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LOGÍSTICA FLORESTAL DISCIPLINA: MÓDULO I – Logística de Abastecimento PROFESSOR: RENATO CESAR GONÇALVES ROBERT Renato Cesar Gonçalves Robert Organizador Logística Florestal Logística de Abastecimento 1ª Edição Curitiba Edição do Autor 2019 1. Introdução 2. Operações Florestais Componentes da Cadeira de Suprimento da Madeira Provenientes de Florestas Plantadas 3. Carregamento 4. Caracterização de Veículos de Transporte 5. Controle e Monitoramento de Operações Logísticas 6. Controle e Monitoramento de Operações Logísticas 7. Gestão de Operações de Pátio Índice 4 Agradecimentos Nossos agradecimentos são para todas as colegas do Programa de Educação Continuada em Ciências Agrárias (PECCA) da Universidade Federal do Paraná que acreditaram na nossa proposta. Este material foi desenvolvido em coordenação do Laboratório de Abastecimento e Mecanização Florestal da UFPR e esta edição é a versão preliminar para um conjunto de três edições da Logística Florestal: Logística de abastecimento, logística industrial e logística de distribuição. Esta versão preliminar tem o intuito de fomentar a utilização deste material de modo a criar e apresentar novas considerações ligadas as operações logísticas ligadas a atividade florestal. 5 6 RENATO CESAR GONÇALVES ROBERT Qual a aplicação ideal da colheita florestal de precisão para o meu empreendimento? Quais a implicações da infraestrutura na logística florestal? Em que condições deve ser adotada uma estratégia de determinada logística inbound? Qual é o controle de transporte ideal? Estas são perguntas que envolvem as operações que compõem a logística de produção florestal e constantemente vem se tornando objeto de busca por atualidades por parte de grandes empreendimentos florestais. As principais características e as variáveis que influenciam a logística devem ser conhecidas pelos profissionais da área florestal, visto que as operações de colheita, transporte, carregamento, descarregamento, controle de pátio e medição integradas a infraestrutura de abastecimento e distribuição fornecem um número muito grande de informações a serem gerenciadas. Empresas atualmente buscam por opções de tecnologia que garantam com mais acuracidade os números que envolvem a colheita de madeira desde o corte até a entrega do produto ao cliente antes da produção e até mesmo na distribuição do produto após a manufatura. Grande parte do sucesso logístico de um empreendimento e até mesmo de uma nação depende em sua grande parte da infraestrutura. Existem três fatores que compõem o desempenho competitivo de um sistema: os fatores internos à empresa, os fatores estruturais e os fatores sistêmicos. Neste guia pretendemos abordar especificamente alguns fatores internos à empresa e alguns fatores sistêmicos. Os fatores estruturais que são relacionados ao mercado, concorrência e configuração da indústria não serão abordados aqui, pois suas implicações relacionadas a logística podem ser alteradas em razão de mudanças extremamente bruscas e de grande impacto a uma empresa. 1 Introdução 7 Os fatores internos à empresa são basicamente: estratégia e gestão, capacidade produtiva e tecnológica e recursos humanos. Neste guia abordaremos a gestão nos capítulos relacionados a baixos níveis de competitividade que estão atrelados a muitos fatores impeditivos ao sucesso e não somente a baixa qualidade da infraestrutura. Deste modo, várias áreas da ciência florestal são partes constituintes da logística inbound, também conhecida por logística de abastecimento ou suprimento de produtos de origem florestal, em especial a madeira. 8 RENATO CESAR GONÇALVES ROBERT De maneira geral, sob a ótica da logística florestal, o abastecimento florestal ou o suprimento florestal são o conjunto de operações integradas ou não que visam a formação de uma floresta e o seu aproveitamento final a partir dos produtos oferecidos por estas florestas. Geralmente estes produtos são a madeira em toras, mas também é possível a obtenção de outros produtos como: resinas, folhas, biomassa de galhos e ramos, dentre outros. Para a logística de abastecimento florestal também se dá o nome de Inbound Logistics ou quando focada em madeira Wood Supply Chain, onde além dos produtos e materiais que constituem a cadeia logística, também são consideradas as operações florestai de diferentes naturezas realizadas no propósito de abastecer uma fábrica ou indústria com matéria prima proveniente de florestas plantadas ou nativas. Do mesmo modo que a logística inbound abastece uma indústria, a logística industrial ou logística interna que é mais ligada a engenharia de produção e linhas de produção industriais é considerada uma das integrantes da logística florestal. A partir da industrialização do produto florestal, seja ele painéis de madeira, bobinas de celulose, papel, madeira serrada dentre outros; é necessário que dentro da denominada logística florestal seja dada a atenção ao processo de distribuição dos produtos industrializados com a logística de distribuição ou logística outbound. A integração das três logísticas compõe a tríade da cadeia produtiva que 2 Operações Florestais Componentes da Cadeira de Suprimento da Madeira Provenientes de Florestas Plantadas 9 compõe a logística florestal: logística inbound, logística industrial e logística outbound (Figura 1). Figura 1: Composição da Logística Florestal. A formação de uma floresta plantada é composta por inputs operacionais que contribuem para o seu desenvolvimento sendo estes inputs semelhantes aos encontrados nas definições encontradas por Jetzke, 2007 e Koether, 2011; onde para o processo logístico os inputs operacionais dentro do processo são substanciais para a construção e produção dos produtos finais da cadeia logística, no caso de florestas plantadas, madeira, seus subprodutos e outros produtos não madeiráveis. Considerando que dentre as áreas da ciência florestal, algumas possuam o cunho operacional, ou seja de uma ação de um poder, de uma faculdade, de um agente que produz um efeito. Dentro da formação de uma floresta plantada podemos citar algumas operações realizadas com o intuito de criar uma floresta sadia e com volume ideal para seu melhor aproveitamento, ou seja, operações de input na logística inbound ou logística de abastecimento (Figura 2). A seguir são apresentadas as principais operações de input para a formação de uma floresta plantada em uma tendência cronológica de ocorrência. 10 Figura 2: Operações realizadas na logística inbound. Operações de Viveiro e Produção de Mudas Florestais Nestas operações são consideradas todas as atividades relacionadas a produção de material reprodutivo como por exemplo sementes e mudas florestais. As operações de viveiro e produção de mudas florestai por si também possuem seus inputs internos podendo citar: substrato, tubetes, água, viveiristas, dentre outros. Deste modo é possível compreender a abrangência que a logística florestal tem dentro do seu conceito e sua definição. Considerando isto é possível afirmar que o viveiro florestal de uma empresa é parte integrante da logística florestal da empresa e especificamente está relacionado a logística inbound da empresa. Podem ser consideradas o primeiro passo para a produção de uma floresta plantada visto que podem ser incluídas as atividades de coleta de sementes. 11 Operações Silviculturais As operações silviculturais são as mais dinâmicase importantes para a formação de uma floresta plantada quando avaliadas sob o valor de investimento realizado nestas operações. Apesar de não serem 100% mecanizadas, atingir cada vez mais um maior grau de mecanização é considerado como um dos maiores desafios para o setor florestal brasileiro. Desde o plantio até a necessidade ou não de podas/ desramas e desbastes a influência das operações silviculturais estará atrelada diretamente a qualidade das árvores e da floresta. A silvicultura envolve um grande número de pessoal atuando diretamente nas operações de plantio, coroamento, coveamento, combate a formigas dentre outras. Por esta razão necessita de uma atenção especial quanto a logística de transporte de pessoal e de produção por hectare em razão das implicações e variáveis relacionadas a suas atividades. A interação entre as operações de colheita também é de fundamental importância, uma vez que ambas são clientes internos da empresa florestal, de modo que a silvicultura oferece a partir da qualidade das suas operações e consequentemente das árvores e da floresta, melhores condições para a realização da colheita florestal. Por outro lado, a colheita florestal bem realizada interfere diretamente na necessidade ou não de retrabalhos ou maior investimento na silvicultura, podendo citar como exemplo a adoção do sistema de colheita de toras curtas em detrimento do sistema de árvores inteiras. Enquanto um deixa a área colhida com um maior número de resíduos como galhos, ramos e folhas o outro retira boa parte destes até a beira da estrada, influenciando deste modo a silvicultura a ser realizada para a rotação seguindo após um corte raso. Além das operações silviculturais serem de grande movimentação de mão de obra e de necessidade de bom planejamento as mesmas podem ser consideradas como operações de colheita florestal quando são realizados desbastes em uma floresta. Na opção por realização de 12 desbastes sistemáticos, seletivos ou mistos estes são considerado uma intervenção silvicultural por intermédio de uma operação de colheita florestal. Operações de Dendrometria e Inventário Nestas operações podem ser consideradas as intervenções de cubagem e medição de parcelas amostrais nos plantios florestais. Apesar de ser de pouco impacto visual, podem ser consideradas operações de obtenção de dados dendrométricos, sendo necessárias técnicas e planejamento adequados para a melhor estimativa de dados referentes a produtividade florestal do plantio. Operações de Proteção Florestal Nas operações de proteção florestal podemos considerar que estas estão praticamente em combinação com alguns tratos silviculturais como por exemplo o combate a formigas. Entretanto o combate a pragas necessita de atividades de fumigação, aplicação de herbicidas, entre outras que inferem na entrada por parte de trabalhadores nos talhões com o objetivo de aplicar produtos que venham a combater pragas florestais. Por tratar se de uma atividade que contribui para o crescimento dos plantios florestais as operações de proteção florestal necessitam de planejamento, supervisão e controle. Operações de prevenção e controle de incêndios Florestais Como incêndios florestais ocorrem em decorrência de condições que venham a facilitar estes eventos como: períodos de seca, existência de material combustível e agentes causadores podendo ser: raios (descargas elétricas atmosféricas, comuns nas nuvens tipo CB); incendiários ( fogo 13 atado por vingança ou desequilíbrio mental (piromaníaco)); queimas para limpeza( na agricultura, nas pastagens ou em reflorestamento); fumantes (fósforos e pontas de cigarros acesos, atirados ao chão da floresta); fogos campestres ( fogueiras em acampamentos, caçadas ou pescarias); outras operações florestais (trabalhadores florestais em atividade); estradas de ferro (atividades das estradas de ferro) e outras ( balões de festas juninas; efeito-lente de cacos de vidro; etc). Operações de Infraestrutura Florestal A infraestrutura e sua construção não pode estar atrelada cronologicamente a um projeto florestal como pré ou pós operações de plantio por exemplo, pois ela estará ligada ao histórico de caminhos anteriores pré existentes e a necessidade ou não de abertura de estrada para colheita por exemplo. Deste modo inserimos a infraestrutura como operações transversais a todas operações florestais componentes da logística inbounb. Definir Infraestrutura Florestal em alguns termos técnicos, é uma tarefa complicada. Para alguns autores, estradas florestais possuem caráter social representativo nas regiões onde estão alocadas. Segundo Malinovski et al. (2004), estradas florestais são um tipo de investimento que deve atender de forma 13 abrangente aos aspectos sociais, apresentando exequibilidade técnica, definidas através do melhor traçado com o menor custo de implantação e manutenção, com vistas a reduzir os efeitos danosos ao ambiente. Braz (1997) conceitua rede viária florestal como estruturas ou formas fundamentais de caminhos lançados sobre uma área florestal com relação a união ou ligações entre si. “Faixa de terreno com características geométricas especiais, sistematizada e com piso preparado que serve para a circulação de veículos automotores. ” Definição de Estrada Para Dietz (1983), rede viária é o conjunto de todas as vias que permitem acesso às áreas florestais isoladas; acesso para o transporte de 14 material e transporte dos produtos gerados. Rede viária florestal são todas as vias que servem para dar acesso ás áreas florestais no sentido de viabilizar a implantação, a exploração e o transporte de material ou produto florestal, Machado e Malinovski (1986). Portanto inserida a rede viária é possível considerar outras estruturas funcionais que apoiam as operações florestais como acampamentos, módulos de operação, entre outros. Infraestrutura florestal então pode ser o conjunto de vias de acesso a floresta e suas obras de arte (bueiros, caixas de contenção, camaleões, pontes, sarjetas e etc), incluindo edificações (acampamentos, áreas de módulo, guaritas, etc), que conectam áreas de atividade florestal, possuindo relevância socioeconômica nas regiões onde estão inseridas e atendendo as necessidades operacionais do setor de produção florestal. De acordo com o que afirma Moro, 2016, apesar da alta importância da infraestrutura florestal, em boa parte das empresas, estradas não recebem um investimento de análise e planejamento técnico como deveriam. A ausência de planejamento prévio implica em atropelos das atividades de infraestrutura, gerando má qualidade da via construída ou reformada. Por sua vez, não conhecer os rendimentos das operações de construção e manutenção de estradas culmina no descontrole do processo, podendo gerar custos elevados. O controle de rendimentos individuais em operações com estradas florestais é de grande relevância para o processo florestal. A ausência de ferramentas e parâmetros de apoio a áreas de infraestrutura florestal está atrelada à diversidade nas atividades de planejamento e construção de estradas florestais no Brasil, podendo-se destacar as diferentes condições edafoclimáticas, circunstâncias ambientais, cenários econômicos e conjunturas sociais, culminando em processos de formação de infraestrutura totalmente diferentes. Entretanto existem empresas que realizam investimentos na construção de estradas gerando obras de arte com boas condições de construção técnicas e funcionais como passagens a vau, por exemplo (Figura 3). 15 Figura 3: Passagem de água a vau em cruzamento de rio construída com concreto. As operações de infraestrutura são realizadas a partir de um planejamento prévio e necessidade de abertura ou manutenção de estradas florestais. Basicamente as operações são: construção deestradas, manutenção de ramais e estradas vicinais, extração e transporte de cascalho e serviços de apoio. Entretanto existem outras operações que são definidas individualmente por cada empresa e podem ser mais ou menos completas que as acima citadas. Como exemplo são apresentadas na figura 4 abaixo algumas máquinas e suas operações relacionadas a infraestrutura florestal. Figura 4: Operações e máquinas relacionadas a infraestrutura florestal. 16 O investimento em infraestrutura florestal e sua manutenção é parte fundamental e está extremamente atrelado a operações de colheita e transporte florestal. Deste modo é que as operações relacionadas a Infraestrutura Florestal podem garantir melhores índices de eficiência para a competitividade de uma empresa florestal. Operações de Colheita Florestal O Brasil curiosamente possui um histórico com relação ao uso do solo e principalmente a cultura e interação entre o homem e a floresta um tanto quanto curioso. Desde a descoberta do País pelos europeus e a exploração do Pau-Brasil e especialmente com o avanço da fronteira agrícola, que até hoje se expande por terras que onde ainda se evidencia a predominância de extensas áreas de floresta com a entrada da monocultura agrícola e pecuária extensivas; o uso das florestas é marginalizado e não valorizado como é o caso dos Estados da Amazônia Legal. No entanto, a realidade atual nos remete a uma inversão de papéis no uso e na importância dos recursos naturais, especialmente nos recursos florestais. Hoje a maior importância é dada aos agronegócios e seus produtos deixando assim o uso de florestas e até mesmo sua preservação na posição de um obstáculo para o avanço do agronegócio ou até mesmo no caso das florestas de produção em um produto agregado ao agronegócio. O Brasil se encontra em uma vertente agrária tão evidente e tão forte, que setores fortes e pujantes como o setor florestal é considerado como um segmento do setor agrário nacional. Este panorama se desenha e mostra uma dinâmica onde as florestas, ou de produção, como no caso das florestas plantadas, ou para o manejo florestal sustentável ou para a preservação são pouco priorizadas nas políticas públicas brasileiras. Desde as técnicas avançadas de derrubada de árvores tropicais e seu arraste, até a tecnologia da colheita mecanizada dos plantios florestais, zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 17 veremos detalhes desta importante etapa de um ciclo de uma floresta: suas operações e técnicas de uso. A arte de se cortar árvores com equipamentos mecanizados tem uma história recente no Brasil. A grande utilização de ferramentas manuais nas operações florestais tendo como grande auxílio a tração animal fazia da colheita florestal um local com grande nível de exposição a riscos de acidentes pelos envolvidos seja pelos materiais cortantes das ferramentas e seu pouco conhecimento de uso, seja pelos animais peçonhentos que povoavam as florestas, mas também pelo elevado cansaço provenientes de jornadas intensas de trabalho tendo como conseqüência, a fadiga e contínuos afastamentos provocando baixos rendimentos de produção. Mais tarde, o silêncio incondicional das florestas era notoriamente quebrado pelo ruído ensurdecedor das motosserras. Mas essa fase foi responsável por uma grande evolução nos processos de trabalho através dos estudos aplicados de tempos e movimentos, e na ligação mais intrínseca máquina/homem por meio dos estudos de ergonomia. Com a abertura das fronteiras comerciais no início da década de 90, o Brasil iniciou seu processo de colheita mecanizada com relativo atraso, em relação aos países escandinavos e norte-americanos que possuíam já na época grande domínio de técnicas e manutenção dos referidos equipamentos. Com a vinda dos equipamentos para o Brasil, também vieram os problemas, principalmente relacionados à falta de conhecimento de manuseio na operação e manutenção desses. Um elevado potencial tecnológico montado sobre rodas ou esteiras sem conhecimento prévio para o manuseio aqui no Brasil. Com as máquinas também vieram problemas de logística no fornecimento de suporte de peças e serviços, pois a colheita florestal brasileira é bem generosa em sua distribuição espacial de norte a sul do país. Surgiu com isso um gap tecnológico pelo distanciamento entre conhecimento e tecnologia, o qual dificultou intensamente ganho de produção imediato, pois os equipamentos ao apresentarem problemas zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 18 mais complexos, ficavam inoperantes aguardando assistência técnica especializada que em muitos casos, se encontravam em regiões distantes. Já a forma de como se abater e retirar grandes volumes de madeira de dentro das florestas para que, de certa forma, pudesse compensar o alto investimento feito nos equipamentos foi motivo de grandes tentativas, muitas vezes frustrantes. Com ausência de mão-de-obra especializada, não se tinha conhecimento sobre como transformar a colheita para um novo padrão. Florestas artificiais principalmente de pinus e eucalipto, previamente espaçadas e alinhadas como as encontradas no Brasil foram grandes laboratórios para definição de técnicas operacionais que gerassem conforto à operação, sustentabilidade, segurança e produtividade. Passados vinte anos dessa introdução da mecanização no país, o setor ainda apresenta resquícios de outrora, insistindo em problemas já levantados e definidos como prioritários, ou seja, a má formação de operadores de máquinas florestais. A correta formação de operadores desses equipamentos vem até os dias atuais sendo discutida e estudada em encontros, palestras e seminários, pois é um ponto relevante para ganhos de produtividade e de diminuição dos custos operacionais. Alguns aspectos podem ter influenciado a grande mudança que ocorreu na colheita de madeira no Brasil a partir de meados e final dos anos 90. Abaixo seguem alguns deles: A visão quanto a possíveis restrições no uso de equipamentos mecanizados foi e ainda vem sendo modificada com a evolução no desenvolvimento de técnicas que propiciem o aumento de produtividade dos maciços florestais. É a interferência cada vez maior do melhoramento genético que incide sobre as florestas facilitando trabalhos subsequentes, principalmente o corte. Os plantios anteriores eram estabelecidos por sementes e, portanto, ocorria uma grande variação entre as árvores, inclusive em seus diâmetros, o que dificultava a mecanização. Agora, com os plantios clonais permitiu-se a utilização de máquinas modernas com sucesso, pois a pequena ou quase inexistente variação 19 entre árvores, possibilitou a aplicabilidade dos sistemas garantindo produtividade nas operações. Outro fator relevante foi em relação a topografia, pois os diferentes equipamentos apresentam limites de declividade para trabalho. Em certas regiões de nosso país, vemos uma grande variação de relevo, e muitas vezes, encontramos regiões com topografia bastante ondulada, o que dificulta a operacionalidade de tais equipamentos. Mas a grande oferta e variedade de equipamentos oferecidos nos últimos anos, tornou a atividade de colheita florestal um tanto mais dinâmico e com possibilidades de escolha quanto aos sistemas a serem empregados. A colheita florestal ou colheita de madeira é de acordo com Machado (2014) o conjunto de operações realizadas no maciço florestal que tem como objetivo preparar e extrair a madeira até o local de transporte, utilizando técnicas e padrões pré-estabelecidos. Duas etapas primordiais compõem basicamente a colheita, sendo elas: o corte florestal e a extração (Figura 5). Figura 5: Etapas da Colheita de Madeira.. A principal operação que une a colheita de madeira ao transporte florestal é ocarregamento e sobre este tema abordaremos suas características no próximo capítulo. zap900206 Realce zap900206 Realce 20 REFERÊNCIAS BRAZ, E. M. Otimização da rede de estradas secundárias em projetos de manejo sustentável de floresta tropical. EMBRAPA: Rio Branco, 1997. (EMBRAPA - Circular Técnica, n.15). DIETZ, P. Parâmetros da Rede Viária e sua Otimização. In: CURSO DE ATUALIZAÇÃO SOBRE SISTEMAS DE COLHEITA DE MADEIRA E TRANSPORTE FLORESTAL, 4.,1983 , Curitiba. Anais... Curitiba : FUPEF, [1983] p. 22-35. JETZKE, S. Grundlagen der modernen Logistik Methoden und Lösungen. Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG. 2007 KOETHER, R. Taschenbuch der Logistik. Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG. 2011 MACHADO, C. C. (Ed.). Colheita florestal. 3. ed. atual. e ampl. Viçosa, MG: Ed. UFV, 2014. MACHADO, C. C.; MALINOVSKI, J. R. Rede viária florestal. Curitiba: FUPEF, 1986. 156p. MORO, H.C. Ferramentas de controle em atividades de infraestrutura florestal no município de coronel Domingos Soares – PR. Trabalho de Conclusão de Curso. UFPR, 2016 21 BRUNA CASANOVA DOS SANTOS ISLAINE DE OLIVEIRA NASCIMENTO RENATO CESAR GONÇALVES ROBERT INTRODUÇÃO A colheita florestal é composta pelas etapas de corte, extração, carregamento, descarregamento de madeira. Dentre estas, algumas são caracterizadas por serem operações de elo, como o carregamento, uma vez que esse é a ligação entre a extração e o transporte florestal principal ou secundário. Tais operações de elo devem ser bem administradas caso contrário pode ocorrer funis de produção, gerando filas e elevando os custos. O carregamento florestal, consiste na operação de carregar os veículos que serão utilizados no transporte da madeira, a eficiência do carregamento influência na produtividade e no custo de transporte. A máquina a ser empregada no carregamento é selecionada com base em diversos fatores, tais fatores e as máquina empregadas no carregamento florestal serão abordadas detalhadamente neste capítulo. Segundo MACHADO et al. 2014, a eficiência do carregamento afeta na produtividade e no custo do transporte. Para se ter um carregamento Carregamento 3 Fatores influentes no carregamento 3.1 zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 22 florestal eficiente é necessária uma escolha de método e maquinário baseada em diversos fatores que influenciam nesta operação, sendo eles: a) Comprimento das toras: em sistemas mecanizados, este é um fator limitante para o uso de determinados métodos de carga. Se o comprimento do feixe se aproximar ao limite da capacidade de carga da grua, maior será o rendimento. Já em sistemas manuais, um maior comprimento, com o mesmo diâmetro e peso específico, acarreta em maior esforço físico por parte do trabalhador devido ao excesso de peso, e diminuir o trabalho contínuo, diminuindo assim o rendimento; b) Peso específico da madeira: o peso específico é correlacionado a potência da grua. Para uma mesma tara do veículo, quanto maior a potência da grua, ou seja, maior capacidade de carga, maior será o rendimento, o contrário também é válido. Já no sistema manual, um maior comprimento de tora acarreta na necessidade de diminuir seu comprimento uma vez que o excesso de peso reduz o rendimento do trabalho e exige maior esforço físico do trabalhador; c) Fator de empilhamento: o fator de empilhamento é a relação entre o volume sólido de uma pilha, desconsiderando espaços vazios, pelo volume aparente dessa (largura x altura x comprimento). Quanto mais próximo de 1 for o valor, mais madeira tem na pilha. Para o carregamento de gruas, quanto maior o fator de empilhamento maior será o volume de madeira carregado por ela, isso ocorre possivelmente pela forma mais arredondada do fuste. Já no método manual, este fator não é observado; d) Capacidade da grua: quanto maior a capacidade de carga da grua maior será o rendimento, desde que compatível com a força disponível; zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 23 e) Volume do feixe: quanto mais próximo for o volume do feixe a capacidade volumétrica da grua ou de múltiplos dessa capacidade, maior será o rendimento da operação; f) Ciclo da garra: o ciclo da garra começa antes da abertura da pinça até o termino do carregamento. Quanto menor for o tempo do ciclo maior será o rendimento; g) Grau de eficiência operacional: o rendimento da operação depende da experiência e treinamento do operador, da adaptação da máquina ao operador, por exemplo, carregadores e descarregadores com alavancas em posições desconfortáveis, baixo nível de manutenção, cursos e treinamentos muito extensos podem comprometer o rendimento do trabalho; h) Organização da madeira: quanto mais organizado for o empilhamento, maior será o rendimento das máquinas ou equipamentos, uma vez que a organização da madeira facilita o carregamento e reduz o tempo com locomoção e manobras. As figuras abaixo representam pilhas que facilitam na eficiência do carregamento, figura 1, diferentemente da figura 2. Figura 1: Pilha organizada. Figura 2: Pilha mal organizada, dificultando o carregamento. zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 24 i) Disponibilidade de veículos de transporte: para garantir um bom rendimento é necessário um planejamento eficiente e otimizado, de modo a não faltarem veículos para operação e que esses não fiquem parados por muito tempo. O carregamento é classificado quanto ao grau de mecanização, sendo dividido em: manual, semimecanizado e mecanizado. Carregamento manual O carregamento manual normalmente é empregado em regiões administradas por fazendeiros florestais que possuem pequenas áreas de floresta plantada; em regiões onde esta atividade é terceirizada e, ou em locais em que a madeira é destinada à geração de energia. Este processo é utilizado quando se trabalha com toras de pequeno comprimento, de diâmetro reduzido e de baixo peso específico, caso contrário os riscos aos quais os trabalhadores estariam expostos seriam maiores, além do elevado esforço físico e maiores riscos à segurança do trabalhador, sendo assim, nestes casos o carregamento manual pode se tornar inviável técnica, econômica e ergonomicamente. Geralmente são utilizadas equipes grandes para realizar as atividades da operação. Em contrapartida, a mão de obra cada vez mais escassas, os riscos da operação, encargos sociais e trabalhistas, entre outros aspectos, culminaram no aumento da mecanização da Figura 3: Carregamento manual. 3.2 Métodos de carregamento zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 25 operação, uma vez que as máquinas são mais eficientes, têm-se a possibilidade de trabalhar em turnos, etc. Figura 4: Carregamento manual. Carregamento semimecanizado O carregamento semimecanizado é bastante diversificado e, normalmente, empregado em situações particulares, sendo uma delas a utilização em toras de espécies nativas para serraria em pontos distintos da trilha na floresta. VANTAGENS DO CARREGAMENTO MANUAL: Geração de grande número de empregos; DESVANTAGENS DO CARREGAMENTO MANUAL: Alto custo com encargos sociais e trabalhistas de mão de obra; Produtividade relativamente baixa; Grande risco de acidente; Exigência de elevado número de trabalhadores (mão de obra escassa). zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realcezap900206 Realce zap900206 Realce 26 Este método atua com sistema de catracas tracionados por cabos de aço que por sua vez são acionados por trabalhadores, animais, pequenos tratores ou pelo próprio veículo de transporte (MACHADO et al. 2006). Para alcançar a superfície do veículo as toras devem ser roladas pelo solo até a plataforma do veículo de transporte e vice-versa. Diferentemente do método manual, o comprimento das toras pode ser maior no método semimecanizado. Dos aspectos positivos desse método têm-se a geração de empregos e aplicabilidade em espécies nativas, em contrapartida, as desvantagens são a baixa produtividade, comparada ao método mecanizado, elevados riscos de acidentes e limitação quantos as condições do terreno e tipo de solo. Figura 5: Carregamento semimecanizado. VANTAGENS DO CARREGAMENTO SEMIMECANIZADO: Geração de grande número de empregos; DESVANTAGENS DO CARREGAMENTO SEMIMECANIZADO: Produtividade baixa quando comparada ao carregamento mecanizado; Alto risco de acidente; Limitado a determinadas situações, tipo de solo, condições climáticas, entre outros. zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 27 Carregamento mecanizado Dentre os três métodos, o mecanizado é o mais empregado, devido à sua grande eficiência operacional, possibilidade de trabalho em turnos, menores risco de acidentes, entre outros. No entanto, tal método é sensível as condições topográficas, tipo de solo, condições climáticas, má qualificação profissional do operador, além do comprimento, diâmetro e peso específico da tora, que por sua vez podem afetar o desempenho das máquinas. O carregamento mecanizado apresenta subdivisões por tipo de equipamento, pois cada maquinário apresenta uma característica e faixa de melhor desempenho. Sendo suas subdivisões: a) Carregadores Mecânicos com Pneus: Essas máquinas apresentam rápido deslocamento, porém necessitam de boa capacidade-suporte do solo, uma vez que a compactação causada pelo rodado é mais prejudicial devido a sua menor área de contato com o solo. Apresentam, normalmente, gruas com baixa capacidade de carga. Quanto ao ciclo de trabalho, consiste em deslocar a grua vazia em direção a pilha de madeira, localizada na beira da estrada, nos pátios, pátios intermediários e de outros locais, para ser apanhado um feixe de toras, posteriormente deslocar a grua carregada em direção ao veículo de transporte e sua respectiva deposição sobre ele. Figura 6: Carregador mecânico de braço hidráulico com pneus.). Fonte: Volvo. zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 28 b) Carregadores mecânicos com esteira: De modo geral, possuem capacidade de operar em solos com maior declividade e com baixa capacidade-suporte. Possuem braços de comprimentos maiores o que possibilita alcançar madeira em maiores distâncias e suas gruas têm elevada capacidade volumétrica, em contrapartida o deslocamento dessas máquinas é mais lento. O ciclo de trabalho dos carregadores mecânicos com esteiras consiste em deslocamento vazio em direção a pilha localizadas na beira da estrada, em pátios, pátios intermediários e de outros locais; posteriormente deslocar-se com a grua carregada em direção ao veículo de transporte e depositar o feixe de madeira no veículo. c) Caminhão auto carregável: São caminhões adaptados com gruas, na sua porção central, que possuem menor capacidade de carga, sendo empregados no carregamento e descarregamento em curtas distâncias, devido ao fato de sua tara ser muito elevada o que provoca um maior consumo de combustível que encarece o custo operacional e torna sua aplicação mais interessante no baldeio, por exemplo. O caminhão auto carregável apresenta limitações de uso, devido à suas dimensões, com relação ao tráfego em estradas municipais, estaduais e federais. Quanto ao ciclo de trabalho, consiste em posicionar o Figura 7: Carregadeira CAT. 312C. Fonte: Caterpillar. Figura 8: Caminhão auto carregável. Fonte: TMO. zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 29 caminhão entre pilhas, leiras ou bandeiras de madeira; movimentar a grua vazia até os feixes de madeira e posteriormente carrega-la com a madeira; movimentar a grua carregada em direção ao compartimento de carga do caminhão e depositar o feixe de madeira no veículo; movimentar a grua vazia em direção a pilha e repete esse ciclo até que a carga seja completada. d) Carregadores Frontais: São máquinas utilizadas no carregamento/descarregamento de madeira de florestas plantadas para usos como celulose, entre outros. Em razão dos carregadores frontais não realizarem o movimento de rotação em seus próprios eixos, são necessárias mais manobras para completar seu ciclo de trabalho, sendo que esse último consiste em posicionar a máquina de frente para a pilha, apanhar o feixe de madeira com a grua, movimentar a máquina para depositar a madeira em um pátio, e repetir a operação até que toda madeira seja removida do veículo de transporte. Figura 9: Carregador frontal. Fonte: Volvo. zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 30 e) Carregadores Fixos: São máquinas adaptadas com gruas hidráulicas de maior capacidade de carga. Seu uso, normalmente, é mais utilizado no descarregamento por conta do grande volume de madeira que é trazido por veículos em um único pátio, mas também pode ser aplicado no carregamento em pátios de carga, nas proximidades dos talhões, que recebem grande quantidade de madeira em circulação. Figura 10: Carregador com base fixa. Fonte: Motocana. f) Guindastes: São comumente utilizados em portos no descarregamento de veículos para posterior carregamento de navios, pois sua grua de alta capacidade de carga é sustentada por braços hidráulicos fixos de elevados tamanhos e cabos com maiores diâmetros. Figura 11: Guindaste florestal. Fonte: Palfinger. zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 31 2.3 A determinação do volume de cargas florestais muitas vezes é feita de forma manual, por algumas empresas, o que possibilita acometer erros, tanto amostrais quanto não amostrais, além da demora na obtenção de dados. Um outro equívoco que se comete é a utilização de médias já calculadas para os fatores de empilhamento, o que acarreta em erros no volume sólido da carga. Tal imprecisão nos valores equivale a cerca de 1 a 5% do custo da madeira. Visto isso, foram desenvolvidos sistemas automatizados de medição com objetivo de tornar mais precisa a medição de cargas. Com esses recursos, o erro que era de 5% caiu para 0,01%, além das outras vantagens que serão explanadas no decorrer do capítulo. 3.3 Sistema de medição de cargas florestais VANTAGENS DO CARREGAMENTO MECANIZADO: Possibilidade de trabalho em turnos; Alta produtividade; Maior segurança e ergonomia. DESVANTAGENS DO CARREGAMENTO MECANIZADO: Elevado investimento inicial para aquisição da máquina; Necessidade de boa estrutura de manutenção (alto custo operacional); Limitado a determinadas condições. zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce Custo zap900206 Realce 32 Método fotográfico Consiste em tirar fotos horizontalmente e perpendicularmente a área de sessão transversal das toras; sobrepor a imagem em um papel reticulado ou virtualmente em um software, ambos possuem pontos que ficaram sobre as toras, com isso, faz-se uma contagem de quantos pontos que nãoestão sobrepostos as toras, ou seja, pontos no ar. A partir desse dado é possível obter o volume sólido da pilha, desconsiderando espaços vazios. 𝐹𝐶 = 1 − 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑛𝑜 𝑎𝑟 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑛𝑡𝑜𝑠 Figura 11: Fotográfia de pilha.. Chipmeter O Chipmeter 4000 foi desenvolvido no Chile, pela WoodTech e essa é sua única fabricante, que o distribui em diversos países. Ele auxilia no dimensionamento e visão, através de um scanner 3D de raios infravermelhos que realiza a medição volumétrica de cargas de cavacos ou biomassa, realizando uma medição precisa, fazendo assim com que a empresa pague somente o que de fato está recebendo de carga. Além de poder ser feita em qualquer condição climática, diminuir os custos operacionais, necessitando de menos mão de obra e minimizando riscos zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 33 de acidente. A instalação do equipamento chega da faixa do milhão de reais e para segurança são realizadas duas manutenções preventivas por ano. O sistema possibilita a medição de volume sólido, volume estéreo, densidade aparente e características biométricas da madeira. Procedimento de medição A medição de cargas se dá em cinco etapas, sendo elas: captura, perfil, segmentação, cálculo e resultados; que serão detalhadas a seguir. a) Captura: dura aproximadamente 30 segundos e é realizada com o caminhão em movimento, com uma velocidade de 5 Km/h, e se mantido tal padrão é possível serem medidos 600 caminhões por dia. A foto que é armazenada após o caminhão passar vai para um banco de dados na central de comanda onde será usada para auditoria. b) Perfil: conforme o caminhão passa, vão sendo registrados os perfis, em alta definição, para uma carga com padrão pré-estabelecido, gerando cerca de 300 perfis com uma distância de 6 a 7 centímetros entre eles. Figura 12: Procedimento de captura da foto. Fonte: WoodTech. Figura 13: Perfil da carga. Fonte: WoodTech. zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 34 c) Segmentação: o sistema captura automaticamente a placa do veículo e os limites do container, suas dimensões passam por um processo de validação por uma base de dados anteriormente selecionadas. Figura 14: Dimensionamento da carga. Fonte: WoodTech. d) Cálculo: para se obter o volume da carga é feito um cálculo pelo sistema Chipmeter, de forma específica e pré-programada onde o “excesso” (𝑽𝑨) é somado ao volume total permitido pelo container (𝑽𝑩𝑫), na figura, tal valor então é subtraído da área vazia dentro da capacidade interna do container (𝑽𝑩). Sendo a fórmula: 𝑽𝒄𝒂𝒓𝒈𝒂 = 𝑽𝒄ô𝒏𝒕𝒂𝒊𝒏𝒆𝒓 + 𝑽𝑨 − 𝑽𝑩 Figura 15: Cálculo do volume. Fonte: WoodTech. e) Resultados: os resultados de todo o processo de medição são enviados ao Sistema de Gestão Empresarial (ERP), com fotos e registros 3D de scanner. Os dados são acessados através de uma zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 35 nuvem na internet. A cada nova medição feita, os novos dados são enviados para um banco de dados para auxiliar no registro de projeções volumétrica futuras. Além do Chipmeter, a empresa WoodTech lançou outros dois sistemas de medição de cargas, o Logmeter e Bulkmeter. Ambos sistemas possuem a mesma função, porém cada um mede um material específico. O Chipmeter geralmente é utilizado na medição de volume de cavacos e biomassa; o Logmeter, volume de toras de madeira; e o Bulkmeter, volume de brita, terra, argila e areia. A seguir serão explanadas com maiores detalhes as características do Logmeter e Bulkmeter. Logmeter Como dito anteriormente, o Logmeter é uma tecnologia a laser 3D para mensuração do volume sólido e empilhado de toras, biomassa e cavaco, desenvolvida pela WoodTech. O processo de mensuração do volume sólido de cada feixe se inicia com o caminhão passando por um scanner, onde um feixe laser faz uma varredura sobre a carga, medindo diâmetro, cumprimento médio e curvatura das toras situadas nas extremidades da carga. Todo o processo leva em torno de 30 a 50 segundos. O processo de mensuração está dividido em captura, segmentação, volume empilhado, variáveis biométricas, volume sólido e resultado e auditoria. Figura 16: Sistema Logmeter. Fonte: WoodTech. zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 36 Procedimento de medição a) Captura: consiste na captura do caminhão em movimento, a medida que o caminhão passa é capturado perfis de carga e a separação entre scan é de um centímetro. Este processo leva de 30 a 50 minutos. A placa do caminhão é armazenada automaticamente para auditoria; Figura 17: Captura com o Logmeter. Fonte: WoodTech. b) Segmentação: nesta etapa os limites da carga são definidos automaticamente e elementos não desejados como rodas, cabine, fueiros e plataforma, são eliminados; Figura: 18: Limite de carga. Fonte: WoodTech. c) Volume empilhado: o agrupamento dos perfis gera uma imagem 3D, é feita a separação da madeira e do caminhão por meio de um algoritmo sofisticado. Para se ter uma precisão de 99% são necessárias 1.000.000 medições, certificado DICTUC; d) Variáveis biométricas: nesta etapa busca-se identificar as variáveis biométricas das extremidades. Cada tora periférica é modelada como zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce Praticidade e redução de tempo para mensuração e obtenção de dados. zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 37 um objeto 3D individual, isto permite o calculo de variáveis biométricas, como: comprimento, diâmetro, curvatura e ordenamento. Figura 19: Objetos 3D para obtenção dass variáveis biométricas. Fonte: WoodTech. e) Volume sólido: é estimado com um modelo com base nas variáveis citadas anteriormente. Um modelo individual é calibrado para cada espécie em cada planta para garantir a precisão dos dados. Os modelos podem se retroalimentar periodicamente; Figura 20: Determinação do volume sólido. Fonte: WoodTech. f) Resultado e auditoria: os resultados de todo o processo de medição são enviados ao Sistema de Gestão Empresarial (ERP), incluindo fotos e imagem 3D. Todos os dados são acessíveis por internet. O sistema Largura Comprimento Altura zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 38 de auditoria permite aos usuários filtrar os eventos com base em determinados critérios e até medir eletronicamente um caminhão. Figura 21: Processamento dos dados. Fonte: WoodTech. zap900206 Realce 39 Bulkmeter É um sistema de mensuração automatizada com capacidade de obter volume, altura de cargas florestais, de mineração, entre outros, com alta precisão e confiabilidade utilizando tecnologia laser. Além destas duas variáveis, o Bulkmeter fornece informações, que são enviadas por e-mail para o cliente, quanto a velocidade excessiva do veículo, alertas de carga insegura, imagem de vistasuperior da carga, etc. Como se pode observar na imagem abaixo. Figura 23: Sistema de informação fornecido pelo Bulkmeter. Fonte: WoodTech. Figura 22: Bulkmeter. Fonte: WoodTech. zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce Novamente uma grande praticidade. 40 Como vantagens têm: informações de entrada e saída de veículos em tempo real; registro de todos os dados desde a inicialização do sistema; a medição automática reduz o tempo associado ao controle da carga; redução de número de mão de obra envolvida; menores riscos de acidente, além da possibilidade de gerenciamento do transporte. Dentro do próprio software tem a opção workbench, uma ferramenta que permite ao usuário inserir novos dados da operação, iniciar uma captura, dentre outras ações; Lavitoo Lite, visualização das capturas 3D e verificar as medições com uma régua digital; sistema de auditoria que permite ao cliente rever informações e evidências durante o processo de medição, além de gerar relatórios, dados históricos e filtrar informações por critérios comerciais. Procedimento de medição a) Captura: é realizada com o caminhão em movimento. A captura é acionada automaticamente quando o caminhão é detectado, por sensores a laser, na zona de medição, gerando cerca de 300.000 medições por caminhão. Conforme o caminhão passa vão sendo registrados perfis, o conjunto destes perfis são usados para construir um modelo tridimensional do caminhão; b) Importação de dados (opcional): o Bulkmeter permite importar informações de outras fontes compatíveis, como: placa de identificação, ID do fornecedor, espécie, etc.; Figura 24: Captura com o Bulkmeter. Fonte: WoodTech. zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 41 c) Segmentação: os limites da carga são definidos e elementos que não fazem parte da medição são removidos como a roda, a cabine, a plataforma, etc.; Figura 25: Segmentação da carga. Fonte: WoodTech. d) Volume empilhado: o volume da carga é obtido com base no volume aparente, considerando espaços vazios, e superfície capturada pelo sistema. Para se obter o volume da carga é feito um cálculo pelo sistema de forma específica e pré-programada onde o “excesso” de carga (𝑽𝑨) é somado ao volume do container (𝑽𝑩𝑫) , tal valor então é subtraído da área vazia dentro da capacidade interna do container (𝑽𝑩). Sendo a fórmula: 𝑽𝒄𝒂𝒓𝒈𝒂 = 𝑽𝒄ô𝒏𝒕𝒂𝒊𝒏𝒆𝒓 + 𝑽𝑨 − 𝑽𝑩 Figura 26: Obtenção do volume por carga. Fonte: WoodTech. zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 42 e) Integração: permite a integração de dados da medição com as informações do Sistema de Gestão Empresarial (ERP); f) Sistema de auditoria: permite rever os dados das medições e resultados, e exportar relatórios em formato Excel e PDF. Timbeter O Timbeter foi de desenvolvido a partir de um evento de tecnologia chamado Garage48 em que um participante, Visnapuu, teve a ideia de que se os smartphones são capazes de reconhecer rostos humanos, então poderia reconhecer toras através de uma foto. Com o auxílio de Anna-Greta Tsahkna e Martin Kambia, lançaram um protótipo que venceu a competição. É uma ferramenta de medição precisa de toras por meio da utilização de imagens fotográficas e algoritmos de detecção de toras, sendo esse último baseado em aprendizagem automática, inteligência artificial “treinado” com mais de 200.000 imagens. Possui um erro de 0,5 – 1,5% e é certificado pela Metrosert, órgão certificador de medições na Estônia. Como vantagens desta ferramenta, têm-se o uso multifuncional de dados, precisão nos volumes das toras, transparência na origem da madeira, controle digital, rastreabilidade, eficiência, agilidade na medição, redução de erro humano, possibilidade de remedição e boa estruturação dos dados de medição, de número do container, conhecimento de embarque, entre outros. zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 43 Figura 27: Imagem fotográfica, algoritmos de detecção de toras para a obtenção do volume pelo Timbeter. Fonte: Timbeter. Todas as medições de diferentes dispositivos são armazenadas em apenas uma conta na nuvem, na internet. Se tem uma visão em tempo real de todas essas medições, sendo elas: volume, contagem de toras, diâmetro, localização geográfica das pilhas, entre outras, além da possibilidade de corrigi-las pelo computador. Todas as informações personalizadas da empresa estão disponíveis aos usuários, no módulo armazenamento (estoques, espécies, tipo, descartes, etc.) e são facilmente controladas, zap900206 Realce 44 ajudando assim, os gerentes e contadores a permanecerem informados e atualizados. Alltec Sistemas A WoodTech é a única fabricante dos sistemas de medição por scanner e raios infravermelhos, Chipmeter, Logmeter e Bulkmeter, mas estão surgindo concorrentes da marca. Em 2011, a AllTec desenvolveu um sistema de sensoriamento 2D e 3D de processamento de dados com capacidade de calcular volume de container, altura, densidade média e medições de cargas florestais, de produtos químicos e minérios. É possível também, por meio de câmera, fazer uma inspeção visual do veículo e da carga. VANTAGENS DOS SISTEMAS DE MEDIÇÃOD E CARGAS FLORESTAIS: 100% das cargas medidas; Grande capacidade de medição; Rapidez no processo de medição; Redução em custos de mão de obra; Possibilidade de medição independente da condição climática. DESVANTAGENS DOS SISTEMAS DE MEDIÇÃOD E CARGAS FLORESTAIS: Substituição da mão de obra por máquinas; Necessidade de manutenção, sendo empregado profissional especialista (Logmeter, Chipmeter e Bulkmeter). Figura 27: Sistema de sensoriamento AllTec. Fonte: AllTec. zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 45 REFERÊNCIAS Bulkmeter. Documento disponível <http://www.woodtechms.com/> Acesso em 25/02/2019. MACHADO, C. C. (Ed.). Colheita florestal. 3. ed. atual. e ampl. Viçosa, MG: Ed. UFV, 2014. Logmeter. Disponível em: < http://www.woodtechms.com/> Acesso em: 25 fev. 2019. BLOG TIMBETER. Timbeter. Disponível em: <http://www.timbeter.com/pt- br/> Acesso em: 27 fev. 2019. http://www.woodtechms.com/ http://www.timbeter.com/pt-br/ http://www.timbeter.com/pt-br/ 46 RENATO CESAR GONÇALVES ROBERT INTRODUÇÃO O transporte florestal consiste na movimentação de madeira dos pátios ou das margens das estradas nos talhões até o local de consumo ou pátios das empresas. No Brasil pode ser realizado por diversos meios, sendo eles: ferroviário, duto viário, rodoviário; sendo que este último representa 85% de toda a madeiro que é transportada (CFA, 2018). Em razão da produção do setor florestal, com um número expressivo de árvores sendo cortadas e transportadas são necessários meios adequados e eficientes de transporte para facilitar o escoamento dessa matéria prima. A escolha da composição veicular mais adequada deve levar em conta alguns fatores como o volume de madeira a ser transportada, as condições locais da região, a capacidade de carga do veículo e os tipos de equipamentos de carregamentoe descarregamento, entre outros. Esse capítulo trata da caracterização dos tipos de composições veiculares, normas de trânsito e normas de segurança, além de novas tecnologias. Conceitos Veículo: é qualquer meio utilizado para transportar cargas de um lugar para outro; 4 Caracterização de veículos de transporte zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 47 Cavalo mecânico: unidade tratora destinada e tracionar um ou mais semirreboques. Quinta roda: é um sistema de acoplamento rápido de semirreboque, localizado sobre o eixo trator da unidade tratora. Semirreboque: veículo de dois ou mais eixos traseiros, que se move articulado e acoplado na unidade tratora, cavalo mecânico. Reboque: veículo de dois ou mais eixos, que se move tracionado por um veículo automotor. Figura 1: Cavalo mecânico. Figura 2: Quinta roda Figura 3: Semirreboque. Figura 4: Reboque Florestal. zap900206 Realce 48 A escolha das carrocerias que serão utilizadas para o transporte florestal, é feita com base no tipo de modal a ser utilizado, o sortimento da madeira a ser transportada, e também os métodos de carregamento e descarregamento. As carrocerias de veículos de transporte florestal devem atender alguns requisitos de modo a assegurar o transporte das toras e de madeira bruta, sendo eles: material resistente como aço e o aço carbono, madeira e ferro fundido, porém esses dois últimos não proporcionam a mesma resistência que os dois primeiros. Normalmente carrocerias de aço são utilizadas no transporte de madeira de florestas plantadas, diferentemente de carrocerias de madeira que são mais empregadas em transporte de madeira de espécies nativas. As carrocerias de madeira foram utilizadas por muitos anos, até que entrou em desuso devido a questões ambientais bom como alguns aspectos negativos do material como biodegradação, flamabilidade, degradação por radiação ultravioleta, ácido e bases, além das variações dimensionais em função da absorção e perda de umidade. Atualmente a madeira é mais utilizada em assoalhos de carroceria, no entanto não é recomendado em painéis e fueiros. O aço por sua vez, tem sido cada vez mais utilizado em estruturas da carroceria, como painéis, fueiros e outros. Seu elevado peso deixou de ser um aspecto negativo já que por meio da tecnologia e utilização de ligas, o peso foi reduzido consideravelmente. Apesar disso, o aço está sendo substituído por outros produtos, sendo eles o alumínio e o metal, o primeiro garantindo uma maior durabilidade e menor peso, o que permite maior segurança no transporte, sua única desvantagem é seu elevado preço, já 4.1 Carrocerias utilizadas no transporte florestal zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 49 o metal possui uma maior resistência mecânica, menor deformação em conjunto, menor peso, maior valor de revenda e menor impacto ambiental. No Brasil, as principais empresas fabricadoras de carrocerias são: Facchini S.A., Librelato S. A. Implementos Rodoviários, Manos Implementos Rodoviários, Metalesp Implementos, Noma do Brasil S/A, Rondon Implementos, Sergomel e Rodovale Implementos Rodoviários. O transporte florestal é classificado em transporte rodoviário, fluvial e ferroviário, sendo o rodoviário o mais utilizado para transporte de toras e madeira bruta, pois atende os requisitos quanto à alta demanda de carga, volume transportado, acessibilidade aos locais de plantio, custo em relação ao volume de carga transportado e a distância percorrida. Abaixo estão descritos os modelos de composições veiculares empregadas no transporte florestal. a) Carroceria Florestal: Veículo comercializado com o cavalo mecânico e semirreboque sem possíveis mudanças, além de colocar reboques. Unidade tratora com tração 4x4, 6x2 ou 6x4. Figura 5: Carroceria florestal.. 4.2 Combinações veiculares de carga zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 50 b) Caminhão: veículo automotor destinado ao transporte de carga superior a 1.500 Kg, limitado a uma carga máxima por eixo. Constitui-se de uma única unidade tratora e transportadora, com tração de tipo 4x2, 4x4, 6x2 ou 6x4. c) Biminhão (Romeu e Julieta): combinação de um caminhão e um reboque. d) Treminhão: combinação de um caminhão com dois reboques. Figura 6: Caminhão. Figura 8: Treminhão. Figura 7: Biminhão. zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 51 e) Bitrem: combinação de um cavalo mecânico e dois semirreboques. f) Tritrem: combinação de um cavalo mecânico e três semirreboques. Figura 9: Bitrem. Figura 10: Tritrem. zap900206 Realce zap900206 Realce 52 g) Rodotrem: combinação de um cavalo mecânico, um semirreboque e um reboque. h) Pentatrem: combinação de um veículo articulado e cinco semirreboques (cavalo mecânico + semirreboque + semirreboque + semirreboque + semirreboque + semirreboque). Utilizado atualmente em Três Lagoas – MS. O pentatrem possui capacidade de carregar 100 m³ de madeira, 50% a mais que a capacidade de um caminhão com três composições veiculares. Além disso, apresenta outras vantagens como a redução de impactos nas rodovias, pois transitam apenas nas estradas florestais da empresa e estas foram planejadas especificamente para esta composição veicular. Cabe ressaltar que devido ao pentatrem não atender os requisitos de trafego, não é passível de Autorização Especial de Trânsito. Com isso, são necessários investimentos em semirreboques e infraestrutura viária particular. Figura 11: Rodotrem Figura 12: Pentatrem zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 53 Em 2016, uma empresa florestal implementou uma nova tecnologia em parceria com a Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) que tratava da redução do peso de carrocerias, possibilitando transportar 10% a mais de madeira, além de reduzir o impacto causado pelo tráfego nas comunidades nas proximidades da empresa, uma vez que seria necessária uma menor frota para a operação, gerando assim uma economia de 3.862.094 litros de diesel e evita emissões de 9.514 tCO2e. O que possibilitou tais ganhos foi a nova estrutura de aço, que teve a redução de seis toneladas em sua composição e ganhou mais resistência. Houveram também alteração de cunho técnico, houve o rebaixamento da altura do pescoço e foram utilizados materiais metálicos mais leves na construção da carroceria. Afim de comparação, o peso padrão de um conjunto completo de tritem (cavalo mecânico + semirreboque + semirreboque + semirreboque) é de aproximadamente 29 toneladas, com esta nova tecnologia, a tara da combinação veicular reduz para cerca de 23 toneladas. Figura 13: Projeto da carroceria florestal elaborado pela empresa em parceria com a Universidade Federal de São Carlos. 4.3 Novas tecnologias para carrocerias zap900206 Realce 54 Novas tecnologias para carroceria para transporte de cavacos com piso móvel No transporte florestal existem diversas modalidades de carga, como o cavaco, por exemplo, que é utilizado na produção de celulose e biomassa. A carroceria com piso móvel otimiza o tempo de carregamento e descarregamento, até mesmo em terrenos declivosos, aumenta a produtividade,garante maior segurança nas operações, além de proporcionar a descarga horizontal sem necessidade de equipamento auxiliar. A produção brasileira de pneus se deu em 1934, quando foi implantado o Plano Geral de Viação Nacional. A concretização desse plano ocorreu em 1936 com a instalação da Companhia Brasileira de Artefatos de Borracha, no Rio de Janeiro, em que foram fabricados mais de 29 mil pneus. Figura 15: Fábrica de Pneus da Ford no Brasil. Fonte: Ford. Figura 14: Carroceria para transporte de cavacos com piso móvel. Fonte: MATALESP Implementos (2018). 4.4 Pneus zap900206 Realce zap900206 Realce 55 Em termos econômicos, o setor de fabricação de pneumáticos e câmaras de ar gera compõe 0,9% do Produto Interno Bruto (PIB). No ano de 2016, foi responsável pela venda de 70,7 milhões de unidades de pneus e geração de 24,2 mil empregos diretos, 115 mil empregos indiretos e 38 mil pontos de venda ANIP (2016). A FIGURA 16, representa o número de fábricas de pneu no Brasil, e a TABELA 1, o nº de fábricas e empregados no brasil gerados pela mesma. Figura 16: Número de fábricas de pneus no Brasil. Fonte: ANIP (2014). TABELA 1: Nº DE FÁBRICAS E EMPREGADOS NO BRASIL GERADO PELO SETOR DE PNEUMÁTICOS E CÂMARAS (2014). FONTE: ANIP (2014). zap900206 Realce 56 No Brasil a normatização de pneus e aros é feita pela Associação Brasileira de Pneus e Aros (ABPA), mas também existem as normas da Associação Latina Americana de Pneus e Aros (Alapa). Dentre os custos operacionais, os pneus são o terceiro maior custo das frotas, podendo ser o segundo dependendo do planejamento e da gestão, perdendo somente para lubrificantes e combustíveis, respectivamente. O modelo de pneus a ser utilizado pela composição veicular, esta correlacionada as condições das estradas, sendo que essas podem estar em bom ou mau estado de conservação, neste último caso acarretando em um maior desgasto do pneu, riscos de acidentes ou complicações na hora do transporte. Visto isso, durante o processo de escolha do pneu deve ser analisado as condições da estrada, tipo de substrato, tipos de carga, composição veicular, tipo de válvula, protetores, câmaras de ar, aros e pressão de inflação. O pneu é composto pela carcaça, talões, parede lateral ou flanco, cintas, banda de rodagem, ombro e nervura central. A seguir serão explanadas com mais detalhe. a) Carcaça: diz respeito a parte resistente do pneu. Deve resistir à pressão, peso e choques. Podem ser feitas de nylon, aço ou lonas. A carcaça retém o ar sob pressão que suporta o peso total do veículo; b) Talões: tem por objetivo manter o pneu fixado ao aro da roda. É composto internamente de arames de aço de grande resistência; c) Parede lateral (flanco): são as laterais da carcaça. São revestidos por uma mistura de borracha com alto grau de flexibilidade e resistência à fadiga; 4.4.1 Estrutura do pneu zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 57 d) Cintas (lonas): diz respeito ao feixe de cintas que são dimensionadas para suportar cargas em movimento. Tem por objetivo garantir a área de contato necessária entre o pneu e o solo; e) Banda de rodagem: seus desenhos possuem partes cheias, chamadas de bloco, e partes vazias, conhecidas como sulcos. Visa garantir aderência, tração, estabilidade e segurança ao veículo; f) Ombro: é o apoio do pneu em curvas e manobras; g) Nervura central: proporciona um contato “circunferencial” do pneu com o solo. Figura 17: Estruturas do pneu. Fonte: GF Pneus (2015). Pneu radial Sua carcaça é composta por uma única lona de corpo disposta no sentido radial de um talão ao outro, passando pela lateral do pneu, onde fica disposto o pacote de cintas que se sobrepõe e ficam apenas na área da banda de rodagem. Assim, as laterais ficam independentes da banda de rodagem, conferindo ampla superfície de contato com o solo, gerando zap900206 Realce zap900206 Realce 58 melhor distribuição de carga, o que garante uma melhor aderência, capacidade de tração, frenagem, menor aquecimento e desgaste do pneu, além da redução de compactação uma vez que a área de contato é maior. Outra vantagem dos pneus radiais foi comprovada por testes de consumo de combustível que mostraram uma redução de 10% no consumo de diesel e rendimento quilométrico de 50%. Figura 18: Estruturas de um pneu radial. Fonte: BRUMA Pneus, p. 20. Pneu diagonal O pneu de construção diagonal/convencional, possui uma carcaça composta por uma sobreposição de lonas têxteis, que saem de um talão e vão até o outro, passando pelas laterais e banda de rodagem. A orientação dessas lonas é no sentido diagonal ao plano de rolamento do pneu, formando um só bloco, o que causa maior robustez do pneu e maior atrito com o solo e, consequentemente, maior aquecimento. Figura 19: Construção de um pneu diagonal.Fonte: CR Motors. 4.4.2 Tipos de trajetos e bandas indicadas zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 59 Os trajetos podem ser classificados em trajeto urbano, rodoviário, regional e misto, sendo fatores importantes na hora de se escolher o modelo de pneu e o desenho do sulco mais indicado, além de outros fatores importantes como a velocidade média trafegada, a carga transportada e posição de montagem. a) Trajeto urbano – pneu de alta severidade: mais indicado para o tráfego de cidade que exige manobras, aceleração e frenagem variadas. Ex. ônibus, caminhões de entrega, que possuem trajetos com diversos pontos de parada; b) Trajeto rodoviário – pneu de baixa severidade: mais indicado para viagens longas em rodovias bem asfaltadas. Apresentam como vantagem a velocidade e economia de combustível; c) Trajeto regional – pneu de média severidade: é uma média entre o pneu de alta severidade e de baixa severidade. Mais indicado para trajetos com aclives e declives, em razão disso muitas frotas optam por esse tipo de categoria. Figura 20: Pneu trajeto urbano. Fonte: GF Pneus. Figura 21: Pneu trajeto regional. Fonte: GF Pneus. zap900206 Realce 60 d) Trajeto misto - pneu misto: mais indicado para rotas compostas por locais com asfalto, rodovias e vias urbanas, e trechos com terra. Ex. caminhão de lixo, pois enfrentam trechos asfaltados e de terra. Diferentes marcas de pneus vêm buscando novas tecnologias na fabricação de pneus visando melhor rendimento, segurança e adaptabilidade a diferentes condições de trafegabilidade. a) Bridgestone: pneus da linha Ecopia M792 e R268 são fabricados com materiais que reduzem a resistência ao rolamento, o que auxilia na redução de consumo de combustível e reduz o desgaste do pneu prologando assim sua durabilidade; b) Dunlop: pneu SP571 na medida 275/80R22.5 que promove resistência a picotamentos, cortes e proteção da banda para melhor recapagem. O outro modelo é o SP925 nas medidas 275/80R22.5 e 295/80R22.5. Ele possui sulcos profundos que proporcionam um melhor aproveitamento da banda de rodagem original. O design é com blocos largos e abertos, que garantem autolimpeza e melhor tração em estradas de terra; Figura 22: Pneu trajeto misto. Fonte: GF Pneus. 4.4.3 Novas tecnologias para pneus zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 61 c) Goodyear: pneu CitymaxPlus e a banda pré-curada Regional Light. O pneu Citymax Plus foi desenvolvido para uso urbano tanto em caminhões como em ônibus. Possui sulcos com raias centrais largas e é composto por materiais que mantêm baixa a temperatura do pneu, e o que acaba proporcionando 8% mais quilometragem na banda original. Além disso o pneu é composto de quatro cintas estabilizadoras de aço que garantem maior proteção para a carcaça e melhora o índice de recapabilidade. Outra característica são as bordas serrilhadas que aumentar o poder de tração, reduzindo a exigência de força do motor, consequentemente reduzindo o consumo de combustível. Já a banda pré-curada Regional Light conta com ombros arredondados que diminuem o atrito com o solo e minimizam os efeitos de arraste lateral, o que também ajuda na preservação da carcaça; d) Michelin: novo modelo X Incity Z na medida 275/80 R22.5. de uso urbano para ônibus e caminhões com rendimento de 10% em durabilidade a mais que o modelo Michelin X Incity XZU3. Quando novo, possui três sulcos e a partir da meia-vida surgem mais dois sulcos. Esta tecnologia, conhecida como Regenion, permite um desgaste mais lento e uniforme da banda de rodagem. Outra novidade é o tipo de escultura da banda (batizada de Escultura Blocante 3D), feita para reduzir a deformação nas acelerações e frenagens. É muito importante conhecer as características dos pneus através da leitura da etiqueta que vem junto ao mesmo no momento de aquisição. Algumas características do pneu podem ser observadas nestas etiquetas e 4.4.4 Leitura da etiqueta de pneus zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 62 auxiliam na tomada de decisões, uma vez que os pneus correspondem a uma parte considerável no custo do transporte florestal. A seguir são apresentadas algumas características: De muita importância a resistência ao rolamento está incluída em uma das características notórias para estudos de engenharia de transportes. Sob a ótica de segurança da operação de transporte este critério de aderência ao molhado se mostra importante para a tomada de decisão em conjunto com as características locais e de estradas da região onde ocorre o transporte florestal. Fonte: Goodyear. RESISTÊNCIA AO ROLAMENTO A resistência ao rolamento é a força que se opões à rotação do pneu, tendo relação com o consumo de combustível, ou seja, quanto menor for a resistência ao rolamento, menor o consumo de combustível, o contrário também é válido. A graduação de resistência ao rolamento vai de “A” até “G”, onde “A” é o mais eficiente e “G” é o menos eficiente na classe de consumo de combustível. ADERÊNCIA NO MOLHADO A etiqueta mostra neste critério a capacidade de aderência de um pneu a uma superfície molhada. Dentre os comportamentos têm-se: Distância de frenagem mais curtas; Melhor dirigibilidade em retas; Melhor estabilidade em curvas. Fonte: Goodyear. zap900206 Realce 63 O detalhe da etiqueta no pneu é apresentado na figura 23. Figura 23: Pneu classificado com resistência ao rolamento, d; aderência no molhado, c; e para ruído externo, duas ondas. A etiqueta mostra neste critério uma graduação onde uma onde representa o pneu mais silencioso e três ondas, o pneu mais sorono e menos eficiente. O nível sonoro é medido em decibéis. Uma onda: veículos de passeio, comerciais leves, caminhões e ônibus (≤69 dB) Duas ondas: veículos de passeio, comerciais leves, caminhões e ônibus (69 dB < nível de ruído ≤ 72 dB) Três ondas: Veículos de passeio (72dB < nível de ruído ≤ 78dB). 64 Segundo a Associação Nacional da Indústria de Pneumáticos (ANIP) existem algumas medidas a serem tomadas para evitar desgaste dos pneus sendo elas: a) Balanceamento de roda: o desbalanceamento de rodas gera desconforto ao dirigir, perda de tração, perda de estabilidade, desgastes acentuados em componentes mecânicos, além de prejudicar o pneu em si; b) Pressão dos pneus (calibração): uma baixa pressão nos pneus provoca: aceleração do desgaste, pois o material aquece mais; maior consumo de combustível devido a maior resistência ao rolamento; perda de estabilidade em curvas, pois se tem diferença na área de contato com o solo, entre outros. Já um excesso de pressão provoca problemas menores quando comparados aos causados por uma baixa pressão, sendo eles: perda de estabilidade em curvas e desgaste acentuado no centro de rodagem, devido ao maior apoio sobre esta área; c) Mecânica: a manutenção de amortecedores, molas, freios, rolamentos, eixos e rodas garantem a durabilidade dos pneus, caso não seja feita, podem afetar a durabilidade dos pneus, acarretando em maiores desgastes e redução da segurança; d) Rodizio de pneus: é necessário para compensar a diferença de desgaste dos pneus, garantindo maior durabilidade e estabilidade na direção; 4.4.5 Manutenção zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 65 e) Alinhamento de direção: desvios mecânicos podem gerar desgastes prematuros nos pneus e desalinhamento de direção, aumentando os riscos a acidente e deixando o veículo instável. Danos causados por irregularidades O transporte de produtos madeireiros desde a floresta até a indústria envolve todo um planejamento logístico que visa atender a todos os aspectos pertinentes a esse processo. Buscando eficiência e otimização, é necessário que as etapas de carregamento, transporte e descarregamento sigam boas práticas, além de atender as normas de segurança do trabalho e normas do transporte rodoviário de cargas. A normatização das carrocerias do transporte florestal ocorreu no ano de 2006, com a Resolução 188 do Conselho Nacional de Trânsito (CONTRAN), a qual foi revogada para Resolução nº 196 de 25 de julho de 2006, sendo esta última alterada posteriormente para Resolução nº 246 de Causas: Rodas com pressão baixa para a carga transportada; Uso de sobrecarga; Rodar vazio devido avarias na câmara de ar. Causas: Superaquecimento doa talões devido: uso excessivo dos freios; falta de ventilação entre duplos; freios desregulados; Montagem irregular ou aro malconservado. 4.5 Regulamentação do transporte rodoviário zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce zap900206 Realce 66 27 de julho de 2007. Tal Resolução fixa os requisitos técnicos de segurança do transporte de toras e de madeira bruta, mesmo que descascadas, por veículo rodoviário de carga. Dentre as definições previstas na lei, tora são as madeiras brutas com comprimento superior a 2,50 metros e essas devem ser transportadas no sentido longitudinal do veículo, com disposição vertical ou piramidal, sendo esta última empregada em madeiras de espécies nativas, FIGURA 1. Em relação a distribuição da madeira na carroçaria, a camada superior deve ser simétrica a largura da carroceria; as toras com diâmetros maiores devem estar nas camadas inferiores e cada uma das toras deve estar encaixada entre duas toras da camada imediatamente inferior. Figura 24: Croqui da disposição piramidal das toras no sentido longitudinal. Fonte: Apostila da disciplina de Gestão do Abastecimento florestal – UFPR. Para o transporte de toras dispostas verticalmente, deve-se utilizar: a) Painéis dianteiro e traseiro na carroceria do veículo, com exceção de veículos extensíveis, com toras acima de oito metros de comprimento. No caso de espécies nativas é necessário apenas o painel dianteiro. Vale frisar que o painel dianteiro deve possuir largura igual à da carroceria do veículo e que a altura máxima da carga deve ser limitada
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