De acordo com pt.wedoany.com-O Grupo J. Mendes do Brasil otimizou o projeto da usina de filtragem de sua unidade Guariba por meio de simulação digital, reduzindo o número de filtros de 10 inicialmente planejados para 6 e ajustando o volume dos tanques de amortecimento, resultando em uma redução significativa nos gastos de capital.
No contexto da Mineração 4.0, a definição da escala de ativos de capital deve equilibrar precisão e eficiência. Anteriormente, o Grupo J. Mendes utilizava planilhas eletrônicas estáticas baseadas na capacidade média para planejar a etapa de filtragem, o que não refletia a dinâmica real da usina. Ferramentas tradicionais não conseguiam prever os efeitos combinados de eventos aleatórios, como falhas mecânicas, lavagem de tecidos filtrantes e paradas preventivas, levando a uma estimativa inicial que exigia 10 filtros de 120 m², um investimento de grande porte e potencialmente desnecessário.
Para resolver esse problema, a equipe decidiu desenvolver um modelo que expressasse matematicamente a variabilidade operacional. Utilizando o software FlexSim v25.2, eles criaram um modelo de simulação de eventos discretos para a usina de filtragem, substituindo as planilhas eletrônicas estáticas. O modelo introduziu distribuições de probabilidade para simular a incerteza na vazão e no tempo de ciclo, empregou uma lógica de alocação dinâmica para decidir em tempo real a ordem em que os filtros recebem a polpa, e inseriu dados de confiabilidade, como MTBF e MTTR, para simular cenários reais de falha.
A construção do modelo baseou-se em várias regras: a vazão do filtro é ajustada dinamicamente com base nas toneladas filtradas por metro quadrado (TUF); a distribuição da polpa segue o princípio do "primeiro disponível"; a operação da tubulação de rejeitos é interrompida quando o acúmulo no tanque atinge o limite máximo; as paradas gerais da usina não são limitadas; as falhas ocorrem apenas durante o estado de operação de filtragem; cada filtro realiza manutenção preventiva de forma independente para evitar sobreposições; e as bombas são modeladas como equipamentos não restritivos para analisar isoladamente o desempenho dos filtros. Para validar a viabilidade do modelo, a equipe testou as condições operacionais da primeira fase (590 m³/h) e da segunda fase (1039 m³/h) com base na curva de planejamento, e realizou verificações cruzadas com análises independentes para garantir a conservação de massa e vazão. Simultaneamente, foram testados diferentes volumes de tanques de amortecimento, variando de 850 m³ a 4024 m³.
Os resultados da simulação alteraram a estratégia de investimento do projeto. Sob cenários de pressão operacional, 6 filtros foram suficientes para atender à demanda da primeira fase, enquanto o plano inicial previa 10. O volume ideal do tanque de amortecimento foi determinado em 4024 m³, abaixo do orçamento inicial. A redução de 40% no número de filtros e a otimização dos tanques economizaram milhões de reais em custos de aquisição de equipamentos, obras civis e infraestrutura elétrica. Além disso, o cenário da segunda fase, utilizando 6 filtros de 140 m² com TUF de 1,5, mostrou-se viável, garantindo a longevidade do projeto sem a necessidade de investimentos adicionais imediatos.
Fundado pelo empresário José Mendes Nogueira em 1966, o Grupo J. Mendes opera há mais de cinquenta anos. Sua unidade Ferro+ Mineração tem capacidade de produção anual de 5 milhões de toneladas, e a JNM Mineração, de 2 milhões de toneladas. O objetivo do grupo é atingir uma produção de 4,5 milhões de toneladas de minério de ferro até 2026.
