O que acontece quando os planos de transporte ferroviário de cargas a granel realmente funcionam

Esses ganhos representam um acréscimo de dezenas de milhões de toneladas movimentadas a cada ano, sem nem um quilômetro a mais de novos trilhos, sem a compra de novos equipamentos ou mais locomotivas. São picos de colheitas absorvidos, fluxos de carvão estabilizados e gargalos nas exportações desbloqueados.

Sei disso porque vi os dois lados do setor. Trabalhei 24 anos na Union Pacific, e anos resolvendo problemas com tecnologia.

Agora, meu foco é ajudar o transporte ferroviário de granel na América do Norte a alcançar as mesmas mudanças que já transformaram uma das maiores redes ferroviárias de carga do mundo. Em um setor onde até mesmo uma fração de um ponto percentual pode alterar todo o jogo, os ganhos que tenho visto — ganhos de até 10% — são uma mudança total no cenário competitivo.

Na América do Norte, a ferrovia sempre foi a espinha dorsal do deslocamento de commodities a granel. Mesmo hoje, mais da metade das cargas ferroviárias dos EUA — 52% — consistem em transportes a granel, como carvão, grãos, produtos químicos e fertilizantes. Não se trata apenas de commodities; são a força vital das economias. Em 2022, as ferrovias transportaram 3,4 milhões de carregamentos de carvão, entregando cerca de 70% do suprimento de carvão do país às usinas elétricas, além de 1,5 milhão de carregamentos de grãos, garantindo que os agricultores dos EUA pudessem atender a demanda doméstica e os contratos de exportação.

Eu assisti esses fluxos de perto. Quando eles se movem tranquilamente, consolidam indústrias. Quando falham, os efeitos cascata são imediatos. Geradores de serviços públicos param. Elevadores ficam lotados. Exportadores perdem horários dos navios e incorrem em encargos de sobrestadia Pelos números envolvidos, os custos resultantes dessas interrupções são gigantescos.

Na agricultura, as máquinas de movimentação de grãos nos EUA perderam mais de 100 milhões em um único trimestre por atrasos no serviço ferroviário. A Fertilizer Canada alertou que uma paralisação ferroviária nacional custaria ao setor até US$ 45 milhões por dia.

Cada interrupção mina a confiança na ferrovia como primeira escolha para o transporte a granel.

O transporte ferroviário é a maneira mais eficiente e sustentável de movimentar cargas a granel. O transporte ferroviário responde por apenas 2% das emissões de gases de efeito estufa relacionadas ao transporte nos EUA, embora seja responsável por cerca de 40% do transporte de carga de longa distância. É também 18 vezes mais seguro do que os caminhões de grande porte em termos de ferimentos e fatalidades.

Apesar dessas vantagens, o setor tem tido dificuldades para manter sua participação no mercado. Em 1970, as ferrovias de Classe I movimentavam cerca de 600 bilhões de toneladas-milhas de carga; em 2015, esse número chegou a 1,8 trilhão. Mas os volumes começaram a diminuir desde então, caindo para cerca de 1,4 trilhão de toneladas-milhas em 2020. Os caminhões foram os ganhadores: entre 2017 e 2023, sua participação na tonelagem cresceu 3%, enquanto a dos trens diminuiu 8%.

Em outras palavras, as vantagens inatas do transporte ferroviário só importam se oferecermos confiabilidade.

Eu vejo e aplaudo o foco incansável do setor na eficiência. Também testemunhei inúmeras tentativas que não entregaram nada ou prejudicaram o setor com consequências não intencionais. O PSR (Precision Scheduled Railroading) remodelou a forma como as transportadoras da Classe I operam, reduzindo as taxas operacionais e obtendo maior produtividade de cada locomotiva, vagão e equipagem. Isso prova o que é possível fazer quando o setor se alinha com a eficiência.

Por outro lado, a rigidez dos agendamentos do PSR dificultava a adaptação quando as condições mudavam — devido a condições climáticas, aumentos súbitos de demanda ou manutenção inesperada. Os ganhos de eficiência eram reais, mas as frustrações dos expedidores deixados esperando também.

A lição é clara: eficiência sem adaptabilidade não adianta. O próximo estágio do planejamento ferroviário deve combinar ambos.

É aí que entra em jogo o planejamento matematicamente preciso orientado a algoritmos. O agendamento ferroviário é um candidato perfeito a essa abordagem: todas as variáveis, restrições e objetivos podem ser expressos na forma de dados. Com a aplicação de matemática industrial a soluções de agendamento, como o RACE Planner — desenvolvido por nossa equipe e usado nas principais redes de transporte ferroviário a granel — é possível pesquisar milhões de combinações possíveis para entregar o melhor plano. Não em dias, mas em horas, ou até mesmo minutos.

O processo é transparente e determinístico, para que você saiba exatamente os motivos pelos quais um plano foi escolhido. E quando as circunstâncias mudam, você pode replanejar rapidamente com confiança, encontrando a próxima melhor opção sem precisar se preocupar. Em vez de esperança, você terá a certeza de que os seus planos serão realizados. Todas as vezes.

Aqui, a clareza é importante, especialmente quando os planos envolvem tantas variantes. Ferramentas visuais, como gráficos de Gantt e diagramas de Marey, fornecem uma compreensão rápida dos cronogramas e fluxos de rede, além de proporcionar uma visão comum a todos os envolvidos. Quando todos que tenham permissão e uma conexão à Internet podem ver o mesmo plano, a colaboração melhora e a confiança aumenta.

A Austrália tem a quinta maior rede ferroviária de carga do mundo em volume, com movimentação de 307 bilhões de toneladas-milhas por ano. Commodities a granel, incluindo mineração, fabricação de metais e agricultura, estão entre os principais usuários. A mineração domina, com um gasto de AUD 1,5 bilhão (pouco menos de USD 1 bilhão) — três vezes mais do que as próximas maiores indústrias de fabricação de metais juntas.

A Austrália também fornece evidências claras de que a tecnologia avançada de planejamento não apenas recupera o valor deixado há muito tempo para trás pela ineficiência, mas também abre portas a novas oportunidades no setor ferroviário. Veja o que o agendamento otimizado matematicamente alcançou apenas na indústria de carvão do país:

• O Hunter Valley Coal Chain Coordinator (HVCCC) supervisiona as atividades de toda a maior e mais complexa cadeia de carvão do mundo — composta por 12 produtores, 45 minas de carvão, 4 provedores de transporte que operam em 13 frotas separadas (incluindo 70 unidades ferroviárias à parte) e três terminais — que exportam para clientes em todo o mundo. Em qualquer período de duas semanas, a cadeia de carvão pode carregar cerca de 75 navios atendidos por mais de 1.000 viagens ferroviárias separadas. Todos os dias, o RACE Planner gera automaticamente um agendamento ferroviário sincronizado, um plano de montagem de carga e uma fila de navios, garantindo que toda a cadeia de carvão opere com o rendimento máximo.
• A Aurizon é a maior empresa de transporte ferroviário de carga da Austrália e a maior transportadora do mundo de carvão da mina ao porto. Possui e opera a Central Queensland Coal Network (CQCN), um dos maiores sistemas ferroviários de transporte de carvão do mundo, onde cinco operadores competem pelo acesso aos trilhos enquanto atendem aos pedidos dos clientes. Usando a otimização matemática avançada do RACE Planner, a Aurizon transformou seu planejamento de um processo semanal estático em um ciclo dinâmico diário contínuo. Essa mudança proporcionou capacidades de movimentação de terminais sem precedentes e maiores velocidades de transporte de carvão, além de reduzir os tempos de planejamento de dias a horas, garantindo uma alocação justa da capacidade das vias e de acordo com as leis de concorrência.
• A Pacific National é a maior empresa privada de transporte ferroviário de carga da Austrália e a principal fornecedora de serviços intermodais de longo curso do país. Sua frota inclui mais de 6.000 vagões de carvão e 600 locomotivas, que operam em sete cadeias de carvão na costa leste da Austrália. Para atender aos exigentes contratos dos clientes, a Pacific National usa nossa otimização avançada para equilibrar operações ferroviárias complexas com atividades contínuas de manutenção, mantendo os serviços confiáveis e os compromissos intactos.

Esses são apenas alguns exemplos de resultados mensuráveis que levaram à sua ampla adoção entre as empresas ferroviárias de granel da Austrália, particularmente aquelas que lidam com mineração e agricultura. Os resultados foram tão grandes que a Autoridade de Concorrência de Queensland (QCA) alterou as regras do sistema Aurizon para incorporar um requisito de otimização ao Plano Integrado de Ferrovias (IRP) e apoiar a participação de todos os usuários da rede para maximizar a eficiência geral e garantir que a Austrália permaneça competitiva.

Os céticos deste lado do mundo costumam dizer: “As ferrovias da Austrália são estatais; a América do Norte é privada — as condições não se comparam.”

Sim, os países são diferentes, mas cada empresa ferroviária também. A melhor solução de planejamento — na verdade, a única — deve ser altamente personalizável para fornecer o ajuste perfeito, otimizar seus KPIs específicos, trabalhar dentro de suas restrições e maximizar seus ativos.

Quando se trata de soluções de planejamento de uso comprovado, são as semelhanças entre os dois países que contam. Entre eles, estão:

• Ampla escala geográfica
• Fluxos complexos de commodities (carvão, grãos, potassa, minério de ferro, intermodal, etc.)
• Clima severo e interrupções por fatores climáticos (inundações, incêndios florestais, tempestades, etc.)
• Dependência de portos, produtores e cadeias de suprimentos de terceiros
• KPIs que priorizam rendimento, confiabilidade, segurança, eficiência de custo, etc.

Quando você pode gerar e atualizar planos usando dados em tempo real para maximizar o rendimento, a estrutura de propriedade importa menos que a complexidade operacional; o que a Austrália demonstrou é que os algoritmos do RACE Planner podem lidar com qualquer coisa que você possa lançar a eles.

As transportadoras da Classe I na América do Norte enfrentam desafios persistentes que enfraquecem sua posição no transporte de cargas a granel. Muitos ainda dependem de sistemas legados que retardam o planejamento e deixam ativos subutilizados. As ferrovias desembolsam bilhões em infraestrutura, mas esses investimentos nem sempre conseguem agregar valor total quando o planejamento em si permanece abaixo do ideal.

A agilidade é outro ponto fraco. Quando ocorrem mudanças climáticas, picos de demanda ou interrupções nos cronogramas de manutenção, a maioria das transportadoras tem dificuldade em se adaptar rapidamente. O resultado é uma ineficiência de alto custo: trens atrasados, capacidade desperdiçada e receitas perdidas. Os clientes percebem, e muitos transferem sua lealdade ao transporte rodoviário em busca de confiabilidade, mesmo quando o trem seria a melhor opção.

A otimização matemática encontra pontos fortes ocultos nessas fraquezas. A avaliação de cada opção e restrição garante que cada plano seja o melhor possível e, quando ocorrem interrupções, os planejadores podem gerar rapidamente um novo plano otimizado, mantendo o equipamento e a equipe funcionando com todo o potencial, a cadeia de suprimentos em movimento e cada trem funcionando com o máximo efeito.

O agendamento do transporte ferroviário de granel nunca é um exercício de um único participante. Produtores, provedores de transporte, proprietários de vias, terminais e até operadores marítimos têm algo em comum. Cada um tem suas próprias prioridades, e interrupções podem tirar ciclos semanais de rumo em questão de horas.

O que o setor precisa é de uma abordagem holística, que resolva problemas não de forma isolada, mas considerando todas as partes em um único sistema. É assim que os planos são realizados na prática, não apenas no papel.

As interrupções climáticas não são mais eventos únicos. Enchentes no meio-oeste, furacões no Golfo e incêndios florestais no Canadá já deixaram corredores de carga fora de operação. Quando carvão, grãos ou produtos químicos não podem ser movimentados, as cadeias de suprimentos ficam frágeis rapidamente.

Não podemos nos dar ao luxo de tratar esses eventos como choques isolados. São realidades estruturais, e o planejamento precisa se adaptar. Isso significa construir resiliência desde o início, sem ter de apagar fogueiras depois. A otimização e a modelagem de cenários nos fornecem ferramentas que podem pausar ou redirecionar os trens antes das tempestades, minimizar o tempo de inatividade e restaurar os serviços com maior rapidez.

Minha longa carreira no setor ferroviário foi extremamente gratificante. Na maior parte do tempo, eu estava exatamente onde queria estar. Há apenas um ano, eu não tinha nenhuma intenção de mudar de emprego, até que surgiu uma oportunidade única para resolver problemas que há décadas atrasavam o setor ferroviário de granel da América do Norte. Não precisei pensar muito. Eu conseguia ver o potencial que ia além da transformação desse setor que amo. Os benefícios são evidentes:

• Os produtores reduzem custos e ganham confiabilidade
• As ferrovias desbloqueiam receitas enquanto controlam as despesas
• As comunidades veem rodovias mais seguras e menos emissões
• A sociedade protege as cadeias de suprimentos de energia e alimentos

Trabalho na indústria ferroviária tempo suficiente para saber que determinação não falta ao setor. O que às vezes falta é a confiança para ir além do conhecido.

No transporte ferroviário de granel, a escolha é clara. Podemos nos apegar apenas à eficiência e arriscar perder terreno, ou podemos evoluir, combinando eficiência com resiliência por meio de novas abordagens de planejamento. A oportunidade está aqui. Temos as ferramentas. Temos a experiência. Do que precisamos é a vontade de uni-los.

Se fizermos isso, o transporte ferroviário de granel não apenas manterá seu papel central na América do Norte, mas também o fortalecerá, recuperando o espaço perdido para os caminhões, protegendo cadeias de suprimento críticas e fornecendo benefícios que vão muito além de nosso próprio setor.