iLab Sistemas Especialistas

O IFROTA consiste de um aplicativo orientado para o dimensionamento ideal dos recursos logísticos envolvidos nas atividades de corte, carregamento e transporte de cana-de-açúcar, associado a um completo mecanismo de gestão e controle do tráfego diário de caminhões entre o campo e a indústria. O sistema é alimentado com dados referentes aos desempenhos dos diferentes elementos logísticos envolvidos no processo.

Diante de uma programação de colheita previamente estabelecida para um dia, dimensiona e organiza esses elementos de forma a atender o abastecimento da usina, reduzir filas operacionais, e melhor aproveitar a capacidade existente. Nesses caso, por elementos logísticos entendemos todo o conjunto de caminhões, carregadeiras, tratores e máquinas colhedeiras disponíveis para uso no processo de colheita da cana. O sistema é estruturado de forma parametrizável, possibilitando a introdução de diferentes metodologias de otimização, e suportando os mais diversos métodos de transporte comumente empregados no setor.

A aplicação possibilita desde simulações para dimensionamento da composição de frota ideal para a safra, até o monitoramento e controle otimizado on-line da alocação dos caminhões às diversas frentes de corte em operação no dia. Para isso faz uso de um completo banco de dados onde são armazenados os dados associados às operações e viagens realizadas, permitindo levantamento de performance sob diferentes níveis de visão.

Tais relatórios possibilitam, por exemplo, análises comparativas de cumprimento de metas, identificação de pontos críticos, gargalos do sistema, e equipamentos com performance fora do aceitável. Está integrado com o ICOL (sistema de planejamento de colheita), permitindo simular o transporte operacional para um determinado dia ou semana decorrente da programação otimizada de colheita. Possui abertura para integração com outros sistemas de controle de tráfego e balança de entrada de cana, adequando-se à estrutura de sistemas da empresa cliente.

Controle de tráfego

O sistema corresponde, analogamente, a uma mesa de controle de tráfego aéreo, onde todas as operações relacionadas às saídas e chegadas dos caminhões na usina são monitoradas e planejadas de forma a maximizar a eficiência de todo o processo de transporte de cana. Isso é feito essencialmente por meio de funções de gestão de alocação de caminhões às frentes de colheita ao longo dos turnos de operação de um dia. Com base em diferentes métodos de otimização disponíveis, a aplicação determina, para cada viagem, qual o destino de cada unidade de transporte, considerando para isso o rendimento de cada frente de colheita, e a projeção de filas nos pontos de carregamento e descarregamento. Importante observar que os algoritmos de otimização consideram a projeção de viagens para o turno completo de trabalho, buscando administrar 5 objetivos primordiais:

• Abastecimento da indústria
• Transporte das cotas de colheita das frentes
• Minimização das filas operacionais
• Reduzir os tempos de ociosidade de equipamentos
• Reduzir o tempo de queima da cana

O usuário desse sistema corresponde ao controlador de tráfego da usina, responsável pela atividade de despacho dos caminhões para o campo. Com a atividade de controle, esse usuário dispõe de uma mesa de operações completa, com as informações sobre as metas de abastecimento da indústria, as metas de puxada das frentes, e informações sobre o posicionamento e condição de cada caminhão, entre outras. Auxiliado por funcionalidades de consulta, projeção e otimização, consegue monitorar ocorrências e, orientado pelo sistema, decidir pelo melhor direcionamento de cada viagem.

As rotinas de otimização do sistema operam constantemente monitorando cada uma das viagens em execução, alertando o operador sobre eventos pendentes ou atrasados, e, principalmente otimizando e programando as viagens seguintes. Dessa forma, a cada início de viagem, o sistema indica para o operador qual o destino ideal para aquele caminhão, apresentando as projeções de puxada de cana das frentes e abastecimento da indústria para o ciclo completo do turno de trabalho.

Acompanhamento gerencial

A aplicação dispõe de uma série de recursos de consultas e projeção operacional, pelos quais um gerente ou coordenador por acompanhar através de sua estação de trabalho, o posicionamento atual de cada caminhão, o ritmo de puxada da frente, e a projeção de entrega de cana para as próximas horas, entre outros dados relacionados. Esse acompanhamento pode ser tanto através de relatórios e telas sumarizados, como por uma interface gráfica que apresenta o posicionamento de cada caminhão, e gráficos representativos dos ritmos de abastecimento da industria e transporte das frentes. Assim, o usuário padrão dessa funcionalidade pode ser desde técnicos que necessitem acompanhar projeções e o posicionamento on-line dos equipamentos, até mesmo a alta diretoria da usina, acompanhando em suas salas o desempenho diário da frota de sua empresa.

Além desses recursos, a aplicação também possui um conjunto completo de relatórios gerenciais, onde é possível a elaboração de estudos sobre o rendimento dos diferentes elementos da frota em intervalos de tempo definidos pelo usuário. Dessa forma, e com base no banco de dados estatístico gerenciado pelo sistema, pode-se levantar os valores médios por safra, mês, semana ou dia de índices como carga média, velocidade média, velocidade de abastecimento (ton/hora), percentual de disponibilidade, tempos operacionais, dentro outros. Esses índices podem ser analisados tanto para um determinado equipamento ou operador, como agrupados por modelo ou frente de trabalho, ou em termos de comparativos de metas (realizado x planejado), por exemplo. Dessa forma, além de permitir gerenciar de forma ótima o desempenho da frota, o sistema ainda fornece um subsídio para tomadas de decisão em processos paralelos, como o de investir em determinados equipamentos, troca de modelos de caminhão, avaliação de custos, e até mesmo premiação por desempenho.

Estratégias de otimização

O sistema IFROTA possui um conjunto completo de algoritmos e estratégias de otimização. A existência de diferentes formas de programação da alocação das máquinas e caminhões se explica pela necessidade de resolução de inúmeros problemas e condições específicas que, via de regra, ocorrem ao longo de uma safra. Além disso, o próprio modo de operação da empresa pode direcionar para uma ou outra estratégia preferencial em função de suas características particulares. Assim, nosso sistema possui atualmente os seguintes algoritmos de controle e despacho de caminhões:

Despacho programado: Corresponde à programação de viagens atrelada a um planejamento otimizado pré-definido com base em projeção estatística de tempos e desempenho da frota. Por ele, apenas são monitorados atrasos e exceções, gerenciando-se a performance dos caminhões individualmente. Ideal quando o perfil de frentes é relativamente estável, havendo pouca alteração em volumes e condições de transporte.

Despacho dinâmico: Seleciona dinamicamente, a cada início de viagem, qual o destino ideal do caminhão objetivando um retorno mais rápido para a usina. Busca exclusivamente a minimização de filas, sem estar diretamente atrelado a uma meta de colheita por frente. Ideal quando o objetivo é o abastecimento da indústria, sendo os caminhões totalmente desatrelados de frentes de corte, e podendo ser realocados dinamicamente a cada viagem para uma frente distinta.

Despacho otimizado: Caracteriza-se pela decisão do despacho dos veículos tendo como base a projeção de viagens de todos os caminhões para todas as frentes visando o turno completo de trabalho. Ideal quando o processo é parcialmente mutável, e gerenciado com base no atendimento de metas e desempenho da frota. Por ele os caminhões são realocados em frentes diferentes apenas quando da ocorrência de atraso no atendimento de cotas de transporte na projeção para o turno completo.