFO ou seja possui taxa de chegada e taxa de atendimento seguindo uma distribuição de Poisson com 3 canais de atendimento sendo que a capacidade do sistema não é limitada e com ordem de atendimento do tipo FIFO Podese dizer que o sistema assume a distribuição de Poisson pois esta é aplicável quando a oportunidade de ocorrência de um evento é grande mas a ocorrência real tem baixa probabilidade ANDRADE 2000 A taxa média de ocupação dos berços se calcula da seguinte maneira ρ λ c μ 033 Uma vez definida a taxa de ocupação é possível encontrarmos a probabilidade do sistema estar vazio Po ou seja a probabilidade de haver zero navios no sistema P0cc ρ c1c1 ρ c c i 0 ρ ii1036745 P03674 E com este resultado buscarmos o número médio de navios no sistema L Lqcc ρ c1c1 ρ 2 P0 00436 navios WqLqλ 00161dia03864horas23184min WWq1 μ 03864dia92736horas Lλ W10432navios Com estas características de operação no porto de Itajaí podemos dizer que a probabilidade de que um navio permaneça Synergismus scyentifica UTFPR Pato Branco 01 1234 1778 2006 UUnniivveerrssiiddaaddee TTeeccnnoollóóggiiccaa FFeeddeerraall ddoo PPaarraannáá 706 mais que 15 dias na fila é de 000258 calculado através da equação Wq15c ρ c P0c1 ρ ec μ t1 ρ Como este artigo tinha por objetivo identificar alguma possível melhoria no atendimento dos navios uma delas a ser citada seria implantar no porto mais um berço para atracação ou seja de três passaria a operar com quatro berços a probabilidade do sistema estar vazio Po seria de 3673 calculado após encontrado a nova taxa de utilização ρ025 Deste modo com a implantação do quarto berço o número médio de navios no sistema passaria para 10065 navios e haveria uma redução no tempo médio que um navio permanece no sistema de 00136 dia ou 03264 horas podendo então desatracar em menos tempo e com isso melhorar o nível de atendimento aos clientes que esperam pela mercadoria em seus destinos W3berçosW4berços03864dia03728dia00136dia 5 CONCLUSÕES Com os resultados obtidos após a aplicação de uma das ferramentas da Pesquisa Operacional pôdese ver que os mesmos são significativos e que há espaço para melhorias a fim de reduzir custos e tempo de operação e com isso garantir a competitividade do Porto de Itajaí como no caso da implantação de um berço a mais a fim de reduzir o tempo de permanência de um navio atracado Neste artigo pôdese ver que com a implantação de um quarto berço no Porto de Itajaí seria possível melhorar o atendimento aos navios clientes que utilizam o serviço reduzindo o tempo de permanência no porto em 00136 dia ou 03264hora ou ainda 19584min Ficou claro que haveria maior agilidade no atendimento dos navios porém devido o alto custo de implantação do berço fazse necessário um estudo mais detalhado sobre a viabilidade financeira de implantação do mesmo pois dependendo do resultado obtido tornase inviável esta operação restando ao Synergismus scyentifica UTFPR Pato Branco 01 1234 1778 2006 UUnniivveerrssiiddaaddee TTeeccnnoollóóggiiccaa FFeeddeerraall ddoo PPaarraannáá 707 Porto de Itajaí continuar suas atividades contando apenas com os berços já implantados Nos próximos anos a questão portuária se resumirá em qualidade ou seja quem oferecer o melhor serviço com o menor custo permanecerá no mercado Desta maneira os portos brasileiros terão que buscar o padrão de tecnologia operacional da atividade e modelar suas estruturas organizacionais para o atendimento a uma atividade cada vez mais comercial e competitiva Como os portos nacionais estão em centros urbanos com deficiência de áreas e instalações impossibilitadas de crescer em volume de atividade restanos atuarmos nos principais pontos deficientes para fazêlos ressurgir e se não forem mudados os padrões da atividade portuária brasileira deixaremos de pertencer ao chamado clube dos países em desenvolvimento uma vez que essa atividade pela nossa geografia continental é fator primordial para o crescimento do país 6 REFERÊNCIAS ANDRADE E L de Introdução à Pesquisa Operacional 2 ed LTC Rio de Janeiro 2000 BRONSON R Pesquisa Operacional McGrawHill do Brasil São Paulo 1985 OLIVEIRA C T de Modernização dos portos 3 ed Aduaneira São Paulo 2000 SHAMBLIN J E STEVENS GT Jr Pesquisa Operacional Uma abordagem básica 1 ed Atlas São Paulo 1989 SILVA G COCCO G Cidade e portos os espaços da globalização DPA Rio de Janeiro 1999 FIESCNET Movimentação de cargas em Santa Catarina Disponível em httpwwwfiescnetcombrcompi Acesso em 15 jun 2006