Exemplos de problemas de dimensionamento de frota em mineração

Estrutura de Problemas de Dimensionamento de Frota

Os problemas de dimensionamento em mineração geralmente envolvem equilibrar a capacidade de extração (fonte) com a capacidade de transporte (frota). Abaixo, apresento 3 exemplos progressivos.

Exemplo 1: Dimensionamento Simples (Sem Restrições)

Cenário: Atender demanda de 10.000 t/h com escavadeiras de 40 t e caminhões de 240 t.

Cálculo:

• Escavadeiras: 10.000 / 40 = 250 unidades
• Caminhões: 10.000 / 240 = 42 unidades

Problema: Este modelo ignora tempos de ciclo e eficiência, gerando frota inviável.

Exemplo 2: Restrição pela Fonte (Escavadeira)

Cenário: Produção necessária: 15.000 t/h. Escavadeira: 50 t, 120 ciclos/h, fator 0.85. Caminhão: 240 t.

Passo 1 - Capacidade da Escavadeira:

• 50 t × 120 ciclos/h × 0.85 = 5.100 t/h por escavadeira

Passo 2 - Escavadeiras necessárias:

• 15.000 / 5.100 = 2,94 → Arredonda para 3 escavadeiras

Passo 3 - Frota de caminhões:

• Produção total: 3 × 5.100 = 15.300 t/h
• Caminhões: 15.300 / 240 = 63,75 → 64 caminhões

Exemplo 3: Restrição pelo Transporte (Caminhões)

Cenário: Produção necessária: 20.000 t/h. Escavadeira: 50 t, 100 ciclos/h, fator 0.90. Caminhão: 240 t, 30 viagens/h, fator 0.80.

Passo 1 - Capacidade da Escavadeira:

• 50 × 100 × 0.90 = 4.500 t/h por escavadeira

Passo 2 - Capacidade do Caminhão:

• 240 × 30 × 0.80 = 5.760 t/h por caminhão

Passo 3 - Verificação:

• Escavadeiras necessárias: 20.000 / 4.500 = 4,44 → 5 escavadeiras
• Caminhões necessários: 20.000 / 5.760 = 3,47 → 4 caminhões

Conclusão: Neste caso, o gargalo é a escavadeira. Mesmo com poucos caminhões, a produção é limitada pela fonte.

Conceitos-Chave para Todos os Problemas:

• Fator de Eficiência: Considera paradas, manutenção e condições operacionais (sempre < 1,0)
• Tempo de Ciclo: Soma de tempo de carga + viagem + descarga + espera
• Gargalo: O equipamento com menor capacidade relativa determina o limite do sistema
• Margem de Segurança: Sempre arredonde para cima e considere folga para manutenção

Estes exemplos mostram como variar os dados altera completamente o dimensionamento da frota.