Manual de Treinamento Talpac

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Manual de Treinamento Talpac 
 
 
TALPAC - Truck & Loader 
Productivity Analysis System
From Boreholes to Bottom Line
Dezembro/2007 
 
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Índice 
 
1. Introdução ............................................................................................................ 4 
2. Entrada de Dados ................................................................................................ 5 
1.1. Tipo de Material ............................................................................................ 5 
1.2. Regime de Trabalho (Roster) ........................................................................ 6 
1.3. Rota de Transporte (Haul Cycle)................................................................... 8 
1.4. Unidade de Carregamento (Loading Unit) .................................................. 12 
1.5. Unidade de Transporte (Truck Type) .......................................................... 15 
1.6. Meta de escavação ..................................................................................... 18 
3. Resultados ......................................................................................................... 19 
4. Relatórios e Gráficos .......................................................................................... 26 
5. Considerações finais .......................................................................................... 28 
 
Figura 
 
FIGURA 1: SISTEMA DE TRANSPORTE - A ÁREA CIRCULADA CORRESPONDE A UM SISTEMA DE 
TRABALHO. 4 
FIGURA 2: TIPO DE MATERIAL - A ÁREA CIRCULADA CORRESPONDE ÀS INFORMAÇÕES DE TIPO 
DE MATERIAL. 5 
FIGURA 3: TIPO DE MATERIAL – ENTRADA DE DADOS 5 
FIGURA 4: ROSTER - A ÁREA CIRCULADA CORRESPONDE ÀS INFORMAÇÕES DO REGIME DE 
TRABALHO. 6 
FIGURA 5: ROSTER – ENTRADA DE DADOS DO REGIME DE TRABALHO. 6 
FIGURA 6: ROSTER – DADOS DO REGIME DE TRABALHO. 7 
FIGURA 7: HAUL CYCLE - A ÁREA CIRCULADA CORRESPONDE À ENTRADA DE DADOS DO 
CICLO DE TRANSPORTE 8 
FIGURA 8: HAUL CYCLE – ENTRADA DE DADOS DO CICLO DE TRANSPORTE MANUALMENTE 9 
FIGURA 9: HAUL CYCLE – ENTRADA DE DADOS DO CICLO DE TRANSPORTE ARQUIVO TEXTO 
PARA IMPORTAÇÃO NO TALPAC 9 
FIGURA 10: HAUL CYCLE – PROCESSO DE IMPORTAÇÃO NO TALPAC (FILE/IMPORT HAUL 
CYCLES FROM A TEXT FILE) 10 
FIGURA 11: HAUL CYCLE –PROCESSO DE IMPORTAÇÃO NO TALPAC COM PREENCHIMENTO 
DOS DEMAIS CAMPOS 10 
FIGURA 12: LOADING UNIT - A ÁREA CIRCULADA CORRESPONDE ÀS INFORMAÇÕES DA 
UNIDADE DE CARREGAMENTO. 12 
FIGURA 13: LOADING UNIT- ENTRADA DE DADOS OPERACIONAIS DA UNIDADE DE CARGA. 13 
FIGURA 14: LOADING UNIT- ENTRADA DE DADOS DE CUSTOS (COSTING DATA) DA UNIDADE DE 
CARGA. 14 
FIGURA 15: LOADING UNIT- CONFIGURAÇÃO DE DISTRIBUIÇÃO PROBABILÍSTICA DA UNIDADE 
DE CARGA. 14 
FIGURA 16: TRUCK TYPE- A ÁREA CIRCULADA CORRESPONDE ÀS INFORMAÇÕES DAS 
UNIDADES DE TRANSPORTE 15 
FIGURA 17: TRUCK TYPE- ENTRADA DE DADOS OPERACIONAIS DA UNIDADE DE TRANSPORTE
 16 
FIGURA 18: TRUCK TEMPLATE- ENTRADA DE DADOS DE CUSTOS (COSTING DATA) DA 
UNIDADE DE TRANSPORTE. 17 
FIGURA 19: TRUCK TEMPLATE- CONFIGURAÇÃO DE DISTRIBUIÇÃO PROBABILÍSTICA DA 
UNIDADE DE TRANSPORTE 18 
FIGURA 20: META DE ESCAVAÇÃO (EXCAVATION TARGET)- META DE ESCAVAÇÃO POR SISTEMA 
DE TRANSPORTE (ÁREA CIRCUNDADA) 19 
FIGURA 21: ALL PARAMETERS – VERIFICAÇÃO DOS DADOS DOS EQUIPAMENTOS (ÁREA 
CIRCUNDADA) 19 
 
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FIGURA 22: ALL PARAMETERS – OUTPUT DE CONFIGURAÇÃO DO SISTEMA DE TRANSPORTE 20 
FIGURA 23: CÁLCULO DE RESULTADOS PARA EQUIPAMENTOS DE CARGA E TRANSPORTE 20 
FIGURA 24: SELEÇÃO DO TIPO DE CÁLCULO(FULL OU QUICK ESTIMATE) 21 
FIGURA 25: RESULTADO DA SIMULAÇÃO: PRODUTIVIDADE E HORAS DE EQUIPAMENTOS 21 
FIGURA 26: RESULTADO DA SIMULAÇÃO: PNEUS E CONSUMO DE COMBUSTÍVEL 22 
FIGURA 27: RESULTADO DA SIMULAÇÃO: CÁLCULO DE VELOCIDADE POR TRECHO DO PERFIL DE 
TRANSPORTE 22 
FIGURA 28: RESULTADO DA SIMULAÇÃO: FLUXO DE CAIXA 23 
FIGURA 29: RESULTADO DA SIMULAÇÃO: ESQUEMA DO PERFIL DE TRANSPORTE COM A 
FROTA(TEM ANIMAÇÃO NO TALPAC) 23 
FIGURA 30: SELEÇÃO DO PROCESSO DE OTIMIZAÇÃO 24 
FIGURA 31: SELEÇÃO DOS PARÂMETROS DO PROCESSO DE OTIMIZAÇÃO. 24 
FIGURA 32: SELEÇÃO DO PROCESSO DE ANÁLISE INCREMENTAL 25 
FIGURA 33: ESCOLHA DAS VARIÁVEIS PARA ANÁLISE INCREMENTAL 25 
FIGURA 34: RELATÓRIO DO TALPAC 26 
FIGURA 35: OS CAMPOS A SEREM APRESENTADOS NO RELATÓRIO PODEM SER SELECIONADOS 
PELO USUÁRIO 27 
FIGURA 36: IGUAL AO DO RELATÓRIO HÁ DIVERSAS OPÇÕES DE GRÁFICOS 27 
 
 
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1. Introdução 
 
Talpac é um programa de dimensionamento de frota de equipamentos de carga e 
transporte que utiliza um banco de dados com mais de 800 equipamentos 
cadastrados. 
 
O Talpac calcula a produtividade dos equipamentos de carga e transporte e utiliza 
parâmetros determinísticos e também probabilísticos tais como tempo de ciclo, carga 
(payload), tempo de basculamento, etc. 
 
Para determinação de frota são construídos vários sistemas de transporte que é 
composto basicamente de cinco informações que são entradas de dados no Talpac: 
 Tipo de material 
 Regime de trabalho 
 Rota de transporte 
 Equipamento de carga 
 Equipamento de transporte 
 
 
Figura 1: Sistema de transporte - A área circulada corresponde a um sistema de trabalho. 
 
Quando uma das 5 variáveis do Sistema de Transporte é modificada, entende-se 
que temos um novo sistema. 
 
 
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2. Entrada de Dados 
1.1. Tipo de Material 
 
Em um sistema de transporte o tipo de material define qual a densidade e fator de 
empolamento do material a ser transportado 
 
 
Figura 2: Tipo de Material - A área circulada corresponde às informações de tipo de material. 
 
 
Figura 3: Tipo de Material – Entrada de dados 
 
Entrada de dados (ver Figura 3): 
 Primeiro nomeia-se o tipo de material; 
 
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 Depois se escolhe a medida de produção que pode ser toneladas, volume “in 
situ” ou volume empolado; 
 Em seguida entra-se com a densidade “in situ” do material nomeado: 
o Struck = medida rasa; 
o Heaped = medida cheia ou concha coroada; 
 O fator de enchimento do struck é maior que o do heaped, porque é o máximo 
da medida; 
 Loader Bucket Fill Factor (Fator de enchimento da caçamba): neste campo 
define a qualidade do enchimento da caçamba (pobre, médio e bom) por tipo 
de equipamento de carga em função do próprio desenho da caçamba e tipo 
de material. É um parâmetro de calibração do modelo e depende de 
informações da operação da mina. 
 
1.2. Regime de Trabalho (Roster) 
 
Em um sistema de transporte é necessário definir o regime de trabalho (roster = 
turnos), que basicamente calcula as horas efetivas do equipamento. 
 
 
Figura 4: Roster - A área circulada corresponde às informações do regime de trabalho. 
 
 
Figura 5: Roster – entrada de dados do regime de trabalho. 
 
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Temos quatro divisões nesta seção: três colunas e abaixo os resultados: 
 Primeira coluna Weekly Shift Roster: informa quantos turnos operamos por 
dia - essa informação tem de ser alimentada para cada dia da semana. 
 Segunda Coluna Shifts per Year = total de turnos no ano 
o Scheduled lost shifts = nesta célula descontam-se os turnos que são 
perdidos durante o ano devido a fatores como feriados e paradas 
programadas; 
o Loading unit maintenance = turnos parados por falta de carregamento 
(esta informação é proveniente da escolha do equipamento de carga); 
o Unscheduled lost shifts = turnos parados por outros fatores (ex.: mau 
tempo); 
o Fleet operating shift’s = turnos efetivamente operados por ano. 
 Terceira Coluna Hours per Shift: 
o Shift duration = duração do turno em horas; 
o Non-operating shift delays = parada para detonação, troca de turno, 
etc; 
o Operation shift delays = refeições, 5S nos equipamentos, limpeza de 
básculas, em suma, atrasos operacionais. 
 
Na parte de baixo daFigura 6 temos a saída de resultados: 
 
 
Figura 6: Roster – dados do regime de trabalho. 
 
 Fleet Schedule Hours: número de horas programadas no ano (Schedule Shifts 
x Shift Duration = 1450 x 6:00 hs); 
 Op. Hrs.: número de horas de operação no ano (Fleet Operation Shifts x In 
Shift Operating Time = 1440 x 5:50 hs) ; 
 
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 Wk. Hrs.: número de horas efetivas de operação no ano (Fleet Operation 
Shifts x In Shift Work Time = 1440 x 5:40 hs). 
 
 
Para maior informação sobre as horas operacionais, horas em manutenção basta 
“clicar” em cima do ponto de exclamação ao lado do relógio (ver Figura 6). 
 
1.3. Rota de Transporte (Haul Cycle) 
 
Em um sistema de transporte é necessário definir a rota ou perfil de transporte que 
será submetido o caminhão. 
 
 
Figura 7: Haul Cycle - A área circulada corresponde à entrada de dados do ciclo de transporte 
 
Há duas maneiras para inserir o perfil de transporte: 
 Editando diretamente no Talpac (mais trabalhoso) – Figura 8; 
 Ou importando arquivos formato texto ou separado por vírgula com distância 
e grade ou arquivo de pontos x, y e z – Figuras 9, 10 e 11. 
 
 
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Figura 8: Haul Cycle – entrada de dados do ciclo de transporte manualmente 
 
 
Figura 9: Haul Cycle – entrada de dados do ciclo de transporte arquivo texto para importação no Talpac 
 
 
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Figura 10: Haul Cycle – Processo de importação no Talpac (File/Import Haul Cycles from a Text File) 
 
 
Figura 11: Haul Cycle –Processo de importação no Talpac com preenchimento dos demais campos 
 
Qualquer característica do perfil que modifica a velocidade do caminhão exige que 
se crie um perfil novo com sua descrição. 
 
O Talpac suporta até 4000 perfis. 
 
Para se importar dados de software de mineração (Datamine, Vulcan, Gemcom, etc) 
ou CAD o arquivo deve ser do tipo ASC conforme Figura 9. 
 
 
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Observações importantes a respeito do perfil de transporte: 
 O número de segmento; 
 A cota e grade de rampas e segmentos; 
 A resistência ao rolamento, usando como base o banco de dados presente; 
 As restrições de velocidade em cada trecho; 
 A velocidade final em um trecho tem que corresponder com a velocidade 
máxima no outro (como por exemplo, um trecho onde a se tenha restrição de 
velocidade máxima igual a 30 km/h, a velocidade final do trecho anterior tem 
de ser igual ou inferior a 30 km/h); 
 Raio de curvatura: observar que quando se marcam as células aparece uma 
mão, uma caçamba cheia ou vazia, ou a palavra: máximo; 
 A tecla: reverso, cuja função é projetar automaticamente o perfil de volta do 
caminhão. Para essa operação, observar a velocidade máxima nas descidas, 
que são restritivas. 
 
 
 
 
 
 
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1.4. Unidade de Carregamento (Loading Unit) 
 
Em um sistema de transporte é necessário definir a unidade de carregamento 
(Loading Unit). 
 
 
Figura 12: Loading Unit - A área circulada corresponde às informações da unidade de carregamento. 
 
 
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Figura 13: Loading Unit- entrada de dados operacionais da unidade de carga. 
 
É necessário informar dados operacionais da unidade de carga como: 
 Tipo de máquina de carga selecionada (Loading Unit Template Name); 
 Ajuste da capacidade da caçamba ao tipo de material carregado (Adjust 
bucket capacity to maximum capable for corrent select material). Se 
desabilitar o campo explicitado acima fica claro que não está se usando os 
valores da simulação imputados no campo MATERIAL e sim valores locais 
(caçamba padrão); 
 Tempo de ciclo do carregamento (bucket cycle time): tempo gasto pelo 
equipamento de carga para encher a caçamba, bascular no caminhão e 
retornar para outro procedimento de carregamento; 
 Disponibilidade física (Mechanical availability): disponibilidade física do 
equipamento de carga. Observar que este valor varia conforme o LCC (life 
cycle cost) do equipamento; 
 Passes da caçamba (bucket passes): Nesse campo definimos a preferência 
de carregamento: 
o Caçamba cheia (full buckets): preferência do equipamento de carga; 
o Caminhão cheio (full truck): preferência para encher o caminhão, 
mesmo que a última conchada seja de 15% do volume total, ou o 
número pré-definido de caçambadas. 
 Posicionamento do caminhão (Truck positioning): seleciona se na frente de 
lavra carrega-se um caminhão por vez (single sided) ou é permitido que 
enquanto um caminhão é carregado o segundo caminhão já se posicione 
para ser carregado, reduzindo assim o tempo de manobra no equipamento de 
carga (double sided ou carregamento por dois lados) 
 Atraso para o primeiro passe em segundos (First bucket pass delay): atraso 
na primeira caçambada para preparação da frente de lavra pelo equipamento 
de carga 
 
 
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Para os equipamentos de carga outras duas pastas de entrada de dados podem ser 
utilizadas: 
 Uma para dados de custos (Costing Data) de capital e operacional que será 
utilizada na análise econômica (Figura 14); 
 Outra para configurar a distribuição probabilística para tempo de ciclo e carga 
da caçamba (Figura 15). 
 
 
Figura 14: Loading Unit- entrada de dados de custos (Costing Data) da unidade de carga. 
 
 
Figura 15: Loading Unit- configuração de distribuição probabilística da unidade de carga. 
 
 
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1.5. Unidade de Transporte (Truck Type) 
 
Em um sistema de transporte é necessário definir a unidade de transporte (Truck 
Type). 
 
O Talpac permite entrar com até 3 tipos de equipamentos de transporte por sistema 
(Figura 16). 
 
 
Figura 16: truck type- A área circulada corresponde às informações das unidades de transporte 
 
A exemplo dos equipamentos de carga, três áreas de configuração do equipamento 
de transporte são modificadas pelo usuário: 
 Dados operacionais (Operating Data) 
 Dados de custos (Costing Data) 
 Distribuição estatística (Distribution Data) 
 
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Figura 17: Truck type- entrada de dados operacionais da unidade de transporte 
 
É necessário informar dados operacionais da unidade de transporte como: 
 1 - Tipo de máquina de transporte selecionada (Truck Template Name); 
 2 – Tempo de pré-manobra do caminhão na praça de carga (Spot time at 
loader); 
 3 – Tempo de pré-manobra do caminhão na praça de descarga (Spot time at 
dump); 
 4 – Tempo de descarga do caminhão na praça (Dumping time). É prática 
aumentar o tempo de basculamento, o tempo perdido por atraso operacional 
devido a problemas gerenciais. Esta informação pode ser obtida no Sistema 
de Despacho; 
 5 – Disponibilidade física (Mechanical availability): disponibilidade física do 
equipamento de transporte. Observar que este valor varia conforme o LCC 
(life cycle cost) do equipamento; 
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 6 – Potência do Motor (Motor Power): ajustado conforme características locais 
(altitude); 
 7 – Fator de transmissão de velocidade (Transmission Speed Factor): 
ajustado conforme características locais; 
 8 – Ajuste do payload: desabilitando esse item podemos alterar algumas 
características do caminhão, caso o equipamento tenha sofrido algumas 
alterações físicas como capacidade da caçamba, seu peso total e o 
equivalente de carga em metros cúbicos. 
 
Assim como os equipamentos de carga, outras duas pastas de entrada de dados 
são permitidas: 
 Uma para dados de custos (Costing Data) de capital e operacional que será 
utilizada na análise econômica (Figura 18); 
 Outra para configurar a distribuição probabilística para tempo de ciclo, tempo 
de basculamento e disponibilidade física (Figura 19). 
 
 
Figura 18: Truck Template- entrada de dados de custos (Costing Data) da unidade de transporte.18 / 28 
 
Figura 19: Truck Template- configuração de distribuição probabilística da unidade de transporte 
 
 
 
Se na Figura 16, a seleção ficar no automático ele dimensiona a frota, se colocarmos 
um número ele fará um teste de desempenho de produção. 
 
Subentende-se que em cada frente ou “sistema” exista apenas um equipamento de 
carregamento. 
 
1.6. Meta de escavação 
 
Após a preparação do sistema de transporte é necessário informar a meta de 
escavação para cada sistema, que corresponde à tonelagem a ser movimentada por 
frente (Figura 20). 
 
 
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Figura 20: Meta de escavação (Excavation Target)- meta de escavação por sistema de transporte (área circundada) 
 
É importante lembrar que uma frente de lavra pode ter vários sistemas de transporte 
conforme os tipos de materiais (minério e estéril) por frente de lavra. Poderá ocorrer 
mudança de tipo de equipamento, tamanho da caçamba, rota de transporte (destino 
britador ou pilha de estéril), etc. 
 
 
3. Resultados 
 
Após a preparação de dados do sistema podem-se calcular os resultados. 
 
A princípio é recomendável fazer um ¨check¨ da entrada de dados (Figuras 21 e 22) 
 
 
Figura 21: All parameters – verificação dos dados dos equipamentos (área circundada) 
 
 
 
 
 
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Figura 22: All parameters – Output de configuração do sistema de transporte 
 
Após o ¨check¨ dos parâmetros do sistema de transporte é possível iniciar o 
procedimento de cálculo no Talpac (Figura 23): 
 
 
Figura 23: Cálculo de resultados para equipamentos de carga e transporte 
 
É possível escolher o tipo de cálculo: 
 Cálculo rápido (quick estimate): quando está na fase de calibração do 
sistema; 
 
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 Cálculo completo (full estimate): que considera a variabilidade de parâmetros 
de carga e transporte (carga, tempo de ciclo, etc) no resultado da simulação 
(configurado para 150 simulações). 
 
 
Figura 24: Seleção do tipo de cálculo(full ou quick estimate) 
 
Os resultados da simulação são apresentados nas figuras 25 a 29. 
 
 
Figura 25: Resultado da Simulação: Produtividade e Horas de equipamentos 
 
 
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Figura 26: Resultado da Simulação: Pneus e consumo de combustível 
 
 
Figura 27: Resultado da Simulação: Cálculo de velocidade por trecho do perfil de transporte 
 
 
 
 
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Figura 28: Resultado da Simulação: Fluxo de Caixa 
 
 
Figura 29: Resultado da Simulação: Esquema do perfil de transporte com a frota(tem animação no Talpac) 
 
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O Talpac apresenta duas grandes facilidades para cálculo de frota: 
 Otimização e 
 Análise Incremental. 
 
Na otimização (Figura 30) alguns parâmetros podem ser modificados para se 
proceder a análise de sensibilidade (Figura 31), tais como: 
 Tamanho da frota; 
 Potência do motor; 
 Velocidade de transmissão; 
 Carga do caminhão; 
 Resistência de rolamento, etc... 
 
 
Figura 30: Seleção do processo de otimização 
 
 
Figura 31: Seleção dos parâmetros do processo de otimização. 
 
 
 
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A análise incremental (Figura 32) pode incluir 250 variáveis na Tabela de Resultados 
que afetam diretamente custo e produtividade, entre outros parâmetros. A escolha 
das variáveis depende do propósito da simulação (Figura 33). 
 
 
Figura 32: Seleção do processo de análise incremental 
 
 
 
Figura 33: Escolha das variáveis para análise incremental 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4. Relatórios e Gráficos 
 
Diversos relatórios e gráficos podem ser definidos no Talpac. 
 
Há um relatório básico que pode ser configurado pelo usuário. 
 
Este relatório é obtido com as simulações do Talpac (Calculate, Optimization e 
Incremental Analysis) ou em Results Table. 
 
 
Figura 34: Relatório do Talpac 
 
 
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Figura 35: Os campos a serem apresentados no Relatório podem ser selecionados pelo usuário 
 
 
Figura 36: Igual ao do relatório há diversas opções de gráficos 
 
 
 
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5. Considerações finais 
 
O Talpac apresenta as seguintes características: 
 Programa para dimensionamento de frotas de caminhões e 
escavadeiras / carregadeiras; 
 Banco de dados com mais de 800 equipamentos; 
 Utiliza distribuição probabilística para tempo de ciclo, payload, tempo 
de basculamento, etc; 
 Utilizado para determinar a frota, produtividade e econômicos do 
sistema escavadeira / caminhão; 
 Facilidade de inclusão de rota de caminhões para cálculo de perfil de 
transporte; 
 Determinar velocidades máxima e limite; 
 Estratégia de carregamento; 
 Características do material a ser carregado; 
 Necessita de 5 componentes de informação : material, calendário, 
carga, transporte e rota; 
 Permite fazer análise de sensibilidade em função de critérios de 
desenho de estrada, calcular TKPH, consumo de combustível, seleção 
do equipamento e análise incremental; 
 Possui flexibilidade para fazer análise de combinações de 
equipamentos para escolher a melhor opção técnica e econômica; 
 Tempo de aprendizado do programa é rápido e apresenta relatórios e 
gráficos de fácil compreensão. 
 
Maiores informações podem ser obtidas no Tutorial do Talpac (anexado abaixo): 
C:\DADOS\Noronha\
GAPFS\Equipamentos\Runge\Talpac Tutorial - Metric.pdf