Aplicação de simulação de Monte Carlo para análise de cenários de dimensionamento de frotas de carregamento e transporte em mineração
Application of Monte Carlo simulation for scenario analysis in fleet sizing for loading and hauling operations in mining
Tiago Alves, Henrique José Avelar
Resumo
Este trabalho aborda o desafio do dimensionamento de frotas de carregamento e transporte em mineração, e a avaliação dos custos operacionais. Utilizou-se simulação de Monte Carlo para gerar cenários de variabilidade em parâmetros operacionais, como tempos de ciclo, distância de transporte e disponibilidade de frota, e análises estatísticas para avaliar o impacto no custo por tonelada lavrada. Os resultados de duas simulações, aplicadas a dados reais, demonstraram que o Cenário 01 (com equipamentos de menor porte) apresentou um custo médio de R$6,62/ton, significativamente inferior ao Cenário 02 (com equipamentos de maior porte) de R$8,21/ton, com um nível de confiança de 95%. Este estudo ressalta a importância da análise da variabilidade na tomada de decisão estratégica para otimizar a rentabilidade e oferece uma ferramenta acessível para o planejamento de frotas em mineração.
Palavras-chave
Abstract
This work addresses the challenge of fleet sizing for loading and hauling in mining, and the evaluation of operational costs. Monte Carlo simulation was used to generate variability scenarios for operational parameters, such as cycle times, hauling distance, and fleet availability, alongside statistical analyses to assess the impact on the cost per ton mined. The results from two simulations, applied to real data, demonstrated that Scenario 01 (with smaller-sized equipment) presented an average cost of R$6.62/ton, significantly lower than Scenario 02 (with larger-sized equipment) at R$8.21/ton, with a 95% confidence level. This study emphasizes the importance of variability analysis in strategic decision-making to optimize profitability and offer an accessible tool for fleet planning in mining.
Keywords
Referências
1 Borges TC. Análise dos custos operacionais de produção no dimensionamento de frotas de carregamento e transporte em mineração [dissertação]. Ouro Preto: Universidade Federal de Ouro Preto; 2013.
2 Miranda-Junior IS. Diretrizes fundamentais para um estudo de avaliação econômica de empreendimentos de mineração: um estudo bibliográfico [dissertação]. Ouro Preto: Universidade Federal de Ouro Preto; 2011.
3 Bozorgebrahimi E, Hall RA, Blackwell GH. Equipment size effects on open pit mining performance. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2003;112:93-171.
4 Bascetin A, Oztas O, Kanli AI. A new development software for equipment selection in mining engineering. Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy. 2006;106:16-44.
5 Rubinstein RY, Kroese DP. Simulation and the Monte Carlo Method. 2nd ed. New Jersey: John Wiley & Sons; 2007.
6 Jesus L. Dimensionamento de equipamentos de mina e custos operacionais. São Paulo: Baraúna; 2013.
7 Amaral M. Modelos matemáticos e heurísticas para auxílio ao planejamento de operações de lavra em minas a céu aberto [dissertação]. Belo Horizonte: Universidade Federal de Minas Gerais; 2008.
8 Andrade EL. Introdução a pesquisa operacional: métodos e modelos para a análise de decisões. 3. ed. Rio de Janeiro: LTC - Livros Técnicos e Científicos; 2004.
Submetido em:
21/04/2025
Aceito em:
21/06/2025