Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-09T03:10:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337433.pdf: 1023351 bytes, checksum: acf7a60aba12889382d860cc6820759c (MD5) Previous issue date: 2015 / A operação de campos de petróleo em alto mar implica na transferência de óleo que acumula em Unidades Flutuantes de Produção, Armazenamento e Descarregamento (FPSOs em inglês) para terminais em terra. Uma frota de Petroleiros Dinamicamente Posicionados (DPTs em inglês), ou navios aliviadores, é utilizada para a transferência de óleo das plataformas flutuantes até os terminais terrestres, onde depois o petróleo é transportado em grandes petroleiros ou por dutos até as refinarias. O escalonamento de uma frota de navios aliviadores, que minimiza os custos operacionais e que atenda às restrições do sistema, consiste em um problema complexo. Este trabalho propõe uma formulação em Programação Linear Inteira Mista (MILP em inglês) que avança em relação à trabalhos anteriores pela contabilização de tempos de viagem variáveis entre plataformas e terminais terrestres. As viagens dos navios aliviadores são modeladas como caminhos em um grafo direcionado tendo o terminal terrestre, plataformas flutuantes e pontos de controle como nós, enquanto os arcos representam os possíveis movimentos e operações de carregamento/descarregamento dos navios aliviadores. Do ponto de vista econômico, a frota de navios aliviadores deve ser escalonada para maximizar a produção de petróleo nas plataformas flutuantes enquanto minimiza os custos gerados pelas viagens. A combinação da formulação MILP com um solver constitui uma ferramenta para auxiliar os engenheiros na tomada de decisões. Este problema pode ser resolvido diariamente utilizando a estratégia de rolling-horizon para responder a eventos inesperados. No capítulo 1 apresentamos o problema do Planejamento do Suprimento de Petróleo que envolve desde a produção de óleo e gás nas plataformas até o atendimento da demanda do mercado com os subprodutos beneficiados nas refinarias. O escalonamento de navios aliviadores constitui um subproblema da cadeia produtiva de petróleo e possui uma importância tática dentro do planejamento das operações. No capítulo 2 discutimos alguns conceitos importantes no campo da otimização. Primeiro definimos o que é otimização e o que é um modelo de otimização utilizando como exemplo o Problema da Mochila. Em seguida, apresentamos o conceito de Programação Inteira (IP) e Programação Linear Inteira Mista (MILP) e fazemos uma breve discussão sobre algoritmos para a solução de IPs e MILPs. Também introduzimos o conceito de relaxação e sua relevância na solução de problemas de otimização. Uma seção é dedicada para a introdução de conceitos relacionados com problemas de escalonamento e roteamento e por último apresentamos alguns métodos de otimização dinâmica como o rolling-horizon e relax-and-fix. No capítulo 3, apresentamos primeiro uma formulação prévia do problema que considera os tempos de viagem entre as plataformas e os terminais terrestres como fixos e em seguida, propomos uma nova formulação que considera os tempos de viagem variáveis. Uma revisão da literatura é feita com o intuito de relacionar o modelo proposto com outros trabalhos. O capítulo termina com resultados teóricos obtidos a partir do novo modelo. No capítulo 4 desenvolvemos a relaxação Lagrangeana do problema que origina o problema Dual Lagrangeano. Em seguida, apresentamos os algoritmos utilizados para a solução do problema dual e finalizamos o capítulo desenvolvendo a decomposição da função Dual Lagrangeana que quebra a função dual em diversas funções, uma para cada navio aliviador e plataforma, permitindo assim computação paralela. No Capítulo 5 definimos uma instância exemplo com campos de petróleo, terminais terrestres e navios aliviadores, no qual as análises computacionais são feitas. A primeira análise consiste em comparar os limites obtidos pela relaxação Lagrangeana e a relaxação linear do problema. Os métodos do subgradiente e de geração de restrições sob demanda foram utilizados para a solução do problema Dual Lagrangeano. Em seguida, comparamos a solução estática, onde o problema é resolvido para todo o horizonte de planejamento, com a solução dinâmica obtida utilizado as heurísticas de rolling-horizon e relax-and-fix. Estas em geral fornecem soluções sub-ótimas mas respondem de forma satisfatória às grandes instâncias e incertezas do problema. Fechando o capítulo, a estratégia de rolling-horizon é avaliada em um simulador que gera perturbações para variáveis do modelo. No capítulo 6 concluímos a dissertação com uma análise geral e contribuições do trabalho e propomos algumas direções para pesquisas futuras. <br> / Abstract : The logistics of operating oil fields off the coast entails transferring oil that accumulates in Floating Production Storage and Offloading Units (FPSOs) to onshore terminals. A fleet of Dynamically Positioned Tankers (DPTs), or shuttle tankers, is deployed for transferring oil from the floating platforms to onshore terminals, where the oil is transported in large tanker ships or by pipelines to refineries. The scheduling of a fleet of shuttle tankers that minimizes the operating costs while satisfying the system constraints consists of a complex problem. To this end, this work proposes a formulation in Mixed-Integer Linear Programming (MILP) that advances previous works by accounting for variable time travel between floating platforms and the onshore terminal. The trips of the shuttle tankers are modeled as paths in a directed graph having the onshore terminal, floating platforms, and control points as nodes and arcs representing possible moves and offloading operations for the shuttle tankers. As a business case, the fleet of shuttle tankers should be scheduled to maximize oil production from the floating platforms while factoring in the transportation costs. The combination of the MILP formulation with an optimization solver constitutes a tool to aid operations engineers in making advised decisions. This formulation can be systematically solved daily in a rolling-horizon framework to respond to unanticipated events.

Orientador: Ricardo Antunes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Filosofia e Ciencias Humanas / Made available in DSpace on 2018-08-05T19:34:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Romao_FredericoLisboa_D.pdf: 3550867 bytes, checksum: 77b6030d602f42eef4dbd1df4cc74bb5 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O presente estudo tem como objetivo analisar a greve dos petroleiros ocorrida em maio/junho de 1995, destacando sua relação na reafirmação das formas relacionais excludentes do Estado com as classes trabalhadoras no Brasil. A pesquisa levantou dados nacionalmente dentro de critérios qualitativos. A exposição está dividida em quatro capítulos. No primeiro, buscamos elementos da inter-relação entre reestruturação produtiva, do esvaziamento do Estado de bem-estar e do advento do neoliberalismo com os trabalhadores e suas organizações. No segundo, esboçamos o quadro político-econômico e social sob o qual a greve dos petroleiros de 1995 se desenrolou. No terceiro, caracterizamos técnica e socialmente a Petrobrás, os petroleiros e suas organizações. No último, apresentamos a greve nos seus elementos conceituais e sua objetivação na Inglaterra e no Brasil. Os dados demonstraram o imbricamento dessa greve com as mudanças que campeavam pelo mundo a partir da globalização neoliberal. Deixaram explicitados que o tratamento dado à mesma por FHC e pelas instituições do Estado brasileiro expressaram a crise do capital em um país periférico, demonstrando inequivocamente que no novo arranjo societal não caberia a fala dos que não têm parte; não caberia o dissenso. As mudanças operadas via reestruturação produtiva do capital, fizeram retroceder o processo de organização e conquistas iniciado com as lutas operárias nos fins dos anos 70, concorrendo para a precarização das condições e relações de trabalho dos petroleiros, especialmente após a greve de 1995 / Abstract: The objective of the present study is to analyze the petroleum workers¿ strike of May/June, 1995, highlighting its relationship to reaffirm the exclusion forms of the working classes in Brazil by State. The research examines evidence on a national basis using a qualitative approach, and is divided into four chapters. In the first we seek to identify elements of the interrelationships between the re-structuring of production, the decline of the Welfare State and the advent of neo-liberalism, with the workers and their organizations. In the second we sketch the politico-economic and social conditions under which the 1995 petroleum workers¿ strike developed. In the third we characterize, in technical and social terms, Petrobras, the petroleum workers, and their trade unions. In the final chapter we present the concept of the strike and its material manifestations in England and Brazil. The data demonstrate the relationship between the petroleum workers¿ strike and the changes that have been championed throughout the world following neo-liberal globalization. They make explicit that the responses of FHC and of the various institutions of the Brazilian State were an expression of the crisis of capital in a peripheral country, and demonstrate unequivocally the lack of a voice of those existing outside of the new societal structure; dissent could not fit within it. The changes orchestrated via the productive restructuring of capital caused a reversal of the process of worker organization and of the achievements which had begun with the labour conflicts at the end of the 1970s, for the petroleum workers contributing to more precarious working conditions, with weakening of rights and poorer industrial relations, especially following the 1995 strike / Doutorado / Doutor em Ciências Sociais

Devido à constante necessidade de construções de novas embarcações, quer seja pela demanda do mercado, quer seja pela renovação da frota, o desenvolvimento de programas computacionais que auxiliem na fase inicial de projeto torna-se bastante útil. Assim, o desenvolvimento de um procedimento de análise que permita obter formas de melhor desempenho vem a agregar valor nesta etapa de conceituação da geometria do navio. O trabalho aqui apresentado tem como objetivo discorrer sobre um método capaz de otimizar a geometria de um casco de deslocamento conhecido em relação a sua resistência ao avanço, sem perder, porém, as suas características principais, como corpo paralelo médio, por exemplo. Para tanto, dentro deste processo de otimização já estão inseridas algumas restrições que garantem a viabilidade da solução final, tais como variação máxima no comprimento, no volume total e na estabilidade do navio. A modelagem da embarcação pode ser feita através de funções B-Splines cúbicas de superfície, cujos pontos de controle (parâmetros inerentes à função) podem ser modificados de tal sorte a atingir um valor ótimo para a resistência ao avanço. Esta, por sua vez, será obtida através da soma de duas parcelas, sendo uma referente ao atrito e outra à geração de ondas pelo casco. Como a maior parte da resistência provém desta segunda parcela para a velocidade de projeto a ser considerada (alto número de Froude), a redução da resistência total pode ser assumida como conseqüência da diminuição da resistência devido à geração de ondas, a qual pode ser obtida através da formulação apresentada por Michell, em 1898. O cálculo das propriedades hidrostáticas como deslocamento, estabilidade ( KM transversal) e superfície molhada, usada para cálculo da resistência ao avanço, pode ser encontrado fazendo-se uso do cálculo vetorial. O procedimento a ser descrito foi desenvolvido em linguagem C++ (modelagem do casco) e com o auxílio do MATLAB® (método de otimização). Este trabalho foi realizado no Dep. de Eng. Naval e Oceânica da USP. / Due to an increasing necessity of building new vessels, whether by new orders or fleet renewal, the development of computational programs that could allow optimization of hull shapes is always helpful, saving project time and ensuring better performance at sea. Thus, the development of a synthesis procedure that allows obtaining shapes with better performance adds value to the initial phase of the ship geometry concept. The work to be presented herein objectives the presentation of a methodology to achieve optimal shapes for displacement hulls in relation to the total resistance, starting from an initial geometry given, describing hull form and applying specific constraints to optimization problem with the purpose of guarantee a reliable solution. Therefore, inside this optimization process there are included some constraints that ensure a feasible final solution, as maximum variation of ship length, total volume and stability. Hull geometry is described by using B-Spline surface functions and the ship wave resistance is calculated using Michell\'s formulation as a first approximation of the total resistance for high Froude numbers. Once vessel surface is well defined, B-Spline parameters are varied until an optimal form is attained and the minimum resistance is achieved. It can take a little time to calculate, depending on ship definition (number of buttocks and waterlines) and the problem complexity (number of constraints and variables). Ship displacement and other hydrostatic properties as stability, given by transversal KM , wetted surface, used for calculating ship resistance, can be obtained using the vectorial calculus. This work has been developed using C++ language, except the optimization process which makes use of a MATLAB® function called fmincon. This study has been held at the Department of Naval and Ocean Engineering of the University of São Paulo, Brazil.

Devido à constante necessidade de construções de novas embarcações, quer seja pela demanda do mercado, quer seja pela renovação da frota, o desenvolvimento de programas computacionais que auxiliem na fase inicial de projeto torna-se bastante útil. Assim, o desenvolvimento de um procedimento de análise que permita obter formas de melhor desempenho vem a agregar valor nesta etapa de conceituação da geometria do navio. O trabalho aqui apresentado tem como objetivo discorrer sobre um método capaz de otimizar a geometria de um casco de deslocamento conhecido em relação a sua resistência ao avanço, sem perder, porém, as suas características principais, como corpo paralelo médio, por exemplo. Para tanto, dentro deste processo de otimização já estão inseridas algumas restrições que garantem a viabilidade da solução final, tais como variação máxima no comprimento, no volume total e na estabilidade do navio. A modelagem da embarcação pode ser feita através de funções B-Splines cúbicas de superfície, cujos pontos de controle (parâmetros inerentes à função) podem ser modificados de tal sorte a atingir um valor ótimo para a resistência ao avanço. Esta, por sua vez, será obtida através da soma de duas parcelas, sendo uma referente ao atrito e outra à geração de ondas pelo casco. Como a maior parte da resistência provém desta segunda parcela para a velocidade de projeto a ser considerada (alto número de Froude), a redução da resistência total pode ser assumida como conseqüência da diminuição da resistência devido à geração de ondas, a qual pode ser obtida através da formulação apresentada por Michell, em 1898. O cálculo das propriedades hidrostáticas como deslocamento, estabilidade ( KM transversal) e superfície molhada, usada para cálculo da resistência ao avanço, pode ser encontrado fazendo-se uso do cálculo vetorial. O procedimento a ser descrito foi desenvolvido em linguagem C++ (modelagem do casco) e com o auxílio do MATLAB® (método de otimização). Este trabalho foi realizado no Dep. de Eng. Naval e Oceânica da USP. / Due to an increasing necessity of building new vessels, whether by new orders or fleet renewal, the development of computational programs that could allow optimization of hull shapes is always helpful, saving project time and ensuring better performance at sea. Thus, the development of a synthesis procedure that allows obtaining shapes with better performance adds value to the initial phase of the ship geometry concept. The work to be presented herein objectives the presentation of a methodology to achieve optimal shapes for displacement hulls in relation to the total resistance, starting from an initial geometry given, describing hull form and applying specific constraints to optimization problem with the purpose of guarantee a reliable solution. Therefore, inside this optimization process there are included some constraints that ensure a feasible final solution, as maximum variation of ship length, total volume and stability. Hull geometry is described by using B-Spline surface functions and the ship wave resistance is calculated using Michell\'s formulation as a first approximation of the total resistance for high Froude numbers. Once vessel surface is well defined, B-Spline parameters are varied until an optimal form is attained and the minimum resistance is achieved. It can take a little time to calculate, depending on ship definition (number of buttocks and waterlines) and the problem complexity (number of constraints and variables). Ship displacement and other hydrostatic properties as stability, given by transversal KM , wetted surface, used for calculating ship resistance, can be obtained using the vectorial calculus. This work has been developed using C++ language, except the optimization process which makes use of a MATLAB® function called fmincon. This study has been held at the Department of Naval and Ocean Engineering of the University of São Paulo, Brazil.