Modelagem híbrida de interfaces discretas-contínuas em sistemas de mineração

Authors
DOI:
https://doi.org/10.47456/bjpe.v12i2.52064
Keywords:
Hybrid simulation, Variability propagation, Mining supply chain, Discrete-event simulation
Abstract

As cadeias de suprimentos da mineração frequentemente envolvem interfaces entre processos discretos e contínuos, como a interação entre o fluxo de caminhões da mina e sistemas de britagem, onde a variabilidade operacional pode se propagar pelas etapas de produção e afetar o desempenho do sistema. No entanto, a maioria dos estudos analisa estes subsistemas separadamente, com pouca atenção à dinâmica integrada entre processos discretos e contínuos, presente em diversos pontos ao longo da cadeia produtiva. Este estudo investiga a propagação da variabilidade na interface mina-usina de uma planta de extração e beneficiamento de minério de ferro, utilizando uma estrutura de modelagem híbrida que combina simulação de eventos discretos (DES) e modelos analíticos de filas. O componente DES representa a dinâmica estocástica das operações de mina, enquanto um modelo analítico G/G/1/b avalia o comportamento do sistema de britagem a jusante. Os modelos são calibrados utilizando 13 meses de dados operacionais e aplicados para avaliar cenários operacionais alternativos, incluindo expansão da frota, implementação de estoque de segurança e redução de microparadas. O estudo demonstra que a modelagem híbrida fornece uma abordagem eficaz e escalável para analisar a propagação da variabilidade em sistemas de mineração complexos com interfaces discreto-contínuo.

Author Biographies
  1. Lúcio Fábio Dias Passos, Federal University of Minas Gerais

    Doutorando em Engenharia de Produção na UFMG, Mestre em Engenharia de Controle e Automação UFMG na área de Controle de Processos Industriais e Tecnologia da Decisão. Professor Assistente no DEQ/UFMG, com experiência em modelagem matemática, simulação, otimização em tempo real de controle de processos industriais, com ênfase na validação computacional e implementação de soluções aplicadas. https://orcid.org/0009-0003-8891-958X

  2. Thalles Vinicius Frade Mota, Federal University of Minas Gerais

    Doutorando em Engenharia de Produção na UFMG, com foco na linha de pesquisa em Otimização e Simulação de Sistemas Logísticos e de Grande Porte. Mestre em Engenharia de Produção na mesma instituição, onde também se especializou na área de Otimização e Simulação de Sistemas Logísticos e de Grande Porte.Graduado em Engenharia de Produção pelo Centro Universitário do Leste de Minas Gerais - UNILESTE-MG e Técnico em Informática Industrial pelo Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais - CEFET-MG (Campus Timóteo).Pesquisa de Mestrado aprovada e apresentada no congresso "The 23rd Conference of the International Federation of Operational Research Societies (IFORS2023)" em Santiago, Chile, intitulada "Revisiting the outer-approximation technique for the facility location with limited choice rule", com reconhecimento internacional.Atuou como bolsista de Iniciação Científica (2009-2010) no programa Bic-Júnior Unileste-MG/Fapemig, desenvolvendo o projeto "Ambiente Computacional Para Identificação Caixa-Cinza de Sistemas Não-Lineares".Possui capacitação em Auxiliar Administrativo pelo SENAC-Minas e Aprendizagem Industrial em Processos Administrativos pelo SENAI-MG. Com mais de cinco anos de experiência na área de Logística/Expedição de materiais e mais de três anos em Faturamento, possui sólida expertise nessas áreas. Além disso, atuou como auditor interno em Sistemas Integrados de Gestão há mais de quatro anos, possuindo certificação no curso "Formação de Auditores Internos em Sistemas Integrados de Gestão (SIG)". https://orcid.org/0009-0007-7677-540X

  3. Samuel Vieira Conceição, Federal University of Minas Gerais

    Professor Titular do Departamento de Engenharia Industrial da Universidade Federal de Minas Gerais. Pós-doutorado e Professor Visitante na Université de Strasbourg (Laureada com 19 Prêmio Nobel) em 2021-2022, onde desenvolveu pesquisa no INSA (Institut National des Sciences Appliquées), bolsista CAPES. Pós-doutorado e Professor Visitante na University of Warwick - Reino Unido (2014 - 2015), onde desenvolveu pesquisa no WMG - Warwick Manufacturing Group - International Manufacturing Centre, com bolsa de pós-doutorado financiada pela CAPES. Possui graduação em Engenharia pela Universidade Federal de Viçosa, mestrado em Engenharia de Produção pela Universidade Federal de Santa Catarina e doutorado em Engenharia Industrial e de Sistemas pela Université de Lorraine - França, em colaboração com a École Supérieure Des Sciences Economiques et Commerciales (ESSEC - Paris). Foi professor de Logística e PCP no ESSEC (Paris - França) de 1993 a 1995 e no ISAB (Instituto Superior Agrícola de Beauvais - França) de 1990 a 1995. Desenvolve pesquisas na área de Engenharia de produção, com ênfase em Cadeias de Suprimentos, planejamento e controle de estoques (spare parts), e modelagem matemática e simulação de sistemas logísticos e de produção de grande porte. Foi Coordenador do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Industrial da UFMG (2002-2004) e chefe do Departamento de Engenharia de Produção da UFMG (2006-2008; 2016-2018). Foi presidente da Fundação Christiano Ottoni - Fundação de apoio à pesquisa da UFMG (2011-2014). Atua como revisor em periódicos indexados internacionalmente, como o European Journal of Operational Research (EJOR), o International Journal of Production Economics, Production Planning and Control e Expert Systems With Application. É membro de diversas entidades científicas, como Euroma, POMS, Informs, Sobrapo.Coordenou e participou de vários projetos em parceria com o Ministério da Saúde, MEC/FNDE e Secretaria de Estado da Saúde de Minas Gerais. https://orcid.org/0000-0002-8090-264X

  4. Noel Torres Jr., Federal University of Minas Gerais

    Graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Minas Gerais (1991), especialização em Gestão Estratégica pela Universidade Federal de Minas Gerais (1998), especialização em Engenharia da Qualidade pela Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (1994), Especialização em Estatística pela Universidade Federal de Minas Gerais (2012), Foi Engenheiro e Auditor da Qualidade pela Sociedade Americana de Qualidade (ASQ/USA), mestre em Engenharia de Produção pela Universidade Federal de Minas Gerais (2001) e doutor em Engenharia de Produção pela Universidade de São Paulo (2007). Atualmente é Professor Associado da Universidade Federal de Minas Gerais. Tem experiência na área de Administração da Produção, trabalhando como Engenheiro da Qualidade, de Processos e consultor. Atuando principalmente nos seguintes temas: Gestão de Serviços, Gestão de operações de serviços, Gestão da Qualidade, Análise e Modelagem de Processos. https://orcid.org/0000-0001-5629-3592

  5. João Flávio de Freitas Almeida, Federal University of Minas Gerais

    Dr. João Flávio de Freitas Almeida is the Coordinator of the Postgraduate Production Engineering Programme at the Federal University of Minas Gerais (UFMG), Brazil, and an Associate Professor in the Department of Production Engineering at UFMG, where he teaches Production Planning, Simulation, Managerial Cost Accounting, and Operations Research for Health Care. His post-doctoral research was funded by CAPES at the Universities of Aalto (Finland) and Strasbourg (France). Since his PhD, Dr Almeida has been researching and teaching operations research methods for integrated planning and health care logistics. He also coordinates the LEPOINT, the Laboratory of Studies in Integrated Operations Planning, at UFMG, and research projects funded by CNPq, FAPEMIG and other organisations. Dr Almeida is a reviewer for numerous national and international journals with a background in research on integrated planning for industry and health systems. Previously, Dr Almeida was a senior engineer in companies such as Usiminas and Vale. He also coordinate the researhc group: https://dgp.cnpq.br/dgp/espelhogrupo/0965752327401029. https://orcid.org/0000-0002-3884-217X

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Imagem que apresenta um ambiente tecnológico com telas exibindo códigos de programação e estruturas computacionais em primeiro plano, sobrepostas por uma malha de conexões digitais e elementos gráficos que remetem à modelagem matemática, simulação e integração de dados. A composição visual simboliza o desenvolvimento de modelos híbridos para representar interfaces discreto-contínuas em sistemas de mineração, evidenciando a convergência entre ciência computacional, engenharia, algoritmos e análise de processos complexos. Os elementos gráficos reforçam conceitos de transformação digital, modelagem computacional e apoio à tomada de decisão em ambientes industriais de alta complexidade. Na parte superior, encontra-se o título do artigo “Hybrid modelling of discrete-continuous interfaces in mining systems”, seguido dos autores Passos, Mota, Conceição, Torres Jr. & Almeida (2026). Na parte inferior, consta a identificação da Brazilian Journal of Production Engineering e o ISSN da revista.
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Published
2026-06-13
Issue
Vol. 12 No. 2 (2026): Regular Issue (April - June)
Section
OPERATIONAL RESEARCH
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Copyright (c) 2026 Almeida, J. F. de F., Passos, L. F. D., Conceição, S. V., Mota, T. V. F., & Torres Jr., N.

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How to Cite

Passos, L. F. D., Mota, T. V. F., Conceição, S. V., Torres Jr., N., & Almeida, J. F. de F. (2026). Modelagem híbrida de interfaces discretas-contínuas em sistemas de mineração. Brazilian Journal of Production Engineering, 12(2), 164-175. https://doi.org/10.47456/bjpe.v12i2.52064