Novo modelo de programação linear inteira mista para o problema de dimensionamento de frota de aeronaves no transporte aéreo offshore em função do nível de serviço durante crises: pesquisa ação em uma empresa petrolífera

O dimensionamento de frota consiste em resolver os problemas de tamanho e composição da frota - também pode indicar o roteamento de frota. O objetivo deste trabalho é propor um modelo matemático de programação inteira mista para minimizar os custos totais da frota, sujeito ao atendimento das restrições identificadas na literatura e junto à empresa estudada. O método utilizado nesta pesquisa-ação se classifica como uma pesquisa aplicada, quantitativa e exploratória. Para que a frota seja dimensionada de acordo com a expectativa da empresa estudada e ao custo mínimo, é necessária uma definição clara de qual é o nível de serviço pretendido, de forma a explicitar exatamente o que a frota dimensionada deve ser capaz de realizar. O nível de serviço, definido e aplicado neste trabalho através de análise multicritério, significa que a frota deve estar dimensionada e a operação devidamente preparada para a situação de crise em que: 3 aeródromos da bacia permanecem fechados por 1 dia completo, com prazo máximo de 5 dias para a recuperação de voos e normalização das operações. Para atender este nível de serviço, foi desenvolvido um modelo matemático em programação inteira mista no software Lingo. Embora as metodologias sejam reais e o modelo tenha sido desenvolvido com o problema real, são utilizados dados fictícios para demonstração dos resultados do modelo matemático, de forma a não divulgar dados internos da empresa estudada. Foram gerados 10 cenários diferentes de dimensionamento, englobando as diferentes alternativas de nível de serviço, variações no cenário macroeconômico, de demanda, de premissa e de metodologia vigente no início da pesquisa e proposta. Os resultados demonstram que os custos do modelo proposto são inferiores aos da metodologia vigente na empresa estudada, com redução de 28% a 33%. A variabilidade medida dos resultados foi de ±5%. Como principais contribuições, destaca-se a importância da definição do nível de serviço para o correto dimensionamento de frota e a periodicidade semanal para a efetiva otimização do mix de modelos da frota aérea. Não foram encontrados na literatura trabalhos de dimensionamento de frota offshore baseados em nível de serviço para situações de crise de forma similar, sendo esta uma importante e nova contribuição para esta atividade da cadeia do petróleoFleet sizing consists of solving the fleet size and composition problems. It can also indicate fleet routing. This work aims to propose a mixed integer mathematical programming model to minimize the total fleet costs, subject to the constraints identified in the literature and with the studied company. The method used in this action research classifies as an applied, quantitative and exploratory research. With the purpose that the fleet sizing occurs according to the company's expectation and at minimum cost, a clear definition about the desired service level is required, in order to explain exactly what the sized fleet must be capable to accomplish. The service level defined and applied in this work through multi-criteria analysis means that the fleet must be sized and the operation properly prepared for the crisis in which: Three aerodromes of the basin remain closed for 1 full day, until the maximum term of 5 days it is required the recovery of flights and operations normalization. To meet this service level, a mixed integer mathematical programming model was written in Lingo software. Although the methodologies are real and this work developed the model with the real problem data, this research used fictitious numbers to demonstrate the mathematical model results, preserving the studied company internal data. This project generated ten different scenarios, covering the different service level alternatives, variations in the macroeconomic scenario, demand, premise and sizing methodology – company’s official versus this research proposal. The results show that the proposed model costs are lower than the methodology used in the studied company, with a reduction from 28% to 33%. The measured results variability was ± 5%. The main contributions are the service level definition for the correct fleet sizing and the weekly periodicity for the effective model mix optimization of the aerial fleet. Similar works in the literature about offshore fleet sizing based on service level for crisis were not found101f