Orientadora: Prof.ª. Drª. Izabel Cristina ZattarDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. Defesa : Curitiba, 13/04/2023Inclui referências: p. 79-91Resumo: A necessidade crescente por busca de vantagem competitiva e a relevância do tema combustíveis, bem como a procura por redução de custos na produção, fez com que, a partir dos anos setenta, a indústria cimenteira iniciasse pesquisas voltadas a buscar alternativas energéticas para o seu processo produtivo. Sobre o custo direto da produção do cimento, a metade de todo o custo corresponde às despesas com os combustíveis e energia elétrica. Os combustíveis correspondem acima de 25% e podendo atingir 45% do custo de produção de cimento conforme as variáveis de suprimentos. Atualmente, o coque de petróleo e o carvão são responsáveis por 70% do consumo das cimenteiras, sendo que sua compra é suscetível a variações cambiais e fatores de mercado. Visando a redução de custos, a indústria de cimento no Brasil, em cooperação com outras organizações cimenteiras internacionais, desenvolveu o Technology Roadmap 2050, que propõe uma série de ações prioritárias para buscar incremento dos combustíveis alternativos, os quais representam mais de 20% do consumo térmico do setor de cimento. Diante do exposto, o objetivo geral do trabalho é um modelo matemático para a definição da matriz energética capaz de auxiliar na tomada de decisão de escolha dos combustíveis atendendo aos parâmetros de produção com a função objetivo de minimizar os custos e de promover o desenvolvimento sustentável. O presente estudo foi dividido no desenvolvimento da modelagem da descrição do problema, a coleta de dados, a modelagem e estruturação das equações e através da pesquisa operacional e programação linear. Para tal, como método de pesquisa, foi realizado um estudo de caso em uma indústria cimenteira estabelecida na Região Metropolitana de Curitiba. Na etapa seguinte, a validação da modelagem e a simulação de dois cenários para a matriz de combustíveis. Por fim, o resultado apresentou uma assertividade na escolha da matriz energética, redução nos custos, flexibilidade na definição das variáveis e agilidade para tomada de decisão. Sendo que o estudo representa uma vantagem competitiva e interessa ao desenvolvimento da indústria, e qualquer alteração na mistura dos combustíveis terá representatividade nos resultados financeiros.Abstract: The growing need to seek competitive advantage and the relevance of the fuel issue, as well as the search for cost reduction in production, meant that, from the 1970s onwards, the cement industry began research aimed at seeking energy alternatives for its process productive. About the direct cost of cement production, half of the total cost corresponds to expenses with fuel and electricity. Fuels account for over 25% and may reach 45% of the cost of cement production depending on supply variables. Currently, petroleum coke and coal are responsible for 70% of cement plants' consumption, and their purchase is susceptible to exchange rate variations and market factors. With a view to reducing costs, the cement industry in Brazil, in cooperation with other international cement organizations, developed the Technology Roadmap 2050, which proposes a series of priority actions to seek an increase in alternative fuels, which represent more than 20% of consumption the cement industry. Considering the above, the general objective of the work is to propose a mathematical model for the definition of the energy matrix capable of assisting in the decision-making process of choosing fuels, considering the parameters, variables and restrictions of the furnaces and production. The present study was divided into the development of modeling from the description of the problem, data collection, modeling and structuring of equations and through operational research and linear programming. Therefore as a research method, a case study was carried out in a cement industry established in the Metropolitan Region of Curitiba. In the next step, the validation of the modeling and the simulation of two scenarios for the fuel matrix. Finally, the result showed assertiveness in choosing the energy matrix, cost reduction, flexibility in defining variables and agility in decision making. The study represents a competitive advantage and is of interest to the development of the industry, and any change in the mix of fuels will have a bearing on the financial results
