Este estudo analisa o desempenho das operações de manuseio em um depósito de contêineres vazios que atende a diferentes linhas de navegação que operam no porto de Valparaíso, Chile. Com a ajuda de um modelo de simulação de eventos discretos criado no Simio que interage com um banco de dados do SQL Server, procuramos melhorar as políticas de empilhamento de contêineres e reprojetar o layout do depósito de forma que os tempos de retorno dos caminhões diminuam.
O comércio internacional tem sido um fator fundamental para o desenvolvimento das economias mundiais. Dois elementos importantes para a eficiência desse processo logístico são o transporte terrestre de cargas e o manuseio de contêineres vazios. Neste trabalho, apresentamos uma análise das operações atuais de manuseio em um depósito de contêineres vazios (ECD) que presta serviços para linhas de navegação que operam no grande porto de Valparaíso.
Em sua recente pesquisa, Carlo et al. (2014) distinguem entre os seguintes problemas principais de decisão que surgem nas operações de pátio de armazenagem: (1) projeto do pátio, (2) atribuição de espaço de armazenagem para contêineres, (3) despacho e roteamento de equipamentos de manuseio de materiais para atender aos processos de armazenagem e recuperação de contêineres e (4) otimização da remarcação de contêineres. Os problemas que consideramos são o design do layout do depósito (em termos das dimensões das áreas de empilhamento), a atribuição de espaço em bloco para cada cliente do depósito, o fluxo de tráfego de caminhões e as políticas de empilhamento e retirada.
O objetivo da nossa análise é determinar o desempenho atual das políticas operacionais relacionadas ao empilhamento de contêineres vazios no pátio e obter recomendações para melhorar as políticas de empilhamento e, possivelmente, reprojetar o layout do pátio. As operações de empilhamento nesse depósito de contêineres vazios são fortemente influenciadas pela estratégia de marketing do depósito e pelos contratos em vigor com as companhias marítimas. Esses contratos incluem um período de armazenamento sem taxas, o que motiva uma política FIFO (First In, First Out) para o despacho de contêineres vazios. Essa característica difere em relação às operações nos pátios de um Terminal Portuário de Contêineres. Por esse motivo, nosso trabalho apresenta uma nova contribuição ao analisar uma aplicação diferente de políticas de empilhamento em uma empresa (ECD) raramente estudada na literatura.
O depósito de Valparaíso é dividido em duas áreas principais: contêineres reefer (refrigerados) e dry. Consideramos apenas as operações da área de contêineres secos. A Figura 1 apresenta uma visão geral do ECD. Tanto os caminhões vazios quanto os carregados chegam pela entrada do Dry Access e chegam ao Gate Control, onde as operações de gate-in e gate-out são processadas. Os contêineres que chegam são inspecionados na rua principal, onde são segregados por tipo (20ˊ ou 40ˊ) e classificados como Operacionais ou Danificados. Os caminhões acessam a zona de inspeção pela Rua 1 (mão única). Todas as outras ruas são de mão dupla e largas o suficiente para que os guindastes toplifter transportem qualquer tipo de contêiner. Há uma área de manutenção onde os contêineres são reparados. A rua de trás é usada como pista de acesso para caminhões de saída que retiram um contêiner de um determinado bloco e como pista de saída para todos os caminhões. As diferentes seções são organizadas em blocos de contêineres com capacidade de oito contêineres de profundidade e sete contêineres de altura, cada um atribuído a um cliente específico de acordo com o tamanho e a classe.
Usamos um modelo de simulação de eventos discretos com um banco de dados relacionado para avaliar diferentes políticas de empilhamento e configurações de depósito. As principais medidas de desempenho incluem o tempo esperado de retorno do caminhão, o tempo de permanência do contêiner e a utilização do guindaste do pátio.
Para representar as operações no depósito, foram coletados dados de três fontes. Primeiro, usamos um estudo realizado pelo ECD que coletou dados do processo de chegada. Em segundo lugar, coletamos nossos próprios dados de campo sobre diferentes tempos de processo e, em terceiro lugar, o depósito forneceu acesso aos dados em seu banco de dados ERP. Usando essas informações, definimos o seguinte cenário de simulação. O horário de funcionamento é das 8:00 às 18:30 horas. Em dias de alta demanda, o turno de trabalho é estendido para operar durante a noite (operações 24 horas), mas somente para despacho. Durante o almoço, a capacidade de serviço é reduzida pela metade. Os quatro toplifters existentes operam usando uma ordem de solicitação FIFO. As operações de remarcação de contêineres ocorrem durante os intervalos de baixa demanda. O serviço dos caminhões que chegam ao depósito é FIFO, com exceção de corridas massivas (geralmente associadas a operações de reposicionamento de uma linha de transporte). Cada bloco do pátio é atribuído a um único cliente e os contêineres são segregados de acordo com a classe de condição (as duas classes podem ser misturadas no mesmo bloco se houver aglomeração no pátio). Os contêineres danificados são movidos para a área de manutenção, e os contêineres reparados são levados de volta ao pátio e empilhados em locais apropriados.
O modelo de simulação é integrado ao banco de dados SQL que criamos a partir dos dados compilados. Um aspecto importante no tempo de serviço de um guindaste é a posição dentro de um bloco do contêiner que está sendo recuperado. Vários contêineres podem ter mudado de local e suas novas posições devem ser atualizadas. O objetivo do banco de dados é manter o estado atual (localização) de todos os contêineres. A simulação interage com o banco de dados para atualizar o estado do sistema e realizar cálculos referentes aos tempos de movimentação dos contêineres envolvidos na recuperação de uma unidade ou na remarcação e reorganização de um bloco.
O projeto experimental inicial inclui vários níveis dos seguintes fatores: número de atividades de remarshaling e política de recuperação de contêineres de saída. Os resultados iniciais revelam compensações relevantes entre o tempo de retorno do caminhão e a frequência de remarshaling do bloco (e esse impacto afeta a utilização do guindaste), e entre a flexibilidade permitida na política de recuperação operacional e o tempo de permanência do contêiner.
Experimentos adicionais incluirão a avaliação de diferentes políticas de remarshaling (abordando as condições para reorganizar um bloco, a ordem em que os blocos são remarshaled, os recursos atribuídos a essa tarefa, a frequência e o tempo permitido para a tarefa etc.). Um segundo grupo de fatores a serem avaliados são as atribuições de posição no pátio para diferentes classes de contêineres e o design geral do layout do depósito. Também serão modificadas as políticas de posicionamento de contêineres de entrada e de obtenção de contêineres de saída adequados.