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1 Disciplina: Formação de Povoamentos de alta produtividade Disciplina SISTEMAS DE SUPRIMENTO E COLHEITA FLORESTAL DE PRECISÃO Prof. Dr. Renato Robert Programa de Educação Continuada em Ciências Agrárias (PECCA) MBA em Manejo Florestal de Precisão 2 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão SUMÁRIO 1. PLANEJAMENTO LOGÍSTICO ............................................................. 5 1.1 INTRODUÇÃO .......................................................................................................... 5 1.2 LOGÍSTICA DE PRECISÃO ......................................................................................... 5 1.3 FLUXO DE INFORMAÇÕES ....................................................................................... 6 1.4 SISTEMA DE MEDIÇÃO E ACURACIDADE EM CARGAS DE MADEIRA (LASER SCANNING) ....................................................................................................................... 7 2. CONTROLE E GESTÃO DA PRODUÇÃO NAS OPERAÇÕES DE COLHEITA FLORESTAL ..................................................................................... 12 2.1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 12 2.2 GEOPROCESSAMENTO .......................................................................................... 12 2.3 MAQUINAS E EQUIPAMENTOS FLORESTAIS ......................................................... 13 2.3.1 OPTI 4G................................................................................................................. 13 2.4 SOFTWARES AUXILIARES NÃO EMBARCADOS ...................................................... 14 2.4.1 C7 LDFP..................................................................................................................15 2.4.2 SOFTWARE ARVUS PARA GESTÃO – SWS.............................................................. 15 2.4.3 CENGEA (TRIMBLE COMPANY).............................................................................. 15 3. CONTROLE LOGÍSTICO NO TRANSPORTE FLORESTAL ...................... 16 3.1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 16 3.2 TMS (TRANSPORTATION MANAGEMENT SYSTEM): FERRAMENTA NO GERENCIAMENTO DO TRANSPORTE .............................................................................. 19 3.2.1 RASTREAMENTO POR SATÉLITE............................................................................ 20 3.2.2 A TELEMETRIA E O MONITORAMENTO LOGÍSTICO NAS INDÚSTRIAS DE CELULOSE ..............................................................................................................................21 3.3 “TELEMETRIA – GERENCIAR A TRANSPORTADORA COM OS DADOS GERADOS – CUSTOMIZAR”. ................................................................................................................ 22 4. DESAFIOS DA COLHEITA FLORESTAL ............................................... 24 3 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão 4.1 DESAFIOS DA COLHEITA FLORESTAL ..................................................................... 24 4.1.1 INTRODUÇÃO........................................................................................................ 24 4.1.2 FATORES DE INFLUÊNCIA...................................................................................... 25 4.1.3 DIÂMETRO DAS ÁRVORES A SEREM COLHIDAS (DAP).......................................... 25 4.1.4 VOLUME INDIVIDUAL DAS ÁRVORES.................................................................... 25 4.1.5 VOLUME DE MADEIRA POR HECTARE................................................................... 26 4.1.6 DENSIDADE DE PLANTIO....................................................................................... 26 4.1.7 DECLIVIDADE DO TERRENO................................................................................... 26 4.1.8 SORTIMENTO........................................................................................................ 27 4.1.9 OPERADOR............................................................................................................ 27 4.1.10 DISTÂNCIA DE EXTRAÇÃO................................................................................ 27 5. NOVAS TECNOLOGIAS APLICADAS A MECANIZAÇÃO FLORESTAL ... 27 5.1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 27 5.2 NOVAS TECNOLOGIAS NA COLHEITA DE MADEIRA .............................................. 28 6. TELEMETRIA APLICADA AO CONTROLE DE PRODUÇÃO DA COLHEITA MECANIZADA ................................................................................ 31 6.1 ESRI ........................................................................................................................ 31 6.2 TREEMETRICS ........................................................................................................ 32 6.3 MULTIDAT ............................................................................................................. 32 6.4 CLAAS .................................................................................................................... 32 6.5 ENALTA .................................................................................................................. 33 7. CARACTERÍSTICAS DA INFRAESTRUTURA FLORESTAL NO SUPRIMENTO DE MADEIRA E SUAS IMPLICAÇÕES GEORREFERENCIADAS ................................................................... 34 7.1 DEFINIÇÕES E HISTÓRICO ...................................................................................... 34 7.2 ELEMENTOS E CARACTERÍSTICAS DA INFRA ESTRUTURA FLORESTAL .................. 36 7.2.1 TRAÇADO GEOMÉTRICO....................................................................................... 36 7.2.2 PAVIMENTAÇÃO................................................................................................... 37 7.2.3 DRENAGEM........................................................................................................... 37 4 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão 7.3 GEORREFERENCIAMENTO ..................................................................................... 38 7.4 IMPLICAÇÃO DO GEORREFERENCIAMENTO PARA A LOGÍSITICA FLORESTAL ...... 39 7.5 POSSÍVEIS SOLUÇÕES ............................................................................................ 40 8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................... 42 5 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão 1. PLANEJAMENTO LOGÍSTICO 1.1 INTRODUÇÃO A logística conforme definições diversas se resume a disciplina de administração de empresas preocupada com a organização do fluxo de produtos acabados nas dimensões tempo e espaço e com o comprometimento de recursos necessários a sua devida utilização. Sendo assim definida a logística é o sistema de gestão responsável por prover recursos, equipamentos e informações para a execução de todas as atividades de uma empresa. Uma estratégia associada a uma logística de qualidade seria a diluição dos valores dos custos fixos, exemplos de alguns caminhos possíveis que facilitaria essa diluição: economia de escala, eficiência de processos/baixaociosidade, organização, sincronia/integração das atividades. A tecnologia vem avançando e aprimorando o planejamento da logística, surgindo novas tecnologias e novos termos como a logística de precisão que consiste em monitoramento e rastreio de veículos e ações relacionadas a logística, possibilitando maior confiança e precisão diante das operações realizadas. A gestão de máquinas permite rastrear o movimento do veículo de modo a maximizar a eficiência de combustível e organizar a gestão da frota e manutenções. Criar cercas georreferenciadas em torno das propriedades agrícolas e talhões para identificar quando veículos estão entrando e saindo do local de modo a eliminar aplicações incorretas de defensivos nos plantios e minimizar o risco de roubos de veículos. 1.2 LOGÍSTICA DE PRECISÃO A logística de precisão é definida como uma área específica dentro da cadeia de distribuição na qual se compreende tecnologias de mapeamento e posicionamento via satélite ou GPS. Sua aplicação é voltada para atingir objetivos de racionalização de recursos de transporte e da colheita florestal através de planejamento de rotas e acompanhamento operacional por meio de um software de distribuição em veículos de cargas ou de prestação de serviços. O processo compreende algumas etapas principais: Georreferenciamento: Localização de pontos de atendimento, através de coordenadas mapeadas de GPS; Alocação: Obtenção de informações de distribuição como locais para atendimento, capacidade e disponibilidade de veículos; Validação: Checagem de restrições à distribuição, como janelas de horários, prioridades, segmentação e tempos de atendimento; Roteirização: Buscando as menores distâncias com os menores tempos, de forma a atender o cliente com melhor qualidade e previsibilidade; 6 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão Acompanhamento: Acompanhamento das jornadas dos veículos e obtenção dos tempos e deslocamentos totais, consolidando o planejamento. A logística, está ligada a praticamente todas as áreas, visando maior controle e otimização de produção. Essa otimização tem como objetivo a responsabilidade sobre transações comerciais e transporte do produto, ao consumidor final. Toda essa logística se faz necessária, desde a contratação de fornecedores, contratos de transporte, estocagem na indústria, armazenagem após o processamento e posterior distribuição para o comércio e consumidores finais. Depois de feito todo esse processo de logística Inbound até chegar na indústria, parte até a estocagem, e após fabricação, entra na área de armazenagem do produto final. Como consequência tem-se a última etapa, que é o transporte do produto final, ao consumidor ou comercio, ou logística outbound. Um exemplo sobre a dinâmica de logística de precisão é a utilização de um monitoramento remoto de longa distância, em que todos os veículos que fazem o transporte, estão sendo monitorados, através de GPS, via satélite. Fazendo com que o usuário possa acompanhar o transporte da matéria-prima ou produto final, através do celular, tablet ou computador vendo o histórico de rota que o produto percorreu. 1.3 FLUXO DE INFORMAÇÕES O fluxo de informações é um fator de grande importância nas operações logísticas. Antigamente, o fluxo de informações era documentado em papel, deixando lento o processo logístico, pouco confiável e sujeito a erros. Com o avanço da tecnologia, buscaram-se formas por meios eletrônicos que tivessem um objetivo de maior eficácia, eficiência, rapidez, aperfeiçoamento e menor custo. No Brasil o transporte rodoviário, principal alternativa para o transporte, é bastante complexo, pois tem uma baixa infraestrutura nas estradas (buracos, estradas de terra, pontes improvisadas e etc.), veículos com idade média a alta e falta de planejamento mais eficiente. A partir desse problema, buscou-se um planejamento para minimizar essas situações. No geral, as informações logísticas devem refletir com precisão o status atualizado e incorporar atividades periódicas de avaliação, em casos como um pedido de clientes e níveis de estoques. Para minimizar os problemas de infraestrutura das estradas e aumentar a precisão do transporte florestal no Brasil foram criados métodos matemáticos que auxiliam nas tomadas de decisões. Entre esses métodos encontram-se a Programação Linear, Programação Dinâmica e PERT/CPM. 7 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão A Programação Linear tem aplicações em diversas áreas, tratam de problemas com alocação de recursos através de uma otimização de função linear e é o método mais flexível, porém com algumas restrições. Uma aplicação dessa programação é uma otimização de redes lineares, no qual uma transportadora atende várias indústrias ou clientes. A Programação Dinâmica é uma técnica feita para melhorar a eficiência dos cálculos de programações matemáticas. É um método que vem evoluindo e se aplica em situações em que estágios vão se sucedendo sequencialmente. Em cada estágio temos estados (clientes) e decisões. O método PERT (Program Evaluation and Review Technique) envolve aspectos de probabilidade e o CPM (Critical Parth Method), é utilizado quando há aspectos determinísticos. É um método com maior sucesso, e diante do seu planejamento temos diversas vantagens como: redução de ciclos operacionais dos veículos, permitindo diminuir o custo do transporte deixando o custo final do produto mais barato; redução no tempo de espera, como a espera de carregamento e descarregamento favorecendo o aumento da duração do ciclo operacional e as vantagens para o operador, que são submetidos ciclos operacionais menores, assim diminuindo o cansaço do mesmo e melhorando o seu rendimento. 1.4 SISTEMA DE MEDIÇÃO E ACURACIDADE EM CARGAS DE MADEIRA (LASER SCANNING) No setor madeireiro tem-se a grande necessidade de transporte de cargas, pois este é essencial para a produção de qualquer que seja o produto final que tem como matéria prima a madeira, desta forma, todas as etapas que envolvem esse processo buscam novas tecnologias, para que ocorra maior controle e qualidade, além de maior efetividade na produção. Na etapa final do transporte, há a chegada do material na indústria, na qual é verificada a quantidade de carga no veículo de transporte com a finalidade de ter o controle de entrada de matéria prima para o futuro processamento que será dado a ela. Atualmente, grande parte das empresas e indústrias utilizam-se de medição manual para essa verificação, a qual apresenta muitas variáveis e certa imprecisão, devido a ser muito vulnerável a erro humano, além disso, há pouca praticidade, como lentidão e gastos elevados, visto que é indispensável trabalhadores para esta função. Os resultados são baseados em coeficientes, estes quais não apontam sempre a realidade do volume da carga, e através de dados estatísticos, precisam ser atualizados a cada período, ou seja, constantemente, uma vez que sua imprecisão é visível no momento da produção, necessitando de maior mão de obra para conferi-los. 8 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão Tendo em vista essas complicações, surgiu uma nova carência no mercado, a qual incentivou o aparecimento de novas tecnologias, dessa maneira foi desenvolvido um inovador método de medição, no qual é utilizado um sistema de medição a laser que consegue aferir com exatidão e confiança a carga líquida. No território nacional encontra-se como principais equipamentos, os denominados Logmeter® 4000, que é utilizado para medição de cargas de madeira em toras, e o Chipmeter® 4000, para cargas de volume decavacos e de resíduos florestais. Eles são produzidos, planejados e fornecidos pela empresa Woodtech Mensurement Solutions, uma empresa chilena de 20 anos de mercado, que possui filiais nos Estados Unidos, na Europa e principalmente na América Latina, no Brasil localiza-se em Itapema, Santa Catarina. A empresa é especializada em desenvolver soluções para plantas que exigem um grau de confiabilidade e precisão para medir a entrada de material, para que resulte em um maior controle e lucro financeiro do início ao final da produção, eliminando possíveis fraudes. É possível encontrar em alguns lugares de norte a sul do Brasil os equipamentos citados, atendendo grandes empresas que necessitam dessa segurança na coleta de seus dados. Logmeter® 4000 Segundo a Woodtech Mensurement Solutions, o equipamento Logmeter 4000 é definido como: o sistema de scanner laser mais avançado disponível no mercado para a cubagem de cargas de madeira. O processo de medição é simples e automático, com uma intervenção humana em menos dos 5% dos casos. O processo de escaneamento demora menos de um minuto, fato que permite que mais de 600 caminhões sejam escaneados por dia. O sistema pode medir diferentes configurações, incluindo, comprimento fixo e variável e comprimento da árvore”. A análise dos dados, é transferido e computado instantaneamente por um software que também é fornecido pela empresa, o programa gera um modelo de imagem 3D do caminhão e a carga, no qual se pode observar claramente as irregularidades e dimensões das toras, além do desconto automático dos fueiros, da plataforma e de outros elementos, não sendo, assim, considerados como parte da carga, demonstrados na Figura 1 ilustrado. 9 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão Figura 1- Ilustração de funcionamento do equipamento logmeter®4000. Fonte: Woodtech Mensurement Solutions Com relação as medições apenas um operador é responsável por todo o controle do processo, tendo responsabilidade somente de autorizar a passagem do caminhão, anotando o tipo deste e sua placa, assim é notada a alta praticidade de operação, e pelo fácil manuseio do sistema, permite que o mesmo funcionário realize outras medições como umidade e classificação do material dentro da indústria, as quais são todas feitas a partir de coeficientes e fatores que a própria empresa determina e atualiza. Para maior segurança e exatidão dos dados há um controle de velocidade da passagem do caminhão pelo scanner através de um semáforo que indica se a passagem está sendo de acordo com a normalização do equipamento. Mesmo que aparentemente a velocidade seja baixa, a passagem completa do caminhão e verificação dos dados até a liberação destes, leva de 2 a 3 minutos, ou seja, é perceptível a eficiência e rapidez, sendo assim, em média há a passagem de 160 caminhões por dia, tendo uma grande variabilidade, onde há dias de maior movimento e dias de menor movimento, que variam muito devido ao clima e produção da colheita de madeira. A partir de planilhas é possível verificar a diferença dos métodos manuais em relação à medição a laser. No método manual: Incerteza com relação aos dados obtidos, possibilitando a ocorrência fraudes; Trabalho mais desgastante para determinar os fatores de empilhamento e de forma mais próximo da realidade; Necessidade de remedição mensal; Adição de tempo para plotar os dados nas planilhas. 10 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão Já no uso do scanner: Possibilidade de detectar o volume assíduo; O resultado é instantaneamente e qualquer tipo de fraude é detectado, uma vez que apenas a madeira é realmente considerada. Uma das desvantagens do uso do scanner é com relação a necessidade de manutenção, a qual é difícil de fazer, necessitando de muita cautela e de um profissional especialista e com expertise no equipamento. Este detalhe pode causar a parada do sistema por longos períodos até que o problema seja resolvido. No caso deste tipo de ocorrência, deve-se adotar o método mais convencional e, dessa forma, ter mais trabalho. A seguir observaremos exemplos de funcionamento de scanners aplicados a área florestal. Chipmeter® 4000 O equipamento tem como principal utilidade, medir cargas de cavaco e biomassa, com um sistema de laser configurado para reconhecer a diferença de volume do material, o Chipmeter consegue obter a quantidade exata de cavaco contido em uma carga, tornando o processo de medição mais preciso, visto que este está sujeito a dificuldades de medições, devido a distribuição do mesmo dentro do compartimento de carga. O processo convencional apresentava muitas complicações, pelo fato de não se conseguir distribuir uniformemente o carregamento, necessitando de uma mão de obra para poder corrigir este erro. Observando também um constante risco para o profissional que desempenhava tal função, pelo fato da altura e instabilidade que eles se submetiam. O processo atual, consiste em cinco etapas, as quais ocorrem em cerca de um minuto de funcionamento: Primeiro o caminhão ingressa na zona de medição, onde começa a ser escaneado; depois os perfis da carga começam a ser gerados, normalmente cerca de 300 perfis para cargas padrão; em uma terceira etapa, o equipamento reconhece os limites do compartimento de carga; quase no final do processo, acontece o cálculo do volume de cavaco contido; e como etapa final, o software apresenta os resultados e imagens da passagem, disponibilizando também uma composição em 3D da carga, conforme ilustrado na Figura 2. 11 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão Figura 2- Ilustração de funcionamento do equipamento Chipmeter®4000. Fonte: Woodtech Mensurement Solutions Para a devida utilização e otimização nas medições, o equipamento pode ser instalado na mesma plataforma do logmeter®4000, formando um conjunto completo para medição de todo o tipo de carga recebida pela fábrica. Como são localizados na entrada, todos os caminhões passam obrigatoriamente pela medição, havendo o controle total da entrada de matéria prima na produção. Como exemplificado na Figura 3. Figura 3- Funcionamento do equipamento Chipmeter®4000 junto ao logmeter®4000 Fonte: O Autor (2014) Considerando a eficiência dos dados dos equipamentos nas medições, ele se mostra extremamente útil em qualquer planta, uma vez que permite o controle total de entrada de matéria prima, podendo, assim, se ter um planejamento industrial e florestal 12 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão mais coerente, além de que a parte financeira para o transportador e para o consumidor se torna mais justa. 2. CONTROLE E GESTÃO DA PRODUÇÃO NAS OPERAÇÕES DE COLHEITA FLORESTAL 2.1 INTRODUÇÃO O manejo florestal de precisão, embora seja ainda um processo pouco explorado, é um conceito do qual se obtém um melhor aproveitamento do planejamento florestal sustentável. Obtém-se dele um menor custo causando um menor impacto ambiental evitando assim o desmatamento indiscriminado e melhor controle de produção. Entende-se por ferramentas de controle qualquer sistema que vise melhoria sobre o que se produz em um processo de colheita florestal mecanizado, utilizando-se de equipamentos para tal finalidade, principalmente sistemas de geoprocessamento e veículos como o Harvester. 2.2 GEOPROCESSAMENTO Geoprocessamento representa um conjunto de tecnologias capazes de coletar e tratar informações georreferenciadas, que permitam o desenvolvimento constante de novas aplicações, atualmenteessa ferramenta se aplica ao meio florestal por meio do avanço da tecnológico e inovação referente a colheita florestal de precisão, englobando diversas tecnologias, entre elas: Sensores remotos; Processamento de imagens orbitais; Sistemas de coleta de informações geográficas; Cartografia de precisão digital; Modelagem digital de terrenos; As tecnologias de coleta de informações do geoprocessamento são ferramentas fundamentais que auxiliam o suporte ao processo de tomada de decisão. Sistemas de Informações Geográficas (SIG) podem ser visto como um conjunto de ferramentas para capturar, armazenar, recuperar, transformar e apresentar dados espaciais do mundo real. Pode-se definir um SIG como: Uma base de dados específica para dados referenciados espacialmente; Um conjunto de operações para trabalhar com os dados da base; Uma ferramenta para manipular e armazenar dados não espaciais. O SIG integra uma sofisticada interface de visualização de uma base de dados que constitui uma poderosa ferramenta de análise e planejamento espacial. Um SIG 13 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão pode habilitar um planejador a visualizar e entender os problemas, além fornecer uma base solida para auxiliar na tomada de decisões. De posse dessas informações, pode-se partir para a planificação propriamente dita, podendo-se: 1. Calcular a distância ótima entre caminhos, densidade ótima e volume possível de corte. Elaborar mapas topográficos e de reconhecimento da área. 2. Identificar na área: Áreas a serem exploradas; Pontos obrigatórios de passagem – evitar rotas com algum tipo de restrição; As melhores rotas de exploração de área florestal; Menores distâncias de extração de madeira. 3. Identificar a melhor direção de escoamento da madeira; 4. Verificar possíveis adaptações na rede existente; 5. Calcular os impactos gerados. 2.3 MAQUINAS E EQUIPAMENTOS FLORESTAIS A tecnologia embarcada, em equipamentos florestais, se refere a softwares que controlam o sistema de conforto da cabine (refrigeração – ar condicionado), consumo de combustível e rendimento do equipamento, pressão dos sistemas hidráulicos entre outros. Podemos citar algumas empresas que investem neste quesito e trazem inovação ao meio: PONSSE JOHN DEERE KOMATSU FOREST 2.3.1 OPTI 4G A Ponsee detém tecnologia de informação sobre processos de colheita florestal de precisão em seus equipamentos. Os harvesters PONSSE usam o sistema de informação Opti4G, o mais avançado e fácil de usar do mercado. O Opti4G é a interface de usuário do operador com o sistema de controle da máquina. O Opti oferece comodidade no gerenciamento dos arquivos de marcação de toras e na calibração da máquina, bem como torna mais fácil o ajuste da máquina e do software, como também inclui ferramentas de geração de relatórios, transferência de dados e gerenciamento de trabalho. O sistema inteligente gera outras informações de colheita, como tempo de uso, paradas, operação da máquina e consumo de 14 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão combustível. Além disso, ainda há o sistema de mapa que é um opcional, o OptiMap2, que é um programa baseado em GPS – Global Positioning System. Vantagens em sua utilização nos equipamentos harvesters se dão da seguinte maneira: O corte de árvores fica mais fácil com automação inteligente pois o operador determina de que maneira o tronco deve ser cortado, controlando a operação; Monitoramento automático de eficiência e tempo através de PC embarcado, o software programa de forma automática a coleta das informações da máquina para distribuição de tempo, produção, operação e consumo de combustível, e com base neste dados o operador tem acesso a relatórios em tela, bem como pode se ter acesso remoto Rede de mapas do talhão e melhorias para as rotas de transporte através do software OptiGis Office, que indica as áreas de corte, áreas de proteção, pontos de estocagem nas vias de deslocamento, bem como os caminhos principais mais curtos de transporte; OptiGis Harvester: é um programa embarcado em harvester no qual o operador pode visualizar a localização da máquina em um campo de colheita florestal no qual se usa o GPS, bem como outra linhas que podem estar no talhão florestal como redes telefônica, linhas de transmissão de energia, torres, áreas de preservação, etc; OptiPlanner: que é um software que desenvolve instruções sobre a colheita de precisão passando as informações mais relevantes aos operadores para execução dos trabalhos, como por exemplo o comprador e vendedor da madeira; OptiComm: software que executa a transferência de dados do equipamento em interface com o controle de produção; Base de relatórios onde as informações de monitoramento de saídas de madeira e suas medições são apresentadas em função do controle do tempo de trabalho realizado, podendo ser analisados de forma numérica e gráfica; OptiAnalysis: é um programa administrativo para monitorar a precisão dimensional do harvester e seu desenvolvimento. O programa lê os arquivos de medição do controle de KTR e calibragem e os converte em relatórios de precisão dimensional com base no comprimento, diâmetro e volume. 2.4 SOFTWARES AUXILIARES NÃO EMBARCADOS Todavia em busca a outras fontes que auxiliem a exploradores deste mercado de colheita florestal de precisão e que não dispõe de recursos financeiros suficientes, tendo em vista o elevado custo que demanda um equipamento como este mencionado, mas que podem em sua grande maioria trazer benefícios a empresas de menor porte. 15 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão Abaixo são apresentados alguns destes modelos que estão em uso no mercado de silvicultura e que detém uma tecnologia de baixo investimento trazendo melhorias na gestão destes processos. 2.4.1 C7 LDFP O Aplicativo C7 LDFP - Levantamentos de Dados I – Florestas Plantadas possibilita: 1. Cadastro de Espécies Florestais Exóticas (Plantadas). 2. Cadastro de Projetos de Levantamentos Florestais aplicados a: Inventário de Florestas Plantadas; Cálculo de Relação Hipsométrica; Cubagem de árvores individuais. 3. Cadastro de parcelas amostrais georreferenciadas relacionadas aos projetos de levantamento florestais registrados, com informações de local, área e formato. 4. Registro de elementos dendrométricos (DAP e altura) de arvores existentes nas parcelas, com o georreferenciamento da localização das árvores. Os dados cadastrados de projetos, parcelas e dados de árvores medidas ficam registrados em um Banco de Dados SQLite (Floresta_7.db3), localizado no SD Card do aparelho em campeiro/bd, os quais podem ser lidos e interpretados pelo Sistema Especialista de Silvicultura de Precisão do CR Campeiro7, ou por outros gerenciadores de BD compatíveis. 2.4.2 SOFTWARE ARVUS PARA GESTÃO - SWS Os Softwares e Serviços da Arvus fazem o tratamento dos dados gerados pelos Computadores de Bordo nas operações mecanizadas. Fazem a integração das informações de campo com os Sistemas de Informações Corporativos (ERPs, SIGs, bases de dados georeferenciadas). Ainda, oferece como alternativa a geração de arquivos, relatórios e mapas em padrões pré-definidos pelos clientes. 2.4.3 CENGEA (TRIMBLE COMPANY) O aplicativo Cengea Forest atende à função crítica de planejamento, reportagem e gerenciamento de recursos florestais com a opção de três diferentes módulos que atendem a diferentes requisitos dos clientes: arquitetura, funções discretas, estilo, etc. Complementando as opçõesPlanner (Planejador) / Resources (Recursos) / The Forest Manager, outros módulos de nossa solução proporcionam controle sólido de: Registros de terras—relatórios claros e detalhados sobre direitos e embaraços detalhados em escrituras de terras; opções de visualização tabular e espacial de quinhões de terra e seus históricos. 16 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão Colheitas, com separações volumétricas e análises de produtos detalhadas que fornecem suporte ao melhor fluxo madeireiro possível. Contratação: dinamização do gerenciamento de vários tipos de contratos em todas as funções de negócios, incluindo colheitas, silvicultura, contratos de construção de estradas e vendas de madeiras. Medição de volumes de madeira em pacotes assistidos e não assistidos e para verificação de qualidade e origem das cargas; rastreamento incluindo compostos; otimização do uso de caminhões. Gerenciamento de inventários de pátios para destinar "o produto certo à serraria certa no tempo certo". Diante dos aspectos de controle e otimização de produção os fatores de produção devem ser melhor estudados visando menos desperdício de tempo e capital, além de ajudar a entender os problemas de depreciação de maquinário além de auxiliar na tomada de decisão de gestores. 3. CONTROLE LOGÍSTICO NO TRANSPORTE FLORESTAL 3.1 INTRODUÇÃO A logística é um ramo da gestão cujas atividades estão voltadas para o planejamento da armazenagem, circulação e distribuição de produtos, essa ferramenta procura resolver problemas em dois pontos, os de suprimento de insumos ao setor produtivo e a distribuição de produtos acabados e semi-acabados. A logística, em seu enfoque moderno, deve realizar o transporte cumprindo os prazos de entrega do produto no destino final (NOVAES, 1989). O transporte florestal consiste na movimentação de madeira dos pátios ou das margens das estradas nos talhões até o local de consumo ou pátio das empresas (SILVA et al., 2007). No Brasil, pode ser realizado por diversos meios (ferroviário, duto viário, rodoviário), em que este último representa 85% de toda a madeira que é transportada, ainda, 62% de todos os produtos transportados no país. Mesmo com as condições precárias de trafegabilidade em que se encontram muitas estradas, além de serem essas o único meio capaz de interligar as indústrias às suas fontes de abastecimento de madeira, localizada sem origens distintas, ou seja, abrangendo áreas descontinuas dentro do Brasil (STEIN et al., 2001). O transporte é o elemento mais importante do custo logístico para a grande maioria das empresas transportadoras, pois o frete costuma absorver cerca de 60% do gasto logístico (TABOADA, 2002). A madeira é um produto de valor específico relativamente baixo, ou seja, o volume transportado é muito elevado e o valor da carga é baixo, e isso torna o transporte um dos principais problemas na empresa florestal (SEIXAS,1992). 17 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão Segundo Taboaba (2002) apud Machado et al. (2006) o maior entrave para a difusão da logística nas empresas brasileiras é a falta da cultura de trabalho com enfoque integral, pois as empresas usam um enfoque vertical, por funções, que não cabe mais nas condições atuais, outra dificuldade consiste na carência de informações contábeis que sirvam para apoiar a correta tomada de decisões logísticas. A falta de hábito de trabalho com parceiros constitui outro problema, sem mencionar a falta de ferramentas para avaliar o desempenho da logística. Há carência de ferramentas, com enfoque estruturado, para realizar uma eficiente e eficaz avaliação do desempenho dos processos logísticos. Quanto mais longo o trajeto percorrido, maior será o custo unitário por volume de madeira transportada (SILVERSIDES, 1976). Uma das maneiras de diminuir o custo em percursos longos tem sido a utilização de veículos com maior capacidade de carga (LEITE, 1992). Atualmente, o número de eixos na composição e o peso em cada eixo são fatores de preocupação para o transportador, já que esse busca a otimização da quantidade de madeira transportada por veículo sem, contudo, ultrapassar os limites estabelecidos pela legislação (SEIXAS, 2001). Os veículos utilizados no transporte florestal rodoviário podem ser classificados de acordo com a capacidade de carga, assim, têm-se os veículos leves (que têm capacidade de carga que não ultrapassa 10toneladas); veículos pesados (que suportam de 30 a40 toneladas de carga); e veículos extrapesados (com capacidade de carga acima das 40 toneladas) como podemos ver na Figura 4 (SILVA et al., 2007). 18 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão Figura 4 - Veículos utilizados no transporte florestal rodoviário. Fonte: Machado (2000) apud Cechin (2009) Outra grande dúvida das empresas é com relação a distância máxima viável de transporte de madeira, pois o custo de transporte elevado pode inviabilizar reflorestamentos localizados mais distantes dos centros de consumo. Segundo Silva et al. (2007) as variáveis preço da madeira e produção apresentam maior influência na distância máxima de transporte de madeira, já as variáveis custo de implantação, taxa de juros e preço da terra, apesar de afetarem a rentabilidade dos projetos florestais, tem menor influência na distância máxima de transporte. O modelo de transporte utilizado no Brasil, apesar de provocar danos ambientais, ainda é a forma mais eficiente de proporcionar desenvolvimento socioeconômico a uma região. Para atenuar os danos provenientes de estradas inseridas em um empreendimento florestal, a definição do traçado deverá atender aos aspectos técnicos, ambientais e econômicas, buscando o ponto de equilíbrio (CORREA, MALINOVSKI e ROLOFF, 2006). 19 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão O planejamento da rede viária deve estar fundamentado por projetos adequados, pois assim reduz possíveis erros ou falhas na construção, pois quanto melhor for a qualidade da estrada, menores serão os custos de manutenção da rede viária e das máquinas (CORREA, MALINOVSKI e ROLOFF, 2006). 3.2 TMS (TRANSPORTATION MANAGEMENT SYSTEM): FERRAMENTA NO GERENCIAMENTO DO TRANSPORTE Os contínuos avanços tecnológicos nas áreas produtivas, administrativas, financeiras, comerciais, diante da constante atualização de mercado , fizeram a gestão de serviços ser otimizada buscando agilidade de serviços e respostas rápidas de mercado, no setor logístico não foi diferente, a demandada pelas exigências de seus clientes em relação ao nível de serviço e agilidade, fato este, que fez com que as empresas do segmento da informação para reestruturação de seus processos, construindo um diferencial competitivo no mercado e reduzindo custos. Com isto a Logística, antes vista como uma simples operação passou a ser denotada como atividade estratégica nas organizações, principalmente no quesito de transportes. Com o decorrer dessas mudanças organizacionais, uma importante ferramenta desenvolvida para a gestão do transporte aparece, a TMS - Transportation Management System, definida como Sistema de Gerenciamento de Transporte. O software para melhoria da qualidade e produtividade de todo o processo de distribuição, permite controlar toda a operação e gestão de transportes de forma integrada, o programa tem como finalidade identificar e controlar os custos inerentes a cada operação, sendo importante a identificação e medição dos custos de cada elemento existente na cadeia de transporte, a qual envolve não só o veículo em si, mas o controle das cargas, gestão dos recursos humanos,os índices das entregas e os custos da manutenção da frota, bem como as diversas tabelas de fretes existentes. O TMS é uma ferramenta de extrema importância no gerenciamento das atividades de transporte, nele contém uma funcionalidade do sistema que auxilia nesse gerenciamento e na gestão da frota, que compreende: Controle de cadastro do veículo: considera todas as informações necessárias relacionadas com cada veículo da frota (seguro, leasing, entre outros); Controle de documentação: licenciamento, impostos, taxas, boletins de ocorrência, pagamentos (à vista, parcelado); Controle de manutenção: controla as atividades relacionadas à manutenção (garantias, manutenção preventiva, corretiva); Controle de estoques de peças: envolve o cadastro de componentes (localização de componentes, entre outros); Controle de funcionários agregados: controla o cadastro de funcionários agregados; 20 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão Controle de combustíveis e lubrificantes: controla todas as informações de atividades relacionadas com abastecimentos de combustíveis e lubrificantes; Controle de tacógrafos: monitora o comportamento do motorista durante toda viagem; Controle de pneus e câmaras: através do número de fogo do pneu e etiquetas nas câmaras, pode-se gerenciar a manutenção de pneus, quilometragem rodada por pneu, e algumas empresas controlam até protetor de câmara, caso necessário; Controle de engates e desengates: monitora e registra todas as operações de engates e desengates de carretas, mantendo o histórico para rastreabilidade; Para implantação do TMS, deve-se haver um planejamento, para assim assegurar que os resultados sejam alcançados no menor custo possível. Os investimentos nesse equipamento variam principalmente em função dos módulos contratados e do número de usuários simultâneos. Podendo dizer que os investimentos financeiros variam de R$ 15 mil a R$ 3 milhões de reais. 3.2.1 RASTREAMENTO POR SATÉLITE De acordo com Nohara e Acevedo (2005), o sistema de rastreamento de veículos é a tecnologia utilizada para controlar a movimentação dos veículos no transporte de cargas, visando a aumentar a segurança e a eficiência na utilização da frota. Os sistemas de rastreamento por satélite para o transporte rodoviário de cargas, coletam a posição do veículo através do sistema de GPS (Global position system), por isso cada veículo equipado com um módulo eletrônico que inclui um receptor de GPSe um dispositivo de comunicação, que permite a troca de mensagens entre os veículos e a central de controle que são transmitidas para um satélite que os transfere para uma estação terrena, e então os dados são retransmitidos para o usuário (PRADO, GRAEML e PEINADO, 2008). No Brasil existem diversos sistemas de rastreamento, segundo Lopez (1996), a principal diferença é a presença ou não de estação intermediária, para estabelecer a ligação entre a estação terrena e o usuário, através de software de comunicação. De acordo com Anefalos (1999) apud Reis (1997), esses sistemas de rastreio possuem três funções básicas, a comunicação entre a estação de controle e os veículos, localização on-line de veículos e o controle da frota em relação ao nível de combustível, velocidade do veículo, temperatura do compartimento de cargas, fechamento de portas, presença de caronas, entre outros. 21 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão É de fundamental importância que os sistemas de rastreamento por satélite garantam a qualidade das informações, tem havido grande preocupação com aumento da precisão das distâncias entre as estações e os usuários, principalmente em atividades que necessitam de posicionamento em tempo real. Segundo Anefalos (1999) as empresas ao rastearem uma carga estão preocupadas essencialmente com o aumento da segurança da mesma, mas de acordo com Tavares (2010) podem ser benefícios para a empresa e para o motorista do veículo, garantindo maior fiscalização no serviço de transporte e possibilitando o acompanhamento em tempo real das atividades realizadas, o que resulte em uma maior eficiência no transporte de cargas, além do que evitar problemas, como o desvio de rota. 3.2.2 A TELEMETRIA E O MONITORAMENTO LOGÍSTICO NAS INDÚSTRIAS DE CELULOSE Sendo uma ferramenta de gestão para o suprimento de madeira, o monitoramento é amplo e complexo, onde o rastreamento do transporte é uma das etapas. Na floresta o sistema monitora no posicionamento georreferencial nas gruas, estado operacional das gruas, tamanho da fila de carregamento, tempos de espera e carregamento, apontamentos produtivos, dados de origem da madeira e fazenda, talhão e pilha. Na indústria são realizados a captura dos dados de medição e pesagem da madeira, tempo de permanência do caminhão na área industrial, controle de filas, descarregamento de madeiro no pátio ou mesas e estado operacional das gruas de pátio. Nos caminhões são usados computadores de bordo com chip de celular e modem satelital. Nas filas são as cercas eletrônica e na grua um tablet é usado. A necessidade de controlar o processo está diretamente ligada ao funcionamento da indústria que não pode parar, logo a sua matéria prima não pode parar de chegar. Outros fatores logísticos como chuvas, acidentes de transito e engarrafamento também são monitorados facilitando assim, a tomada de decisões rápidas e efetivas para o processo como um todo. O contrato entre as empresas é caracterizado como um Acordo de Nível de Serviço – SLA (servisse level agreement), como o processo de colheita e abastecimento é ininterrupto “24/7” caso haja alguma falha nos equipamentos a CREARE tem a responsabilidade de fazer a manutenção em tempo hábil, com um mínimo de 90 a 95% de eficiência operacional. A manutenção não é preventiva, apenas corretiva. Os dados coletados são transformados em informações úteis para auxiliar nas tomadas de decisão, que podem ser distinguidas por decisões em tempo real (imprevistos) e informações acumuladas com todos os tempos médios de cada etapa do processo (carregamento, transporte, descarregamento). 22 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão Centralizar informações, Otimizar logística diminuindo custos, assegurar abastecimento de madeira na indústria, controlar fornecedores, diminuir o número de pessoas encarregadas no processo auxiliando em uma performance cada vez mais capacitada visando sempre na maximização do lucro. A sala central localizada na Industria de celulose integra informações, acompanha processos, faz gestão do processo logístico e o rastreamento da madeira. 2 a 3 pessoas por turno. 3.3 “TELEMETRIA – GERENCIAR A TRANSPORTADORA COM OS DADOS GERADOS – CUSTOMIZAR”. A telemetria é uma ferramenta utilizada em diversos setores do mundo moderno, essa tecnologia permite a medição e comunicação de informações visando otimização de produção e transporte, pois é uma grande aliada, tendo em vista que as informações relativas a condução do veículo são transmitidas à base de monitoramento, sendo assim possível identificar e corrigir hábitos dos motoristas, identificar situações que podem expor o veículo, a carga e o próprio condutor a riscos e otimizar o desempenho de cada veículo. Sua maior área de expressão é a logística, onde é amplamente utilizada por diversos domínios. A telemetria apresenta um enorme potencial, porém se não sejam gerados relatórios com dados de maneira automatizada, se torna ineficaz. Os dados coletados são transformados em informações úteis para auxiliar nas tomadas de decisão, que podem ser distinguidas por decisões em tempo real(imprevistos) e informações acumuladas com todos os tempos médios de cada etapa do processo (carregamento, transporte, descarregamento). Centralizar informações, Otimizar logística diminuindo custos, assegurar abastecimento de madeira na indústria, controlar fornecedores, diminuir o número de pessoas encarregadas no processo auxiliando em uma performance cada vez mais capacitada visando sempre na maximização do lucro. A primeira patente conhecida que remete ao sistema de telemetria é do ano de 1845, onde foi instalado um dos primeiros conjuntos de transmissão de dados, do palácio de inverno do czar russo Nicolau I até a sede de seu exército. Em 1874, engenheiros franceses instalaram uma linha de transmissão de dados que enviasse em tempo real informações sobre o clima de Monte Branco até Paris. Já em 1885 a telemetria passou a ser usada como instrumento de monitoramento da rede elétrica e finalmente e só 1901 o inventor americano C. Michalke patenteou um circuito que permitiu o envio a distância de informações sincronizadas sem o uso de cabos, que é como conhecemos a telemetria hoje. 23 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão Devido a sua vasta capacidade de monitoramento e possível armazenamento constante, a telemetria tem mostrado resultados notáveis em diversas áreas, tanto civis quanto militares, tais como nos veículos tripulados (Aeronaves, navios, veículos terrestres), veículos não tripulados (VANTs, mísseis, satélites), medicina e, de maneira geral, nos fatores de produção. No setor florestal, bem como em outras áreas, a telemetria mostra inúmeros potencias de uso, todos associados de alguma forma, a melhorias na produção, otimização de recursos, aprimoramentos na parte da segurança do trabalho e assim por diante. Por esses motivos foram pesquisadas informações sobre o tema de com empresas que trabalham com esses sistemas. As empresas do setor florestal já utilizam o sistema de telemetria, pois busca melhor eficiência nos serviços auxiliando e controlando as ações do motorista. Esse sistema é contratado geralmente para a verificação de alguns pontos específicos, como excesso de velocidade, excesso de rotação, carga de bateria, freio motor, freada brusca, tempo de pé na embreagem e limpador de pára-brisas pois depois de alguns segundos usando entende-se que está chovendo, mandando um comando de diminuição de velocidade para o motorista. Caso seja constatado que o motorista está infringindo as regras, o sistema alerta notificando a central qual das variáveis foram desrespeitadas. As informações que o rastreador envia são recebida online que geram os relatórios instantaneamente. Com a implantação de um sistema de telemetria podemos obter diversos ganhos, sendo estes a redução de combustível, maior durabilidade do freio e embreagem, otimizando tempo, parando menos para concertos e abastecimentos, consequentemente aumenta a produtividade. O transporte florestal sofre danos maiores por consequência das áreas que atinge, pois muitas vezes se encontra em situações precárias. A declividade e resíduos de poeira das estradas também afetam o transporte, essas características exigem manutenção do veículo com mais frequência. O sistema é separado em categorias para geração de dados, sendo estes a produtividade operação (Ex: saída da fábrica que é marcada automaticamente por sensor); improdutividade operação (Ex: chegada no campo, abastecimento); improdutividade manutenção (Ex: conserto de pneus). Com os dados adquiridos são calculadas as porcentagens de eficiência e rendimento e com estes valores, é computado o faturamento da empresa. As empresas utilizam bônus mensais para os motoristas, ou seja, eles usam esse método para que os motoristas tomem um cuidado maior e cometam menos infrações, 24 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão e no fim do mês eles recebem uma bonificação e com esse incentivo e melhora dos rendimento dos funcionários por consequência as empresas se beneficiam. A cada ação entendida como um erro como excesso de rotação, excesso de velocidade o motoristas perde pontos. O sistema possui cercas eletrônicas que ficam em pontos estratégicos como escolas, igreja e engarrafamento. Quando o veicula passa por estes pontos, o sistema responde dizendo quais são as medidas para serem tomadas naqueles locais como redução de velocidade e rotações menores. Os equipamentos utilizados são o sistema GPRS, que atualmente é considerado uma comunicação barata possui um “ship” que emite mensagens para celular, tablets ou computadores e o software identifica a informação que chega. Para identificação do motorista é utilizado o “i Button”, que é um componente de grande praticidade e resistência. Consiste em um “chip” de aço inoxidável, de código inviolável, com altíssima resistência mecânica, imune a campos eletromagnéticos e a altas temperaturas. A leitura se dá no contato “aço-inox” do leitor com o “aço-inox” do chip em 0,05 segundos, tornando o leitor extremamente robusto, à prova de falhas e livre de manutenção. Essa é uma das prevenções de antifurto que a empresa utiliza. Em casos de furto da carga, mesmo com a telemetria, após alguns segundos se perde o sinal do veículo. Isso ocorre devido a funcionários que tem conhecimento de informação de como utilizar e interferir no sistema. Existem gangues especialistas em roubo de caminhões, onde os empregados que instalam o sistema, muitas vezes são comprados pelas quadrilhas e acabam repassando as informações do sistema. Para tentar evitar que essas informações do software sejam repassadas a terceiros, ao instalar todo o sistema, apenas um funcionário fica responsável para instalação. A necessidade de controlar o processo está diretamente ligada ao funcionamento da indústria que não pode parar, logo a sua matéria prima não pode parar de chegar. Outros fatores logísticos como chuvas, acidentes de transito e engarrafamento também são monitorados facilitando assim, a tomada de decisões rápidas e efetivas para o processo como um todo. 4. DESAFIOS DA COLHEITA FLORESTAL 4.1 DESAFIOS DA COLHEITA FLORESTAL 4.1.1 INTRODUÇÃO A colheita de madeira mecanizada é influenciada por diversas variáveis, que influenciam na capacidade operacional da máquina, e que afetam na produtividade e 25 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão no custo de produção da madeira (SEIXAS, 1998). De acordo com Bramucci (2001), existem poucos dados sobre a influência dessas variáveis sobre a capacidade produtiva das máquinas em condições de trabalho variadas. 4.1.2 FATORES DE INFLUÊNCIA As máquinas e os equipamentos por trabalharem à campo apresentam influencia por diversos fatores técnicos e ambientais. Seixas (1998) menciona que as condições climáticas, as características físicas do solo, o relevo, o diâmetro das árvores, a quantidade de galhos, a densidade e a qualidade da madeira afetam a produtividade das máquinas. Lopes et al. (2010) menciona que a experiência do operador também pode afetar a produtividade. A seguir observaremos alguns pontos, conforme levantado pela Engenheira pós graduada Carla Rodrigues em sua monografia: Variáveis de influência na operação de colheita de madeira mecanizada, buscando maior comprovação destas influencias no meio florestal. 4.1.3 DIÂMETRO DAS ÁRVORES A SEREM COLHIDAS (DAP) O DAP é considerado como um dos fatores que influenciam na produtividade de equipamentos florestais (ELIASSON, 1999; GINGRAS,1988). Bramucci (2001) em seu estudo, verificou que o aumento do DAP está diretamente relacionada com a produtividade, atéaproximadamente aos 24 cm, apresentando uma queda na produtividade em diâmetros maiores. 4.1.4 VOLUME INDIVIDUAL DAS ÁRVORES Outros autores relataram que existe uma direta relação da produtividade das máquinas florestais com o volume médio individual das árvores, acarretando na redução dos custos de produção com o aumento do volume individual das árvores (SANTOS; MACHADO, 1995; HOLTZSCHER; LANFORD,1997; SILVA et al., 2007; MALINOVSKI et al., 2006; MARTINS et al., 2009). Burla (2008) afirma que o volume médio individual é o principal fator de influência na produtividade de um harvester. Santos; Machado e Leite (1995) ao avaliar a influência do volume individual por árvore, que variou de 0,0 até valores acima de 0,381 m³ árvore-1, nos elementos do ciclo operacional do forwarder, na produtividade e nos custos, verificou que a medida que aumentava o volume por árvore, o tempo de carregamento diminuía até atingir um volume de 0,300m³, estabilizando-se a partir de então. Além disso, a produtividade aumentou em função do volume, e consequentemente os custos diminuíram. 26 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão Bramucci (2001) ao avaliar a produtividade do harvester, verificou que o volume médio por árvore, influenciou 55 % na capacidade produtiva da máquina, sendo esta em conjunto com outras variáveis, apresentou 80 % de correlação com a sua capacidade produtiva. 4.1.5 VOLUME DE MADEIRA POR HECTARE Diversos estudos realizados com sistemas de colheita da madeira pelo método mecanizado, mencionam que a produtividade do povoamento está diretamente relacionada a eficiência de várias máquinas, sendo mais eficiente aquelas que operarem em povoamentos com maior produtividade volumétrica por hectare (MOREIRA, 2000 apud LOPES et al., 2007). O volume de madeira por hectare está diretamente correlacionado com o volume individual das árvores. Bramucci (2001) ao estudar a produtividade do Harvester, verificou que as curvas de regressão da produtividade e volume de madeira por hectare são semelhantes as curvas da produtividade em relação ao volume individual por árvore. 4.1.6 DENSIDADE DE PLANTIO A densidade do plantio está diretamente relacionada ao volume individual das árvores, quanto mais densa é a população, menores são os volumes médios por árvore. Bramucci (2001) verificou que florestas densas e com baixo volume individual, influenciou negativamente na capacidade produtiva do harvester, que segundo o autor, se deve ao maior dificuldade de movimentação do equipamento e ao arranjamento das árvores derrubadas, sendo recomendado uma faixa de densidade ideal de 800 a 1200 árvores por hectare. 4.1.7 DECLIVIDADE DO TERRENO Diversos autores mencionam que o aumento da inclinação do terreno influencia negativamente na produtividade (BRAMUCCI; SEIXAS, 2002; MARTINS et al., 2009; SIMÕES; FENNER, 2010). Isto se deve ao tempo consumido nas atividades, pois em menores inclinações do terreno, os operadores das máquinas tem maior facilidade de posicionar o cabeçote nas árvores. Paula (2011), avaliou a colheita de eucalipto realizada por dois modelos de harvesters, PC200 e PC228 da marca Komatsu, com rodado de esteira, e encontrou uma produtividade média de 18,57 m³ h-1 e 19,88 m³ h-1, sendo 33,50 m³ h-1 em áreas planas. O custo obtido em condições planas foi de US$ 3,28m-3 em condições planas à US$ 7,00 m-3 em relevos acidentados. 27 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão 4.1.8 SORTIMENTO O tamanho das toras influência diretamente na capacidade produtiva das máquinas. Spinelli et al. (2002) verificou que no harvester, apresentou um aumento da produtividade quando o traçamento passou de 2 para 4 metros. Oliveira, Lopes e Fiedler (2009) avaliaram a influência da dimensão dos sortimentos de Pinus, na produtividade de um forwarder, As maiores produtividades e os menores custos de produção foram obtidos nos sortimentos de 2,4 e2,6 m de comprimento, sendo estes os maiores comprimentos das toras, o que permitiu otimizar o compartimento de carga do forwarder. 4.1.9 OPERADOR De acordo com Machado (2014) as empresas florestais possuem a necessidade de formar operadores de máquinas, capacitando-os, para que possam trabalhar nestas máquinas de alta tecnologia. Para Parise (2008) a dificuldade de encontrar pessoas que apresentam o perfil adequado para executar a operação de colheita de madeira, pode acarretar em baixas produtividades das máquinas, baixa disponibilidade mecânica e operacional, altos custos operacionais e custos de manutenção, além de aumentar os riscos de acidente e trabalho. De acordo com Lopes et al. (2010) o uso dos simuladores de realidade virtual em treinamento de operadores de máquinas é uma solução considerada eficiente, permitindo a capacitação de operadores com baixos custos. Os autores ao avaliarem o desempenho de um grupo de 26 operadores sem experiência no treinamento com simulador de forwarder verificaram que com o treinamento houve uma redução de danos à máquinas, como por exemplo a colisão com fueiros, na etapa de carregamento. 4.1.10 DISTÂNCIA DE EXTRAÇÃO O forwarder é influenciado pela distância de extração. Em curtas distâncias, a velocidade média de deslocamento é baixa, quando comparada a distâncias médias e longas. De acordo com Santos; Machado e Leite (1995) isso se deve pela maior parte do tempo ser gasto com aceleração e desaceleração da máquina. 5. NOVAS TECNOLOGIAS APLICADAS A MECANIZAÇÃO FLORESTAL 5.1 INTRODUÇÃO A colheita da madeira é considerada a operação final do ciclo de produção florestal, onde são obtidos os principais produtos, considerados os mais valiosos, e o planejamento da operação garante a rentabilidade do negócio (ARCE et al., 2004), desta maneira, considera-se que os processos de colheita e transporte da madeira é a etapa 28 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão mais importante do ponto de vista econômico, visto que de acordo com Wadouski (1997) esta operação pode chegar a mais de 50% do custo final da madeira posto fábrica. A escolha por um sistema de colheita de madeira pelas empresas, pode ser influenciado por algumas variáveis como: topografia, rendimento volumétrico dos povoamentos, tipos dos povoamentos, uso final da madeira, das máquinas, dos equipamentos e dos recursos disponíveis (FIEDLER, 1995). 5.2 NOVAS TECNOLOGIAS NA COLHEITA DE MADEIRA Uma nova tecnologia que tem o intuito de reduzir o tempo de operação em um sistema integrando corte, se refere a uma das últimas tecnologias é o Dual Harwarder (Figura 5) que é uma máquina de colheita de madeira, onde, em poucos minutos, uma única máquina pode se transformar de um harvester para um forwarder, e vice-versa. Figura 5 – Detalhe Do Dual Harwarder. Fonte: Ponsee (2013) O Buffalo Dual, da marca Finlandesa Ponsee, permite que o corte e o baldeio sejam executados de forma flexível, levando em conta a geografia dos talhões, o diâmetro e o volume das árvores e a carga de trabalho da frota de máquinas, otimizando o uso e maximizando a capacidade da máquina. De acordo com Zinkevicius et al., (2013), a transformação de um forwarder em um harvester dura em média 22 minutos e inclui a reprogramação do computador, a instalação do cabeçote harvester e a desmontagem da grua e do pilar do forwarder. Enquanto que, com 10 minutos em média, a transformação de um harvester em um forwarder se dá pela reprogramação do computador, a instalação da grua e do pilar do forwarder e a desmontagem do cabeçote harvester. 29 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de PrecisãoPara a realidade brasileira o harwarder ou Combi, pode parecer um pouco inadequado em razão dos altos índices de produtividade e a dinâmica que é aplicada nos plantios homogêneos. No entanto para alguns casos como em florestas plantadas que possuem como característica um regime de manejo onde é dada a maior atenção aos tratos silviculturais como o desbaste e a poda para obtenção de árvores de futuro com maior padrão de qualidade; o uso deste modelo de trator pode ser indicado para estudos de tempo e movimento para avaliação do desempenho. Basicamente o trator que realiza o corte e baldeio em uma só máquina implica em menor produtividade, no entanto para uma melhor sustentabilidade do sítio e menor impacto a árvores remanescentes e qualidade do produto colhido seu desempenho pode garantir melhores resultados. Esta tecnologia que ainda não é aplicada no Brasil também foi descrita por Seixas (2010) que apresentou que o crescente custo da mão de obra e o aumento das restrições de segurança no ambiente de trabalho foram causas do desenvolvimento do harvester Besten (Figura 6), fabricado pela companhia sueca Gremo AB, operado por controle remoto a partir de um forwarder, constituindo-se de uma máquina com seis rodas, equipada com esteiras, sem cabine e sem operador. Operando em um conjunto formado por um harvester e dois forwarders, entre suas vantagens estão a melhor condição ergonômica para os operadores, menor investimento e o carregamento, logo após o corte das árvores, direto na caixa de carga do forwarder. Comparado ao sistema tradicional, o inovador conceito Besten driverless é altamente competitivo em operações de corte final (SEIXAS, 2010). Figura 6 – Detalhe Do Harvesterbesten. Fonte: Gremo (2011) De acordo com Hummel et al., (2005), Fleischer (2007) e Biernath (2012) em terrenos com declividades acentuadas as principais novas tecnologias nas máquinas de corte florestal, além do harvester X3M 911.3 estudado nesta tese, são: 30 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão Königstiger–é um trator harvester especializado em colher árvores em declividades até 33° e possui um sistema de nivelamento da cabine que garante maior área de visão ao operador. Highlander (FIGURA 4) – que é composto por uma máquina base de seis pneus onde o detalhe em que garante ao chassi da máquina a possibilidade de alongar-se e encurtar-se independentemente um lado do outro garante a característica de aplicabilidade desta máquina em terrenos declivosos e íngremes. Figura 7 – Detalhe do Highlander. Timber Pro TL 735 – B (Figura 8) – é utilizado em áreas montanhosas e se caracteriza por uma máquina base de esteiras com um cabeçote harvester e um cabo acoplado a lança da máquina para extrair árvores inteiras para posterior processamento das mesmas. Esta máquina também possui um pé de apoio alocado na lança que serve para apoiar à lança no solo, trazendo maior estabilidade a máquina, o que garante o processamento das árvores em terrenos não planos. 31 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão Figura 8 – Timber Pro Tl 735 – B. Fonte: Hummel et al. (2007) 6. TELEMETRIA APLICADA AO CONTROLE DE PRODUÇÃO DA COLHEITA MECANIZADA O sistema de telemetria pode ser aliado a outros sistemas como a utilização de computadores de bordo conectados ao GPS (Global Positioning System) e sistemas que quantificam o tempo de trabalho, paradas, tempo de manutenção, combustível/tempo, e o georreferenciamento, que permite identificar a área trabalhada por operador. Empresas do ramo Florestal se utilizam do sistema de telemetria buscando uma melhor eficiência nos serviços, um exemplo de sua utilização pode se dar com intuito de auxiliar e controlar as ações do motorista, o sistema pode se fazer útil para a verificação de alguns pontos específicos. Com os dados adquiridos são calculadas as porcentagens de eficiência e rendimento e com estes valores, pode ser computado o faturamento da empresa. A seguir veremos exemplos de programas de sistemas que buscam auxiliar o levantamento dos dados. 6.1 ESRI A Esri é uma empresa americana atuante no segmento de Sistemas de Informação Geográfica (SIG). Um dos produtos desta empresa é o ArcGIS, um software SIG utilizado em diversos segmentos da sociedade e setores produtivos, tais quais governos regionais e municipais, exército nacional, departamento de polícia, setor 32 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão florestal, da agricultura e da mineração. A Esri lançou em 2014 o ArcGIS 10.3, que possui, entre outras funções, a telemetria de dados em tempo real, transmitidos como mapas, listas, gráficos, entre outros. Os dados são coletados em data logger e são transferidos por telemetria ao banco de dados central. Os dados podem ser dados de um GPS para fornecer a posição geográfica das máquinas dentro de um erro de um metro aproximadamente, bem como a situação da mesma (ligada ou desligada). A totalidade das máquinas e veículos pode ser monitorada em tempo real pelos técnicos responsáveis em qualquer local que possua o sistema ArcGIS 10.3 instalado. 6.2 TREEMETRICS A plataforma Treemetrics possibilita a transferências em tempo real das informações de áreas de colheita remotas, além de posicionar geograficamente o local de cada árvore colhida. Os dados de colheita obtidos são utilizados para constantemente atualizar o módulo de gestão florestal da plataforma Treemetrics, o que possibilita o técnico adaptar as estratégias e demandas ao longo da execução da colheita. Os dados coletados pelo sistema são armazenados em data logger e transferidos por telemetria para o satélite particular da Treemetrics, denominado “SATCOM”, e posteriormente são exportados para um banco de dados na nuvem que pode ser acessado em qualquer localidade com acesso à internet. 6.3 MULTIDAT O sistema MultiDAT é equipado com sensores internos que detectam o movimento das máquinas e registra o uso das funções das máquinas, o que possibilita analisar a duração das ações da máquina e quantas vezes essas funções foram realizadas. O sistema ainda conta com a coleta de datas espaciais (pontos GPS) que posteriormente podem ser visualizados em softwares compatíveis de SIG. Ainda são reportados dados quanto ao tempo fora de operação e progresso do trabalho. Os dados gerados pelo sistema podem ser transferidos por telemetria pelo satélite particular da MultiDAT ou manualmente pela cópia e transferência de dados por um HD portátil. Um software ainda acompanha o sistema facilitar o trabalho e a visualização dos dados e informações geradas. 6.4 CLAAS O Claas telematics possibilita monitorar a performance das máquinas em campo em qualquer lugar com acesso à internet. O sistema permite o responsável monitorar, analisar e comparar resultados sobre a performance da colheita de modo a garantir todas as informações necessárias para o desenvolvimento das operações planejadas. 33 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão O funcionamento do sistema se baseia na coleta de dados via data logger embarcado, o qual coleta dados a cada 15 segundos, que posteriormente são enviados a um banco central de dados. Esses dados são salvos na central e podem ser acessados remotamente através de qualquer browser de navegação. Apesar de o sistema ter sido para operações de colheita de culturas agronômicas, certa gama de dados e informações geradas podem ser estendidas à colheita florestal. Dentre os dados comuns coletados pode-se citar: velocidade da máquina, altura de corte, desempenho da colheita, rendimento da colheita,área colhida, desempenho do descascamento, horas efetivas de trabalho, rotação do motor, velocidade de deslocamento, status do tanque de combustível, consumo de combustível, declividade e declividade lateral, posição geográfica e rotas percorridas. 6.5 ENALTA A solução da Enalta para telemetria busca junto a Cadeia de Valor dos Ativos Móveis, redução de valores de operação (colhedoras, manutenção, motor ocioso e operadores) e elevando a produtividade. Além de ser útil na recente onda de certificações e regulamentações ambientais. O contexto da Gestão de Ativos Móveis (GAM) apresenta uma série de análises de performance dos equipamentos e auxilia na gestão da frota melhorando também o monitoramento dos operadores e motoristas melhorando eficiência de combustíveis, lubrificantes, peças e manutenções. A GAM é composta por produtos da linha E-Track da Enalta, ambientes de comunicação com 3G, GPRS, WIFI e satélite, infraestrutura de TI com servidores, bancos de dados, sistemas e serviços e o E-Manager que realiza todo monitoramento dos ativos em tempo real usando um SIG (Sistemas de Informação Geográfica) de alta performance. Para as empresas do setor de transporte logístico, torna-se cada dia mais essencial um planejamento elaborado, visando a área da tecnologia da informação, para implantação de algum software de monitoramento para garantir a melhoria da qualidade e quantidade de todo processo de distribuição. Pois, esse setor encontra-se em constante crescimento do comércio eletrônico, e a empresa que não quiser ser suprimida por esse mercado, terá de se adaptar as mudanças. 34 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão 7. CARACTERÍSTICAS DA INFRAESTRUTURA FLORESTAL NO SUPRIMENTO DE MADEIRA E SUAS IMPLICAÇÕES GEORREFERENCIADAS 7.1 DEFINIÇÕES E HISTÓRICO Considera-se infraestrutura florestal todos os alicerces relacionados a produção florestal durante toda a cadeia produtiva, desde operações de preparo a implantação da floresta (quando trata-se de florestas plantadas) até a colheita da floresta. Quando estuda-se a exploração de florestas nativas as principais definições de infraestrutura tomam outra forma em função das particularidades de florestas nativas. Basicamente no setor florestal iremos nos ater aos três principais modais viários utilizados para transporte de suprimentos: Hidroviário, Ferroviário e Rodoviário. Em função da ampla rede rodoviária existente no Brasil a participação do modal rodoviário é de aproximadamente 61,1% em relação aos demais modais viários de transporte de carga, CTN (2014). Neste capitulo trata-se com grande ênfase os estudo de características e a qualidade das estradas florestais. Define-se como estradas florestais: “Estrada rural e florestal é o meio de ligação entre as áreas rurais e urbanas, comumente denominadas de estrada de terra.” (Machado, 2013). A infraestrutura florestal é de suma importância para melhoria da produtividade e redução dos custos operacionais, principalmente a infraestrutura rodoviária, pois o transporte significa a maior porcentagem de custos da madeira colocada na indústria. Em estudos de caso avaliados em empresas de base florestal na região sudeste do Brasil, as operações de: Transporte, colheita e implantação da rede viária totalizaram 65% dos custos na produção de madeira, vale ressaltar a grande relação das estradas florestais nestes centros de investimento. A execução da infraestrutura florestal pode ser uma das atividades que representam depois da floresta o principal investimento em um empreendimento florestal, este fator produtivo está diretamente relacionado a ação de depreciação contínua através do trafego sob a estrada (MALINOVSKI et al., 2004). O planejamento destas vias deve levar em conta a menor retirada de vegetação nativa e árvores isoladas, assim como, a menor mobilização do solo e a maior utilização das estradas já existentes, fazendo com que diminuam os custos para a implantação das estradas. Quando trata-se de estradas florestais é fundamental salientar a finalidade na implantação de uma estrada florestal de alta qualidade e capaz de garantir índices de trafegabilidades elevado durante todo o ano, independente das características climáticas da região. Segundo Malinovski (2013), as principais finalidades de estradas florestais são: Acesso a áreas; Guarda de Patrimônio; Implantação e manutenção; 35 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão Colheita; Transporte e abastecimento fabril; Visando alcançar padrões de qualidade elevados cumprindo todos os requisitos e finalidades de uma estrada florestal, alguns elementos de composição são essenciais e devem ser considerados durante o planejamento e execução de projetos rodoviários. Alguns dos principais elementos de composição de uma estrada florestal são: Densidade Ótima Perfil Horizontal Perfil Transversal Perfil Longitudinal Revestimento e Pavimentação Elementos de Drenagem Em função da grande variação entre os padrões de qualidade encontradas nas estradas brasileiras, variação entre os elementos de composição e variação de investimentos na rede viária, geralmente empresas de base florestal utilizam metodologias para classificar suas vias. Segundo Machado (2013), os principais tipos de classificação utilizados são: Quanto a sua Posição Geográfica - PR 090 (Ventania– Assaí) - BR 277 (Porto de Paranaguá – Ponte da Amizade) Quanto a Função - Rodovia Arterial - Rodovia Local - Rodovia Coletora Quanto a Jurisdição - Rodovia Federal - Rodovia Municipal - Rodovia Estadual Quanto as Condições Técnicas Em geral empresas florestais utilizam critérios de diferentes tipos de classificação visando customizar seu sistema de classificação. Portanto geralmente encontramos a seguinte classificação segundo sua importância para a empresa, sendo as: Primárias, mais largas e com melhor acabamento, ligam a área de plantio ao local onde está instalada a indústria; Secundárias, ligam a área de exploração às estradas principais, devem ser paralelas e de leste à oeste, linha do sol, para secar mais rápido depois das chuvas; Terciárias, geralmente conhecidos como ramais ou trilhas de arraste visando levar a madeira para uma estrada passível da entrada de carretas. 36 Disciplina: Sistemas de Suprimento e Colheita Florestal de Precisão 7.2 ELEMENTOS E CARACTERÍSTICAS DA INFRA ESTRUTURA FLORESTAL Para melhor entendermos a importância do georreferenciamento e a forma como ele interage com o planejamento florestal e sua infraestrutura, devemos conhecer brevemente os elementos que compõe as estradas florestais e a forma como se dispõe no processo construtivo da mesma. Quando trata-se de elementos de construção de uma estrada florestal, pode-se segmentar os elementos construtivos em três grandes grupos: Traçado Geométrico, Pavimentação e Drenagem. 7.2.1 TRAÇADO GEOMÉTRICO Define-se como traçado geométrico o desenho ou delineamento de um trecho de estrada. Este parâmetro é de grande relevância para todo o horizonte produtivo que a estrada irá escoar. Este elemento relaciona todo o planejamento de: Perfil horizontal, Velocidade Diretriz, tipo e raio de curva, perfil longitudinal, perfil transversal e superelevação (Figura 9). Os parâmetros de traçado geométrico de maneira geral devem concordar o projeto da estrada com as características do ambiente. Quando projetados e alocados corretamente os traçados geométricos de uma estrada irão proporcionar a melhor via para determinada área em um custo não oneroso. Figura 9 - Fatores relacionados no estudo
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