universidade estadual do sudoeste da bahia programa … · 2018-04-24 · catalogação na fonte:...
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FLORESTAIS
INFLUÊNCIA DO VOLUME POR ÁRVORE NA PRODUTIVIDADE E
NOS CUSTOS DE MÁQUINAS DE COLHEITA FLORESTAL
FRANCISCO DE ASSIS COSTA FERREIRA
VITÓRIA DA CONQUISTA
BAHIA – BRASIL SETEMBRO – 2017
FRANCISCO DE ASSIS COSTA FERREIRA
INFLUÊNCIA DO VOLUME POR ÁRVORE NA PRODUTIVIDADE E
NOS CUSTOS DE MÁQUINAS DE COLHEITA FLORESTAL
Orientador: Prof. D. Sc. Luis Carlos de Freitas (UESB)
VITÓRIA DA CONQUISTA BAHIA – BRASIL
SETEMBRO – 2017
Dissertação apresentada à Universidade
Estadual do Sudoeste da Bahia, como
parte das exigências do Programa de Pós-
Graduação em Ciências Florestais, para a
obtenção do título de Mestre.
Catalogação na fonte: Cristiane Cardoso Sousa – CRB 5/1843
UESB – Campus Vitória da Conquista – BA
F441i
Ferreira, Francisco de Assis Costa. Influência do volume por árvore na produtividade e nos custos de
máquinas de colheita florestal. / Francisco de Assis Costa Ferreira, 2017. 61f. il. ; (algumas color.).
Orientador (a): Dr. Luis Carlos de Freitas. Dissertação (mestrado) – Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, Programa
de Pós-Graduação em Ciências Florestais, Vitória da Conquista, 2017. Inclui referência F. 55 – 58.
1. Colheita florestal – Planejamento. 2. Corte florestal. 3. Produtividade – Custo. I. Freitas, Luis Carlos de. II. Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais. T. III.
CDD: 634.9323
FRANCISCO DE ASSIS COSTA FERREIRA
INFLUÊNCIA DO VOLUME POR ÁRVORE NA PRODUTIVIDADE E
NOS CUSTOS DE MÁQUINAS DE COLHEITA FLORESTAL
Aprovada em 19 de setembro de 2017. Comissão Examinadora: __________________________________________________________________ Prof. Sergio Luis Martins dos Santos (D. Sc., Ciências Florestais) – UFS __________________________________________________________________ Prof. Elton da Silva Leite (D. Sc., Engenharia Agrícola) – UFRB __________________________________________________________________ Prof. Luis Carlos de Freitas (D. Sc., Ciências Florestais) – UESB Orientador
Dissertação apresentada à Universidade
Estadual do Sudoeste da Bahia, como
parte das exigências do Programa de
Pós-Graduação em Ciências Florestais,
para a obtenção do título de Mestre.
A Deus, que dá força, sabedoria e saúde para alcançar os objetivos.
Aos meus pais, a quem devo tudo o que sou.
À minha companheira Géssica.
Dedico este trabalho.
AGRADECIMENTOS
À minha companheira Géssica, pela paciência, compreensão e apoio em
todos os momentos, desde a entrada no programa de pós-graduação até a
apresentação deste trabalho.
À Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia (UESB), pela realização do
curso e concessão da bolsa de estudos.
Ao professor Luis Carlos de Freitas, pela orientação, paciência e,
principalmente, pela amizade construída no decorrer desta caminhada.
Ao Professor Elton da Silva Leite, pelos conselhos, colaboração na análise
dos dados e, principalmente, pela amizade.
Ao Professor Sergio Luis Martins dos Santos, pelas valiosas contribuições
técnicas na defesa deste trabalho.
À empresa e todos os colaboradores que proporcionaram a realização deste
trabalho, em especial, Fabiano Stein e Jacks Missel.
Aos professores e amigos do Programa de Pós-Graduação em Ciências
Florestais, pela excelente convivência no decorrer do curso e pela colaboração nos
momentos mais difíceis.
A todos aqueles que, direta ou indiretamente contribuíram para a realização
deste trabalho.
BIOGRAFIA
FRANCISCO DE ASSIS COSTA FERREIRA, filho de Valdeci Ferreira e Ana
Maria Costa Ferreira, nasceu em Eunápolis, Bahia, em 04 de outubro de 1989.
Em dezembro de 2007, concluiu o ensino médio no Colégio Anísio Teixeira,
em Eunápolis-BA.
Em março de 2010, ingressou no curso de Engenharia Florestal pela
Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, graduando-se em julho de 2015.
Em agosto de 2015, ingressou no curso de Pós-Graduação lato sensu em
Geotecnologias - Soluções em inteligência geográfica, pela Escola de Engenharia
de Agrimensura, especializando-se em abril de 2017.
Em julho de 2015, ingressou no Programa de Pós-Graduação em nível de
Mestrado, na Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, submetendo-se à
defesa da dissertação em setembro de 2017.
Em abril de 2017, ingressou na Veracel Celulose S/A, passando a atuar
como Analista de Operações Florestais na área de colheita florestal.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO....................................................................................... 1
2 REVISÃO DE LITERATURA ................................................................. 2
2.1 Colheita florestal .................................................................................. 2
2.2 Sistemas de colheita florestal ............................................................. 3
2.3 Custos na colheita florestal ................................................................ 4
2.4 Estudo de tempos e movimentos ....................................................... 5
2.5 Fatores que influenciam a produtividade de máquinas florestais ... 6
2.5.1 Volume por árvore ............................................................................... 7
2.5.2 Declividade do terreno ........................................................................ 8
2.5.3 Distância média de extração ............................................................... 8
3 MATERIAL E MÉTODOS .................................................................... 10
3.1 Caracterização da área de estudo .................................................... 10
3.1.1 Características das florestas colhidas com feller-buncher ............ 10
3.1.2 Características das florestas colhidas com harvester ................... 11
3.1.3 Características das florestas colhidas com forwarder ................... 11
3.2 Características técnicas das máquinas de colheita florestal ......... 12
3.2.1 Feller-buncher .................................................................................... 12
3.2.2 Harvester ............................................................................................ 13
3.2.3 Forwarder ........................................................................................... 14
3.2.4 Sequência de trabalho do feller-buncher ......................................... 14
3.2.5 Sequência de trabalho do harvester. ................................................ 15
3.2.6 Sequência de trabalho do forwarder ................................................ 15
3.3 Estudo de tempos e movimentos ..................................................... 15
3.3.1 Descrição do ciclo operacional do feller-buncher .......................... 16
3.3.2 Descrição do ciclo operacional do harvester .................................. 17
3.4 Produtividade operacional ................................................................ 18
3.5 Análises estatísticas dos dados ....................................................... 19
3.5.1 Feller-buncher .................................................................................... 19
3.5.2 Harvester ............................................................................................ 19
3.5.3 Forwarder ........................................................................................... 19
3.6 Disponibilidade mecânica e eficiência operacional ........................ 20
3.7 Análise econômica ............................................................................. 20
3.7.1 Custos fixos ....................................................................................... 21
3.7.1.1 Custos de depreciação ........................................................................ 21
3.7.1.2 Custos de juros, seguros e impostos ................................................... 22
3.7.1.3 Custos de abrigo .................................................................................. 22
3.7.1.4 Custos de administração ..................................................................... 23
3.7.2 Custos variáveis ................................................................................ 23
3.7.2.1 Custo de combustível .......................................................................... 23
3.7.2.2 Custo de lubrificantes .......................................................................... 24
3.7.2.3 Custo de óleo hidráulico ...................................................................... 24
3.7.2.4 Custo de pneus ou esteiras ................................................................. 24
3.7.2.5 Custo de reparos e manutenções ........................................................ 25
3.7.2.6 Custo de mão de obra ......................................................................... 25
3.7.2.7 Custo com transporte de pessoas ....................................................... 26
3.7.2.8 Custo com transporte de máquinas ..................................................... 26
3.7.3 Custo operacional total ..................................................................... 27
3.7.4 Custos de produção em função do volume por árvore .................. 27
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO .......................................................... 28
4.1 Feller-buncher .................................................................................... 28
4.1.1 Estudo de tempos e movimentos para o feller-buncher ................ 28
4.1.2 Produtividade efetiva do feller-buncher em função do volume por
árvore.................................................................................................................31
4.1.3 Disponibilidade mecânica e eficiência operacional ........................ 33
4.1.4 Análise econômica do feller-buncher .............................................. 34
4.1.4.1 Custos operacionais ............................................................................ 34
4.1.4.2 Custo de produção do feller-buncher em função do volume por
árvore.......... ..................................................................................................... 34
4.2 Harvester............................................................................................. 36
4.2.1 Estudo de tempos e movimentos para o harvester ........................ 36
4.2.2 Produtividade efetiva do harvester em função do volume por
árvore ............................................................................................................. 39
4.2.3 Disponibilidade mecânica e eficiência operacional ........................ 42
4.2.4 Análise econômica do harvester ...................................................... 42
4.2.4.1 Custos operacionais ............................................................................ 42
4.2.4.2 Custo de produção do harvester em função do volume por árvore ..... 44
4.3 Forwarder............................................................................................ 45
4.3.1 Produtividade efetiva do forwarder em função do volume por
árvore ............................................................................................................. 45
4.3.2 Disponibilidade mecânica e eficiência operacional ........................ 48
4.3.3 Análise econômica do forwarder ...................................................... 49
4.3.3.1 Custos operacionais ............................................................................ 49
4.3.3.2 Custo de produção do forwarder em função do volume por árvore ..... 51
5 CONCLUSÕES.................................................................................... 53
6 RECOMENDAÇÕES ........................................................................... 54
7 REFERÊNCIAS ................................................................................... 55
8 APÊNDICE ......................................................................................... .59
RESUMO
FERREIRA, Francisco de Assis Costa, M.Sc., Universidade Estadual do
Sudoeste da Bahia, setembro de 2017. Influência do volume por árvore na
produtividade e nos custos de máquinas de colheita florestal. Orientador:
Luis Carlos de Freitas.
Dentre as variáveis que influenciam na produtividade das máquinas de
colheita, o volume por árvore apresenta uma importância estratégica.
Objetivou-se com este trabalho avaliar a produtividade e os custos de
máquinas de colheita florestal em função do volume por árvore, o qual variou
de 0,16 a 0,58 metros cúbicos sem casca (m³sc) para o harvester e forwarder e
0,18 a 0,63 metros cúbicos com casca (m³cc) para o feller-buncher. A pesquisa
foi conduzida em povoamentos clonais de eucalipto de uma empresa situada
no Sul do estado da Bahia. A análise técnica foi realizada considerando o
estudo de tempos e movimentos, produtividade, disponibilidade mecânica e
eficiência operacional. Em relação à análise econômica, avaliou-se os custos
fixos, variáveis e o custo de produção dos equipamentos, em função do volume
por árvore. Os resultados demonstraram um custo operacional de US$ 157,76
h-1 para o feller-buncher, US$ 101,75 h-1 para o harvester e US$ 106,33 h-1
para o forwarder. Os custos de manutenção e reparos, mão de obra,
depreciação e combustível apresentaram, em média, 83% desse total. Em
relação ao custo de produção, todos os maquinários avaliados apresentaram
menores custos nos maiores volumes por árvore. O incremento de
produtividade em função do volume por árvore apresentou comportamento
semelhante para o feller-buncher e harvester, obtendo maiores valores nos
menores volumes por árvore e menores incrementos nos maiores volumes. Em
relação ao forwarder, o incremento de produtividade foi menor quando
comparado às máquinas de corte, porém, constante em todos os volumes por
árvore avaliados.
Palavras-chave: Corte; extração; planejamento florestal.
ABSTRACT
FERREIRA, Francisco de Assis Costa, M.Sc., Universidade Estadual do
Sudoeste da Bahia, September 2017. Influence of volume per tree on
productivity and costs of forest harvester machines. Advisor: Luis Carlos de
Freitas.
Among the variables that influence the productivity of harvesting machines, the
volume per tree is of strategic importance. The objective of this work was to
evaluate the productivity and costs of forest harvesting machines as a function
of the volume per tree, which ranged from 0,16 to 0,58 cubic meters without
bark (m³sc) for harvester and forwarder and 0, 18 to 0.63 cubic meters with bark
(m³cc) for the feller-buncher. The research was conducted in clonal eucalyptus
stands of a company located in the south of the state of Bahia. The technical
analysis was performed considering the study of times and movements,
productivity, mechanical availability and operational efficiency. In relation to the
economic analysis, the fixed costs, variables and the cost of production of the
equipment were evaluated, as a function of the volume per tree. The results
showed an operating cost of $ 157.76 h-1 for the feller-buncher, $ 101.75 h-1 for
the harvester and $ 106.33 h-1 for the forwarder. Maintenance, repair, labor,
depreciation and fuel costs averaged 83% of this total. Regarding the cost of
production, all the machines evaluated presented lower costs in the highest
volumes per tree. The increase of productivity as a function of volume per tree
presented similar behavior for the feller-buncher and harvester, obtaining higher
values in the smaller volumes per tree and smaller increments in the larger
volumes. In relation to the forwarder, the increase in productivity was lower
when compared to the cutting machines, but constant, in all volumes per tree
evaluated.
Keywords: Cutting; extraction; Forestry planning.
1
1 INTRODUÇÃO
Nos últimos anos, o Brasil se tornou referência mundial em produção de
madeira em função das excelentes condições edafoclimáticas, que aliadas a
um bom manejo florestal, proporcionaram ao país altas produtividades.
O bom desempenho em termos de incremento e as condições favoráveis
de relevo proporcionaram às máquinas de corte florestal altas produtividades e,
consequentemente, menores custos de produção.
As máquinas de extração florestal possuem como principais variáveis
que influenciam no seu rendimento a distância de extração e a declividade do
terreno, podendo, também, ter o volume por árvore como um fator impactante
na produtividade, o que pode influenciar diretamente nos custos de produção.
Em função das máquinas de colheita serem em quase sua totalidade,
importadas, faz-se necessário conhecer o rendimento e os custos dos
maquinários nas condições brasileiras, de forma a compreender as principais
potencialidades e limitações. Cabe ressaltar que as empresas fabricantes de
máquinas e implementos florestais estão sempre em processo de inovação,
fazendo-se necessário conhecer as melhores condições de desempenho
operacional, de forma a minimizar os custos de produção.
Pesquisas como estas são fundamentais ao planejamento operacional,
principalmente no que se refere ao orçamento anual para a colheita florestal, o
qual contempla os custos de produção por metro cúbico colhido e a quantidade
de máquinas necessárias para suprir a demanda de madeira. Diante deste
cenário, objetivou-se, com este trabalho, avaliar a influência do volume por
árvore na produtividade e nos custos do feller-buncher, harvester e forwarder.
2
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Colheita florestal
A colheita florestal é uma das etapas da cadeia produtiva de florestas
plantadas que demanda altos recursos financeiros, podendo representar mais
de 50% dos custos de um empreendimento florestal (MACHADO et al., 2014).
Tais autores definem a colheita como um conjunto de operações realizadas no
maciço florestal que objetiva preparar e extrair a madeira até o local de
transporte por meio de técnicas e padrões estabelecidos. É composta
basicamente pelas etapas de corte e extração florestal, podendo, ainda, ter o
carregamento e transporte como componentes.
O corte é a primeira operação da colheita de madeira e tem grande
influência na realização das operações subsequentes, de modo que
compreende as operações de derrubada, desgalhamento, traçamento,
destopamento e empilhamento (SANT’ANNA, 2014), podendo ser definido
como a derrubada das árvores e sua conversão em sortimentos, incluindo as
operações de desgalhamento e empilhamento (PULKKI, 2006). Entre as
principais máquinas utilizadas no corte, o harvester e o feller-buncher
apresentam destaque, sendo as mais utilizadas (MORAES, 2012).
A operação de extração refere-se à movimentação da madeira desde o
local de corte até a margem do talhão ou pátio intermediário. Essa operação
possui vários sinônimos (baldeio, arraste, encoste e transporte primário),
variando em função da máquina empregada ou da forma como é realizada
(SEIXAS e CASTRO, 2014). As máquinas mais utilizadas para a realização da
extração são o forwarder e skidder (MORAES, 2012).
Atualmente, os métodos mecanizados são os mais utilizados nas
grandes empresas florestais. A mecanização tem contribuído na eficiência do
processo de colheita florestal, aumentando a produtividade, reduzindo os
custos e acidentes, facilitando ainda o processo de gestão das operações
(SPINELLI, 2009).
3
Por possuir operações com altos custos e, por ser uma atividade
dinâmica com várias etapas, técnicas de operação e métodos de planejamento,
estão em constante avaliação, visando a melhoria dos procedimentos,
objetivando, sempre, reduzir os custos de produção.
2.2 Sistemas de colheita florestal
A colheita florestal pode ser organizada/dividida em sistemas, estes
podem ser planejados de acordo com a espécie florestal, idade do povoamento,
finalidade da madeira e condições operacionais da área (BURLA, 2008).
Variáveis como topografia, produtividade e tipo do povoamento, máquinas,
equipamentos e recursos disponíveis também podem definir o melhor sistema
de colheita a ser adotado (FIEDLER, 1995).
Um sistema de colheita florestal pode ser definido como um conjunto de
atividades integradas que permitem o abastecimento constante de madeira,
evitando pontos de estrangulamento, objetivando a máxima utilização dos
maquinários (MACHADO et al., 2014).
Malinovski et al. (2014) definem sistema de colheita de madeira como um
conjunto de elementos e processos que envolve a cadeia de produção e todas
as atividades parciais, desde a derrubada da árvore até sua colocação no pátio
consumidor para ser transformada no produto final. De acordo com os mesmos
autores, existe uma combinação de atividades dentro de cada sistema de
colheita, baseando-se, essencialmente, no comprimento e na forma de como as
toras são retiradas do interior da floresta.
De acordo com a classificação da FAO (Food and Agriculture
Organization), atualizada por Malinovski et al. (2014), os principais sistemas de
colheita de madeira são:
Sistema de toras curtas (Cut-to-length): árvores são desgalhadas,
destopadas, descascadas (a depender da finalidade da madeira) e traçadas no
próprio local da derrubada, com comprimento de toras de até 7 metros, para em
seguida serem extraídas para as margens da estrada ou para um pátio
temporário.
4
Sistema de toras compridas (Tree-length): árvores são
semiprocessadas no local de derrubada, operações como desgalhamento,
descascamento e destopamento são realizadas no interior do talhão, sendo as
toras extraídas para as margens das estradas ou pátio temporário, com
comprimento superior a 7 metros.
Sistema de árvores inteiras (Full-tree): a árvore é derrubada e extraída
do talhão para a margem da estrada ou pátio intermediário, onde é realizado o
processamento.
Sistema de árvores completas (Whole-tree): a árvore é arrancada do
talhão com parte do sistema radicular, para então, ser extraída para a beira da
estrada ou pátio intermediário, onde é realizado o processamento.
Sistema de cavaqueamento (Chipping): a árvore é derrubada e
removida para a lateral do talhão, onde é realizado o desgalhamento,
descascamento e transformação da madeira em cavacos com auxílio de
picadores florestais de campo.
2.3 Custos na colheita florestal
Em função dos elevados custos, a colheita florestal é considerada uma
das atividades mais importantes no setor florestal (FREITAS, 2005), fazendo-se
necessária a implementação de estratégias que visem à racionalização e
dinamização dessas operações, objetivando o aumento da produtividade e a
redução dos custos (MINETTE et al., 2008). Os custos operacionais de uma
máquina florestal podem ser computados pelo somatório dos componentes de
custos fixos e variáveis.
Os custos fixos correspondem à soma de todos os fatores físicos de
produção, sendo que esses não são influenciados pelo grau de utilização das
máquinas, incluindo os custos de depreciação, juros, seguros, impostos, abrigo
e taxas de administração. Os custos variáveis são aqueles que variam com o
grau de utilização da máquina, sendo compostos por combustível, lubrificantes,
óleo hidráulico, rodados, reparos e manutenções, mão de obra, transporte do
pessoal e maquinário (SILVA et al., 2014).
5
Simões et al. (2010) avaliando um feller-buncher na derrubada de
eucalipto, composto por máquina base da marca Caterpillar, modelo CAT 320
CL, equipado com cabeçote de corte acumulador marca Risley, modelo H1818
TS, estimaram um custo operacional de US$ 86,26 h-1, sendo que desse total
27,4% foram referentes aos custos fixos e 72,6% aos custos variáveis.
Leite et al. (2013) avaliaram o custo operacional do harvester de pneu
John Deere 1270D, equipado com cabeçote H270, obtendo um valor de US$
145,36 h-1, sendo desse total 23,0% relacionados aos custos fixos e 77,0% aos
custos variáveis.
Simões e Fenner (2010) avaliaram o custo operacional do harvester
composto por escavadora hidráulica da marca John Deere, modelo 200C LC
com cabeçote de corte e processamento da marca Waratah, modelo H270,
obtendo um valor de US$ 78,78 h-1, sendo que, 30,0% corresponderam aos
custos fixos e 70,0% aos custos variáveis.
Leite et al. (2014), avaliando forwarder da marca John Deere, modelo
1710D, observou um custo de US$ 125,24 h-1, sendo 20,88% referentes aos
custos fixos e 79,12% aos custos variáveis.
Em aspectos gerais, os custos fixos podem variar de 20,0 a 30,0% dos
custos operacionais, enquanto os variáveis encontram-se na faixa de 70,0 e
80,0%. (SIMÕES et al., 2010; LEITE et al., 2013; SIMÕES e FENNER, 2010;
LEITE et al., 2014)
2.4 Estudo de tempos e movimentos
Conhecer os parâmetros de produtividade das operações de colheita de
madeira é de fundamental importância no empreendimento florestal devido aos
elevados custos. Mensurados de maneira correta, esses parâmetros são úteis
na realização de orçamentos adequados, bem como no dimensionamento das
máquinas que serão alocadas nos projetos florestais (MALINOVISK et al.,
2006). Em função disso, as empresas viram a necessidade de um processo
contínuo de avaliação dos rendimentos operacionais e, consequentemente, dos
custos de produção (SIMÕES, 2008).
6
Uma das alternativas de quantificar a produtividade dos maquinários e
otimizá-la é por meio do estudo de tempos e movimentos, o qual objetiva não
apenas conhecer os tempos gastos em cada operação, mas também avaliar os
possíveis fatores influentes no rendimento.
Este estudo é indispensável na comparação de diferentes métodos de
operação e permite estimar equações matemáticas referentes à produtividade
dos maquinários em diversas condições operacionais (MORAES, 2012).
De acordo com Barnes (1963), citado por Moraes (2012), existem três
métodos básicos para a quantificação do tempo: método de tempo contínuo,
individual e multimomento.
Método de tempo contínuo: o cronômetro permanece acionado
quantificando o tempo durante todo o período do estudo, sendo a leitura
realizada ao fim de cada elemento e o tempo obtido por subtração.
Método de tempo individual: o cronômetro é iniciado e parado no fim
de cada elemento, obtendo dessa forma o tempo do elemento diretamente.
Método de multimomento (amostragem do trabalho): o cronômetro é
iniciado e a cada intervalo de tempo predeterminado é observado qual
operação está sendo realizada naquele momento, então é quantificada a
frequência dos elementos que compõe um determinado ciclo de trabalho.
2.5 Fatores que influenciam a produtividade de máquinas florestais
A produtividade pode ser afetada por diversas variáveis que interferem
na capacidade operacional dos maquinários, o que reflete no custo final da
madeira. Burla (2008) cita que no Brasil ainda existem poucos estudos sobre a
real influência dessas variáveis e da capacidade produtiva que se pode esperar
das máquinas em determinadas condições de trabalho.
Bramucci (2001) cita que as estimativas de produtividade e custo
fornecidas pelos fabricantes são obtidas em estudos realizados em outros
países, com condições operacionais totalmente diferentes das encontradas no
Brasil, em relação ao sistema silvicultural, clima e formação do operador,
7
fazendo-se necessária a realização de estudos específicos para as condições
brasileiras.
Além de ser fundamental a realização de estudos nas condições
brasileiras, cabe ressaltar que as empresas fabricantes de máquinas e
implementos florestais estão sempre construindo novos equipamentos, como
máquina base e cabeçotes, fazendo-se necessário avaliar o desempenho
técnico e econômico desses maquinários em várias condições operacionais,
como forma das empresas avaliarem se o resultado encontrado é suficiente
para adquirir ou não um novo maquinário. A produtividade das máquinas
florestais pode ser afetada por diversas variáveis, entre elas destacam-se:
volume por árvore, declividade do terreno e distância de extração (LEITE,
2012).
2.5.1 Volume por árvore
A produtividade das máquinas de colheita, em especial as que realizam
corte, aumenta com o incremento do volume por árvore, até atingir um
determinado valor, correspondente ao limite técnico da máquina (BURLA,
2008).
Seixas e Batista (2014) avaliaram a produtividade de harvester de
esteiras em florestas com diferentes volumes por árvore. Com isso, os autores
comprovaram que a produtividade das máquinas de colheita aumenta com o
aumento do volume médio individual (VMI), no entanto o incremento da
produtividade decresce gradativamente, tendendo a uma estabilização.
Tal informação corrobora o estudo realizado por Bramucci e Seixas
(2002), que determinaram a produtividade do harvester em diferentes
condições operacionais e identificaram que ocorre aumento da produtividade
em função do incremento do DAP até aproximadamente 24 cm, notando-se
forte tendência de queda nas produtividades a partir desse valor. Os autores
afirmam que tal informação seria importante na composição das especificações
dos cabeçotes processadores, em que geralmente consta apenas o diâmetro
máximo de corte, que dificilmente é encontrado em plantios comerciais.
8
De acordo com os autores supracitados, pode-se inferir que os
equipamentos têm um aumento de produtividade até determinado volume por
árvore, e então a produtividade tende a estabilizar ou decrescer, em função do
aumento de dificuldade da operação, principalmente nas etapas de abate e
processamento.
2.5.2 Declividade do terreno
O aumento da declividade do terreno faz com que as máquinas florestais
reduzam a produtividade, principalmente em função da redução do campo de
visão do operador e instabilidade da máquina, o que pode aumentar o risco de
tombamentos (LEITE, 2012). Oliveira Júnior et al. (2009) avaliaram a
produtividade de feller-buncher em povoamento de eucalipto em relevo
acidentado, os autores citaram que a operação de colheita foi significativamente
influenciada pela inclinação do terreno em qualquer padrão de floresta.
Leite et al. (2013) avaliaram a produtividade do harvester variando o
volume por árvore e a declividade do terreno. Tais autores evidenciaram que o
volume por árvore apresentou maior influência na produtividade do harvester
em terrenos com inclinação de até 15°, acima deste valor, a variável de maior
efeito foi a declividade.
Leite et al. (2014) modelaram a produtividade do forwarder em função
da declividade do terreno, evidenciando uma relação inversamente proporcional
entre a declividade e produtividade da referida máquina. Neste contexto, os
estudos mostram de forma clara essa tendência de redução de produtividade
dos maquinários em função do aumento da declividade.
2.5.3 Distância média de extração
A distância de extração influencia diretamente na produtividade do
forwarder. À medida que aumenta a distância de extração, aumenta a
quantidade de tempo que o maquinário precisa deslocar vazio e carregado,
9
impactando diretamente na quantidade de madeira depositada na margem da
estrada ou pátio intermediário.
Leite et al. (2014) modelaram a produtividade do forwarder em função da
distância de baldeio e declividade do terreno. Os autores evidenciaram maiores
produtividades em menores distâncias de extração, bem como em áreas
planas. De acordo com Minette et al. (2004), a produtividade do forwarder
cresce à medida que a distância de extração diminui. Nota-se, portanto, a
importância no dimensionamento correto de estradas nos plantios comerciais
de forma a atenuar o custo de extração florestal.
10
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Caracterização da área de estudo
A pesquisa foi realizada nos meses de agosto a outubro de 2016, em
áreas de operação de colheita florestal pertencentes a uma empresa produtora
de celulose que atua na região sul do estado da Bahia. A região apresenta
clima do tipo Af (tropical úmido), com precipitação e temperatura média de
1.250 mm e 24 ºC, respectivamente (KÖPPEN, 1928 citado por OTTO et al.,
2013). De acordo com Novaes e São José (1992), a altitude média da região é
de 180 metros, a cobertura vegetal natural é a floresta ombrófila densa, sob o
domínio de floresta atlântica. Os solos dessa região são considerados muito
pobres, encontrados com mais frequência argissolos e latossolos (EMBRAPA,
2006).
3.1.1 Características das florestas colhidas com feller-buncher
Os ensaios com o feller-buncher foram conduzidos em áreas planas,
povoadas com clones híbridos de Eucalyptus grandis com Eucalyptus urophylla
de primeira e segunda rotação. Os plantios de segunda rotação apresentavam
1 (um) broto por cepa.
Para determinação da influência do volume por árvore no desempenho
técnico do feller-buncher, as operações foram realizadas em plantios com
volume médio individual de 0,18, 0,34, 0,51 e 0,63 metros cúbicos com casca
(m³cc). As características dos povoamentos encontram-se descritas na Tabela
1.
11
Tabela 1 – Características das florestas colhidas com feller-buncher
Parâmetros da floresta Atributos
Volume por árvore (m³cc) 0,18 0,34 0,51 0,63
DAP (cm) 15,5 18,2 21,3 22,9
Altura (m) 21,7 26,9 31,7 35,5
Idade (anos) 5,5 7 9,2 9,2
Ciclo 1 1 1 1
Rotação 2 2 1 1
Área por planta (m²) 12 12 12 12
Espaçamento(m) 4,0 x 3,0 5,0 x 2,4 4,0 x 3,0 4,0 x 3,0
3.1.2 Características das florestas colhidas com harvester
Os ensaios com a máquina harvester foram conduzidos em áreas
planas, povoadas com clones híbridos de Eucalyptus grandis com Eucalyptus
urophylla de primeira rotação.
Para a determinação da influência do volume por árvore no desempenho
técnico do harvester, as operações foram realizadas em plantios com volume
médio individual de 0,16, 0,20, 0,31, 0,36, 0,46 e 0,58 metros cúbicos sem
casca (m³sc). As características dos povoamentos encontram-se descritas na
Tabela 2.
Tabela 2 – Características das florestas colhidas com harvester Características da floresta Atributos
Volume por árvore (m³sc) 0,16 0,20 0,31 0,36 0,46 0,58
DAP (cm) 15,1 16,0 18,7 19,9 21,3 22,9
Altura (m) 22,6 24,0 29,3 30,5 31,7 35,5
Idade (anos) 4,8 4,8 7,4 7,4 9,2 9,2
Ciclo 2 2 2 2 1 1
Rotação 1 1 1 1 1 1
Área por planta (m²) 12 12 12 12 12 12
Espaçamento(m) 5,0 x 2,4 5,0 x 2,4 5,0 x 2,4 5,0 x 2,4 4,0 x 3,0 4,0 x 3,0
3.1.3 Características das florestas colhidas com forwarder
A avaliação técnica do forwarder foi realizada com auxílio de um banco
de dados da empresa, referente ao período de janeiro a outubro de 2016,
12
considerando a extração florestal com distância média de 125 metros e
variação de volume por árvore de 0,08 a 0,58 m³sc.
3.2 Características técnicas das máquinas de colheita florestal
3.2.1 Feller-buncher
Os feller-buncher utilizados foram da marca John Deere, modelo 903K
(Figura 1), máquina base composta com rodado de esteiras, com motor
PowerTech™ Plus 6090H de 6 cilindros, 9 litros (L) de cilindrada, potência de
300 HP (224 Kw) a 1900 rotações por minuto (RPM), peso de 29.630
quilogramas (Kg), lança de alcance máximo de 6,71 metros (m), cabeçote de
corte da marca John Deere, modelo FR22B (JOHN DEERE, 2016).
O cabeçote de corte FR22B corta e acumula árvores, apresenta, entre
seus principais componentes, braços da garra de colheita, braços da garra de
acumulação e uma lâmina da serra de disco. A lâmina da serra de disco possui
142,2 centímetros (cm) de diâmetro, 18 dentes e velocidade máxima de 1.150
RPM, o que lhe possibilita cortar árvores com diâmetro de até 55,9 cm. O
cabeçote completo pesa 3.734 kg (JOHN DEERE, 2017).
Este equipamento não possui nivelamento de cabine, sendo
recomendado operar em áreas de até 20º de inclinação frontal e 10º de
inclinação lateral. No momento do estudo as máquinas avaliadas apresentavam
média de 12.559 horas trabalhadas.
Figura 1 – Feller-buncher da marca John Deere, modelo 903K, com cabeçote FR22B.
13
3.2.2 Harvester
Os harvesters avaliados eram adaptados, compostos por escavadeira
hidráulica de esteiras e cabeçote processador florestal (Figura 2). A
escavadeira é da marca Volvo, modelo EC210BF, com motor Volvo D6E EAE2
de 6 cilindros, 5,7 L de cilindrada com potência de 143 HP (107 kW) a 1900
RPM. A máquina base pesa 21.700 kg, sua lança possui alcance máximo de
aproximadamente 8,2 m (VOLVO, 2003).
Na extremidade da lança encontra-se o cabeçote de corte, da marca
Ponsse, modelo H77euca. Entre seus principais componentes, existem dois
rolos alimentadores, 4 facas desgalhadoras móveis, 2 facas desgalhadoras
fixas e o material de corte, composto por sabre e corrente da serra.
Este equipamento possui capacidade de cortar árvores com diâmetro
máximo de 64 cm, a corrente de serra possui velocidade de 40 metros por
segundo (m/s), os rolos alimentadores possuem velocidades que variam de 5,5
a 6,0 m/s, com peso total de aproximadamente 1.300 kg (PONSSE, 2014a).
Este equipamento é recomendado para operar em áreas de até 20º de
inclinação frontal e 10º de inclinação lateral. No momento do estudo, as 3
máquinas avaliadas apresentavam média de 11.922 horas trabalhadas.
Figura 2 – Harvester adaptado, composto por escavadeira da marca Volvo, modelo EC210BF, com cabeçote processador da marca Ponsse, modelo H77euca.
14
3.2.3 Forwarder
Utilizou-se dados de 12 forwarder da marca Ponsse, modelo Elephant,
com motor Mercedes-Benz OM 906 LA EU Stage IIIA de 6 cilindros com 275
HP (205 kW) de potência, tração nas 8 rodas (8X8) (Figura 3). A máquina com
peso normal totaliza 21.800 kg, sua grua possui alcance de aproximadamente
7,6 m, modelo K100+ M/S, sendo a garra acoplada em sua extremidade com
capacidade de 0,36 m² (PONSSE, 2014b). A grua deste equipamento possui
capacidade de levantar, aproximadamente, 1.500 kg durante o carregamento e
descarregamento.
A caixa de carga possui comprimento variável de 4,5 a 6,10 m, sua
seção transversal varia de 5,20 a 6,25 m² (PONSSE, 2014b). Este equipamento
possui capacidade de carga de 18 toneladas, sendo recomendado operar em
áreas de até 27º de inclinação frontal e 10º de inclinação lateral. No momento
do estudo as 12 máquinas avaliadas apresentavam média de 15.622 horas
trabalhadas.
Figura 3 – Forwarder da marca Ponsse, modelo Elephant.
3.2.4 Sequência de trabalho do feller-buncher
O feller-buncher realizava o corte, acúmulo e a derrubada das árvores,
deixando-as no talhão na forma de feixes. Esse equipamento trabalhava em
15
eitos com 3 linhas de plantio, variando a quantidade de árvores dos feixes em
função do volume individual. As árvores eram derrubadas e depositadas de
forma perpendicular em relação ao eito de trabalho, objetivando melhorar o
posterior processamento pelo harvester.
3.2.5 Sequência de trabalho do harvester
O harvester realizava a derrubada, desgalhamento, descascamento e
traçamento das árvores em toras de 6,20 metros, formando os feixes de pilhas
de forma perpendicular ao sentido de deslocamento no interior dos talhões. As
máquinas trabalhavam em eitos com 3 linhas de plantio, variando a quantidade
de árvores por pilha de toras em função do volume por árvore.
3.2.6 Sequência de trabalho do forwarder
O forwarder realizava o baldeio da madeira do interior dos talhões até a
margem da estrada. No momento do carregamento, o forwarder deslocava
vazio em marcha ré, até encontrar o último feixe de toras do eito, e então
iniciava o autocarregamento. Após completar a carga, o maquinário deslocava
até o local de formação da pilha de madeira. As pilhas eram formadas paralelas
a estrada, possuindo, em média, 6,20 metros de largura, 3,8 metros de altura e
comprimento variável de 30 a 100 metros.
3.3 Estudo de tempos e movimentos
Objetivando conhecer o tempo gasto em cada etapa que compõe o ciclo
operacional do feller-buncher e harvester, realizou-se estudo de tempos e
movimentos pelo método multimomento, com intervalos de 15 segundos,
considerando o tempo efetivo de operação, desconsiderando as pausas
técnicas e pessoais.
As atividades foram mensuradas por meio de visualizações de gravações
de vídeos a partir de câmeras instaladas no interior e exterior das máquinas.
Este método permitiu evitar oscilações de produtividade do operador por
16
coação presencial de avaliação de campo, além de possibilitar precisamente a
identificação das atividades operacionais e reduzir o tempo de coleta de dados.
Para determinação do número mínimo de ciclos que atendessem um erro
de amostragem admissível máximo de 5%, com 95% de probabilidade, utilizou-
se a metodologia proposta por Barnes (1977), de acordo com a Equação 1,
sendo que, para cada VMI, foi realizado estudo piloto com 20 ciclos
operacionais.
n ≥ T²∗CV²
E² Equação 1
Em que: n = número mínimo de ciclos necessários; t = valor de t, para o nível de probabilidade desejado e (n-1) graus de liberdade; CV = coeficiente de variação (%) e E = erro de amostragem admissível a 95% de probabilidade.
Para comparação dos tempos médios dos elementos do ciclo
operacional, foi empregado o delineamento inteiramente casualizado (DIC),
sendo considerados três tratamentos (classes de produtividade da floresta). Os
valores foram submetidos ao teste de Bartlett para verificação da
homogeneidade das variâncias, e em seguida, submetidos à ANOVA (análise
de variância), sendo as médias comparadas pelo teste de Tukey em nível de
5% de significância, por meio do software estatístico R.
Para o forwarder, não foi realizado estudo de tempos e movimentos, em
função da análise ter sido realizada levando em consideração a produtividade
dos equipamentos, com base no banco de dados da empresa.
3.3.1 Descrição do ciclo operacional do feller-buncher
O ciclo operacional do feller-buncher iniciou no momento do
deslocamento vazio da máquina até as árvores, passando pelos processos de
corte e acúmulo e finalizando após o deslocamento e descarga do feixe de
árvores no solo, variando a quantidade de árvores por ciclo em função do
17
volume médio individual. As atividades relatadas para avaliação do ciclo
operacional do feller-buncher encontram-se descritas a seguir:
Deslocamento vazio: refere-se ao deslocamento após descarregar um feixe de
árvores até o momento em que o cabeçote se posicionava para fazer o abate
da primeira árvore do feixe seguinte.
Corte e acúmulo: refere-se à atividade de cortar e acumular as árvores no
cabeçote, com início após a máquina realizar o corte da primeira árvore e
finalizar após o corte da última árvore de um feixe.
Deslocamento e descarga: refere-se ao deslocamento carregado com o feixe
de árvores e o ato da descarga, quando o operador rotaciona o cabeçote e abre
os braços de colheita e acumuladores para depósito das árvores. Inicia após o
corte e acúmulo e finaliza no momento em que o feixe é descarregado
perpendicularmente ao eito de trabalho.
3.3.2 Descrição do ciclo operacional do harvester
Cada ciclo operacional do harvester correspondeu ao processamento de
1 (uma) árvore, independente do volume, considerando-se as seguintes
atividades: deslocamento, busca e posicionamento, corte e derrubada,
desgalhamento e descascamento, traçamento e movimentação de resíduos,
conforme descrito a seguir:
Deslocamento: refere-se ao deslocamento da máquina de um feixe de toras
processadas até o início da primeira árvore do feixe seguinte.
Busca e Posicionamento: refere-se ao tempo gasto para posicionamento
correto do cabeçote na base da árvore para realização do corte, com início
após o traçamento da última tora de uma árvore ou da movimentação de
resíduos.
Corte e derrubada: refere-se ao ato de abater a árvore e aguardar a mesma
tocar o solo, iniciando após o cabeçote posicionar na base da árvore e
finalizando quando a árvore tocar o solo.
18
Descascamento e desgalhamento: refere-se ao desgalhamento e
descascamento da árvore, inicia-se com acionamento dos rolos do cabeçote e
finaliza quando os rolos param para iniciar o traçamento.
Traçamento: refere-se ao ato de seccionar o fuste em tamanho programado,
iniciando após a parada dos rolos de alimentação, finalizando após o retorno da
atividade dos rolos.
Movimentação de resíduos: refere-se à movimentação dos resíduos (casca,
galhos e folhas) deixados pelos processos de descascamento e
desgalhamento, iniciando após a máquina finalizar o traçamento da última tora
de uma árvore, com término após a deposição dos resíduos de forma regular
no talhão.
3.4 Produtividade operacional
A produtividade dos maquinários foi estimada em metros cúbicos de
madeira com casca (feller-buncher) e sem casca (harvester e forwarder) por
hora efetiva de trabalho (m³ he-1), com auxílio da Equação 2.
P = V
T Equação 2
Em que: P = produtividade efetiva (m³ he-1); V = volume na parcela (m³); e T = tempo gasto na parcela (horas centesimais).
Para as máquinas feller-buncher e harvester, o volume da parcela foi
quantificado multiplicando-se o número de árvores da parcela pelo volume
médio individual das árvores, obtido por meio do inventário pré-corte.
Para o forwarder, a produtividade foi estimada com base no banco de
dados da empresa, sendo obtido um valor médio de produtividade efetiva por
classe de volume médio individual, considerando dados de janeiro a outubro de
2016.
19
3.5 Análises estatísticas dos dados
3.5.1 Feller-buncher
Para o feller-buncher, foram mensuradas 20 parcelas divididas em quatro
volumes médios individuais com casca (0,18; 0,34; 0,51 e 0,63 m³), obtendo
valores de produtividade (m³ he-1) para cada unidade operacional. Cada parcela
variou o número de ciclos em função do volume por árvore, com premissa da
quantidade de ciclos por parcela não ser inferior à estimativa obtida pela
metodologia de Barnes (1977).
Para apresentar o comportamento do ciclo operacional do feller-buncher
em função da produtividade da floresta, os VMI foram classificados em 3
classes denominadas: floresta de baixa produtividade (VMI de 0,18m³); média
produtividade (VMI de 0,34m³) e alta produtividade (0,51 e 0,63m³).
3.5.2 Harvester
Em relação ao harvester, foram mensuradas 60 parcelas, divididas em 6
volumes por árvore sem casca (0,16; 0,20; 0,31; 0,36; 0,46 e 0,58 m³), obtendo-
se um valor médio de produtividade efetiva (m³ he-1) em cada unidade
experimental. Cada parcela foi composta por 75 árvores, independente do
volume.
Com o objetivo de apresentar o comportamento do ciclo operacional do
harvester em função da produtividade da floresta, os VMI foram classificados
em 3 classes, sendo: florestas de baixa produtividade (0,16 e 0,20 m³); média
produtividade (0,31 e 0,36m³) e alta produtividade (0,46 e 0,58m³).
3.5.3 Forwarder
Para o forwarder, classificou-se os dados disponibilizados pela empresa
em 6 intervalos de classes (0,08 a 0,15 m³; 0,15 a 0,25m³; 0,25 a 0,35 m³; 0,35
a 0,45 m³; 0,45 a 0,55m³ e 0,55 a 0,60m³), obtendo-se um valor médio de
20
produtividade efetiva por intervalo, considerando a distância média de extração
de 125 metros.
De posse dos dados de produtividade efetiva (m³ h-1) dos maquinários
em função do volume por árvore, foram realizadas análises de regressão
obtendo-se como variável dependente a produtividade efetiva (m³ he-1) e
variável independente o volume médio individual (m³). As análises foram
realizadas com o auxílio do software R e Excel 2013.
3.6 Disponibilidade mecânica e eficiência operacional
A disponibilidade mecânica refere-se à porcentagem do tempo em que a
máquina está mecanicamente apta a realizar trabalho produtivo,
desconsiderando-se, dessa forma, o tempo em que está em manutenção,
determinada pela Equação 3. A eficiência operacional é a porcentagem do
tempo efetivamente trabalhado em relação ao tempo total programado para o
trabalho, sendo calculada pela Equação 4 (LEITE, 2012). Objetivando relatar
com maior precisão os indicadores supracitados, considerou-se, para a
composição dos cálculos, um período de 311 dias (janeiro a outubro de 2016).
DM = (HT−TPM)
HT100 Equação 3
EO = (He)
(He+Hp)100 Equação 4
Em que: DM = grau de disponibilidade mecânica (%); TPM = tempo de permanência em manutenção (h); e HT = horas totais (h); EO = eficiência operacional (%); He = horas efetivas de trabalho (h); e Hp = horas paradas (h).
3.7 Análise econômica
A análise econômica consistiu em determinar todos os custos
operacionais e de produção dos equipamentos de colheita florestal avaliados.
Os custos operacionais (fixos e variáveis) foram expressos em dólares por hora
21
efetiva de trabalho (US$ he-1), segundo o método contábil, que utiliza dados
reais e estimados.
Para os valores estimados, utilizou-se a metodologia proposta por Silva
et al. (2014), ASAE (2001) e Leite (2012). Os valores utilizados para
composição dos custos foram disponibilizados pela empresa e estão
apresentados no apêndice A. Utilizou-se taxa de câmbio de dólar igual a R$
3,2456, com base na cotação realizada em 30 setembro de 2016.
3.7.1 Custos fixos
Os custos fixos correspondem à soma de todos os fatores físicos de
produção, esses não são influenciados pelo grau de utilização das máquinas,
sendo compostos pelos custos de depreciação, juros, seguros, impostos, abrigo
e taxas de administração (SILVA et al., 2014).
3.7.1.1 Custo de depreciação
Os custos de depreciação correspondem ao valor que a máquina
desvaloriza ao longo do tempo devido ao desgaste físico, ferrugem, em razão
do uso ou pelo atraso tecnológico com o surgimento de máquinas mais
modernas e eficientes. Considerou-se o método de depreciação linear, de
acordo com a Equação 5 (SILVA et al., 2014).
DI =Va − Vr
N ∗ He Equação 5
Em que: DI = depreciação linear da máquina (US$ he-1); Va = valor de aquisição da máquina (US$); Vr = valor residual da máquina (US$); N = vida útil estimada (anos); e He = horas efetivas de uso anual.
22
3.7.1.2 Custos de juros, seguros e impostos
Os juros, seguros e impostos foram calculados sobre o valor de cada
máquina, aplicando-se o investimento médio anual (IMA) (CANTO, 2009). Os
seguros são os custos que resguardam as máquinas em caso de acidentes,
pois as máquinas operam em diversas condições operacionais. Para determinar
o custo de juros, seguros e impostos foram utilizadas as equações 6 e 7 (SILVA
et al., 2014).
IMA = (Va − Vr)(N + 1)
(2 ∗ N)+ Vr Equação 6
JS = (IMA ∗ i)
He Equação 7
Em que: JS = custo de juros, seguros e impostos (US$ he-1); IMA = investimento médio anual (US$); i = taxa de juros mais seguros anuais simples (%); He = horas efetivas de uso anual; Va = valor de aquisição da máquina (US$); Vr = valor residual da máquina (10%); e N = vida útil estimada (anos).
3.7.1.3 Custos de abrigo
O custo de abrigo está relacionado com o local de armazenamento,
vigias e estrutura demandada pelas máquinas (Equação 8). Considerou-se um
fator de 0,75% (ASAE, 2001; SILVA et al., 2014)
A = Va ∗ FA
He Equação 8
Em que: A = custo de abrigo (US$ he-1); Va = valor de aquisição (US$); FA = fator de ajuste; e He = horas efetivas de uso anual.
23
3.7.1.4 Custos de administração
Os encargos administrativos foram computados em função de um
percentual do valor de aquisição da máquina, devido aos trabalhos de
supervisão e escritório, de acordo com o indicado pela ASAE (2001).
Considerou-se fator de ajuste de 4%. Os custos de taxas administrativas foram
estimados de acordo com a Equação 9.
T = Va ∗ FAD
He Equação 9
Em que: T = taxas de administração (US$ he-1); Va = valor de aquisição da máquina florestal (US$); FAD = fator de ajuste; e He = horas efetivas de uso anual
3.7.2 Custos variáveis
Os custos variáveis são os custos que variam com o grau de utilização
da máquina, sendo compostos por: combustível, lubrificantes e graxas, óleo
hidráulico, pneus ou esteiras, reparos e manutenções, mão de obra, transporte
do pessoal e maquinário (SILVA et al., 2014).
3.7.2.1 Custo de combustível
O custo de combustível foi determinado de acordo com a Equação 10,
proposta por Silva et al. (2014). Utilizou-se a média de consumo de combustível
do ano de 2016 das máquinas analisadas.
Cb = Pu * CC Equação 10
Em que: Cb = custo com combustível (US$ he-1); Pu = preço do litro de combustível (US$ L-1); e, CC = consumo de combustível em litros por hora (L h-1)
24
3.7.2.2 Custo de lubrificantes
Os custos com lubrificantes referem-se ao consumo de óleos, graxas e
demais lubrificantes utilizados, sendo calculados com base no percentual de
consumo de combustível gasto pelas máquinas. Os custos foram obtidos com
base no consumo de lubrificantes do ano de 2016, com auxílio da Equação 11
(SILVA et al., 2014).
CL = ILG * Cb Equação 11
Em que: CL = custo de lubrificantes (US$ he-1); ILG = índice para o cálculo de custo de lubrificantes (%); e Cb = custos com combustíveis (US$).
3.7.2.3 Custo de óleo hidráulico
Esse custo foi calculado com base em um percentual do custo de
combustível das máquinas, sendo utilizadas informações de custo do ano de
2016 para a realização desse cálculo, de acordo com a Equação 12 (SILVA et
al., 2014).
OH = IOH * Cb Equação 12
Em que: OH = custo com óleo hidráulico (US$ he-1); IOH = índice de consumo de óleo hidráulico (%); e Cb = custo do combustível (US$ L-1).
3.7.2.4 Custo de pneus ou esteiras
É o custo referente aos rodados das máquinas, podendo ser de pneus ou
de esteiras. Os dados da vida útil e preço dos pneus e esteiras foram obtidos
junto à empresa e calculados de acordo com a Equação 13 (SILVA et al.,
2014).
25
PE = Npe ∗ Vpe
HPE Equação 13
Em que: PE = custo de pneus ou esteiras (US$ he-1); Npe = número de pneus ou esteiras por máquina; Vpe = valor de um pneu ou esteira da máquina (US$ unidade-1); e HPE = vida útil do pneu ou esteira (h unid-1).
3.7.2.5 Custo de reparos e manutenções
São custos destinados às manutenções e reparos das máquinas durante
a vida útil, além de peças de reposição e outros materiais. Esses custos
mantêm uma relação direta com o tempo de uso da máquina. Tais custos foram
calculados de acordo com a Equação 14, proposta pela ASAE (2001). Em
função da equação original utilizar o fator de reparo 1 (0,003) padrão para todos
os equipamentos, optou-se, neste estudo, por ajustar o referido parâmetro para
as realidades das máquinas avaliadas, com base nos históricos de custos
praticados pela empresa.
MR =
[ Va ∗ FR1 (ha + He
1000 )FR2
] − [ Va ∗ FR1 (ha
1000)FR2
]
He Equação 14
Em que: MR = custos de manutenção e reparos (US$ he-1); Va = valor de aquisição da máquina (US$); FR1 = fator de reparo 1 (variável em função do equipamento); ha = horas de uso acumulada, até o início do ano em análise (h); FR2 = fator de reparo 2 (2,0); e He = horas efetivas de uso no ano de análise (h).
3.7.2.6 Custo de mão de obra
São os custos totais dos operadores de máquinas, considerando: salário
mensal, 13º salário, férias, benefícios, encargos sociais, seguros, cuidados
médicos e alimentação (BURLA, 2008). Para o cálculo desse custo, utilizou-se
26
informações obtidas junto à empresa, com auxílio da Equação 15 (SILVA et al.,
2014).
MO = Sop ∗ ES ∗ No ∗ M
He Equação 15
Em que: MO = custo de mão de obra (US$ he-1); Sop = salários mensais dos operadores (US$); ES = taxa de encargos sociais e benefícios; M = meses no ano (12); No = número de operadores; e He = horas efetivas de uso anual da máquina (h). 3.7.2.7 Custo com transporte de pessoas
É o custo do deslocamento de pessoal até o local das operações. Esse
custo foi obtido a partir de informações da empresa, considerando a média de
deslocamento diário de 280 quilômetros durante os 2 (dois) turnos de operação
(LEITE, 2012).
TP = (dd ∗ ck ∗ da
He ∗ Ne) Equação 16
Em que:
TP = custo de transporte de pessoal (US$ he-1); dd = média de deslocamentos diários (km dia-1); ck = custo por quilômetro (US$ km-1); da = dias trabalhados no ano; He = horas efetivas de uso anual da máquina; e Ne = número de operadores por veículo de transporte.
3.7.2.8 Custo com transporte de máquinas
São os custos gerados com transporte de máquinas entre os projetos,
sendo estimados de acordo com a Equação 17 (SILVA et al., 2014).
TM ITM * TP Equação 17
Em que: TM = custo de transporte de maquinários (US$ he-1); ITM = índice de transporte de máquinas (75 %); e TP = custo de transporte de pessoal (US$).
27
3.7.3 Custo operacional total
É o somatório de todos os custos fixos e variáveis, sendo calculado para
o feller-buncher, harvester e forwarder, conforme a Equação 18.
CT = CF + CV Equação 18
Em que: CT = custos operacionais totais (US$ he-1); CF = custos fixos (US$ he-1) e CV = custos variáveis (US$ he-1).
3.7.4 Custos de produção em função do volume por árvore
Foi determinado o valor do custo de produção em dólares por metro
cúbico colhido (US$ m-3) para cada tipo de máquina (feller-buncher, harvester e
forwarder) conforme a Equação 19. Este custo foi determinado pela razão entre
o custo operacional e a produtividade efetiva das máquinas, considerando os
mais variados cenários de VMI. De posse do resultado, foi possível identificar
os equipamentos de maior sensibilidade em relação ao volume médio
individual.
CP = CT
Prod Equação 19
Em que: CP = custo de produção das máquinas (US$ m-3); CT = custo operacional total dos maquinários (US$ he-1); e Prod = produtividade das máquinas analisadas em função do VMI (m³ he-1).
28
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Feller-buncher
4.1.1 Estudo de tempos e movimentos para o feller-buncher
Para a realização deste trabalho com o feller-buncher, a metodologia de
Barnes (1977) apontou a necessidade de coletar 174 ciclos operacionais, no
entanto, foram coletados 1.149, conforme observado na Tabela 3.
Tabela 3 – Total da amostragem realizada em função do volume por árvore colhida com o feller-buncher
VMI (m³cc)
Ciclos necessários
Parcelas Ciclos
quantificados Árvores por ciclo
Segundos por ciclo
Tempo total (h)
Nº de árvores quantificadas
0,18 43 5 241 5,70 46,12 3,15 1.373
0,34 59 5 348 4,32 38,57 3,74 1.493
0,51 34 5 291 3,15 32,01 2,59 916
0,63 38 5 269 2,65 31,97 2,37 714
Total 174 20 1.149 3,91* 36,94* 11,84 4.506
VMI= Volume médio individual; m³cc= metros cúbicos com casca; (*) Valores obtidos por meio de média ponderada.
O tempo total de observação do estudo foi de 11,84 horas, com
derrubada de 4.506 árvores com volume médio individual com casca de 0,37
m³, totalizando a produção de aproximadamente 1.671 m³. O feller-buncher
apresentou tempo de 36,94 segundos para completar um ciclo operacional,
com média de 3,91 árvores.
Santos (2016) avaliou, em plantios de eucalipto, a produtividade de um
feller-buncher com as mesmas configurações do presente estudo, em que foi
observado o tempo de 33,57 segundos para completar um ciclo operacional,
com média de 4,83 árvores. Tal resultado pode ser explicado em função da
máquina ter trabalhado com menor volume médio individual (0,27m³), o que
possibilitou acumular mais árvores por ciclo em menor quantidade de tempo,
quando comparado ao presente estudo.
29
Simões et al. (2014) avaliaram, em plantios de eucalipto de primeira
rotação, a produtividade de um feller-buncher composto por escavadeira
hidráulica da marca Caterpillar, modelo CAT 320 CL, equipado com um
cabeçote da marca Risley, modelo H1818 TS. Os autores observaram que o
feller-buncher gastou 37,52 segundos para completar um ciclo operacional com
média de 4,5 árvores. O resultado foi semelhante ao do presente estudo, no
entanto, tais autores avaliaram o respectivo equipamento em áreas com VMI de
0,22 m³cc, apresentando, dessa forma, produtividade inferior ao do presente
trabalho.
Esse resultado pode ser atribuído pelo fato de o feller-buncher avaliado
pelos autores em questão possuir menor potência, além disso, ter trabalhado
em áreas com densidade de 1.666 árvores por hectare, o que faz com que as
árvores apresentem menor volume médio individual, quando comparado à
densidade de 833 árvores por hectare, constatada na área de estudo.
Pereira et al. (2015) analisaram tecnicamente, em plantios de Pinus
taeda L, um feller-buncher marca Caterpillar, modelo 522, equipado com um
cabeçote da mesma marca, modelo HF 201. Os autores demonstraram que o
feller-buncher gastou, em média, 1,32 minuto para completar um ciclo
operacional com árvores de VMI de 1,4 m³cc, relatando que tal resultado
ocorreu em função da floresta possuir densidade média de 386,33 plantas por
hectare, o que influenciou diretamente no tempo do ciclo operacional do feller-
buncher. O resultado encontrado pelos autores supracitados foi inferior ao do
presente estudo, principalmente em função do elevado deslocamento que a
máquina realizava para completar um ciclo operacional.
A Figura e Tabela 4 apresentam, em percentual e em segundos,
respectivamente, a composição do ciclo operacional do feller-buncher em
função da produtividade da floresta.
30
Figura 4 – Composição porcentual do tempo total do ciclo operacional do feller-buncher em função da produtividade da floresta.
Tabela 4 – Análise estatística do ciclo operacional (segundos) do feller-buncher em função da produtividade da floresta
Elementos do ciclo operacional do feller-buncher
Produtividade da floresta
Baixa Média Alta
Deslocamento vazio 5,39 a 4,96 a 3,94 a
Corte e acúmulo 33,55 a 25,33 b 17,92 c
Deslocamento e descarga 7,18 b 8,28 ab 10,12 a
(*) Médias seguidas de letra diferente na linha são diferentes estatisticamente pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
De acordo com os resultados demonstrados na Figura e Tabela 4, o
deslocamento vazio não apresentou diferença estatística significativa em
função da produtividade da floresta. Operacionalmente, esse resultado pode ser
atribuído à distância de descarregamento do feixe de árvores em relação à
primeira árvore do ciclo seguinte, que foi muito semelhante em todas as classes
ou níveis de produtividades avaliados.
Quando relacionados à etapa de corte e acúmulo no ciclo operacional,
os resultados evidenciaram que, em florestas com menores produtividades,
maior foi o tempo gasto na realização desta operação. Esse resultado pode ser
explicado pela quantidade de árvores por ciclo, assim, quando o equipamento
trabalhou no volume por árvore de 0,18m³, o mesmo obteve média de 5,7
árvores por ciclo. No entanto, quando operando com VMI de 0,63, apresentou
11,7%
72,7%
15,6%12,9%
65,6%
21,5%
12,3%
56,0%
31,7%
Deslocamento vazio Corte e acúmulo Deslocamento e descarga
Baixa Média Alta
31
média de 2,6 árvores. As árvores menores proporcionavam ao cabeçote do
feller-buncher acumular maior quantidade, diferente das árvores de maior
volume, as quais apresentavam maior peso e altura, fator que contribuiu para o
descarregamento mais frequente em florestas mais produtivas.
Em relação ao deslocamento e descarga apresentados na Figura 4,
pode-se observar que o equipamento gastou menor tempo quando da
realização do trabalho em florestas menos produtivas, em função de possuir
elevado tempo de corte e acúmulo. Situação inversa ocorreu em florestas de
alta produtividade, onde o deslocamento e descarga eram frequentes, o que
aumentava o tempo desta etapa, quando comparado a florestas de menores
produtividades.
4.1.2 Produtividade efetiva do feller-buncher em função do volume por árvore
A Figura 5 apresenta a produtividade efetiva do feller-buncher em função
do VMI. O resultado demonstrou que, à medida que aumenta o volume por
árvore, o equipamento aumenta a produtividade, no entanto o incremento tende
a ser reduzido.
Figura 5 – Produtividade efetiva do feller-buncher (m³ he-1) de madeira com casca em função do volume por árvore.
y = -449,476x2 + 608,866x - 15,736R² = 0,93
0
40
80
120
160
200
0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65
Pro
du
tivid
ad
e (
m³
he
-1)
Volume médio individual com casca
32
O coeficiente de determinação da equação gerada com os dados de
produtividade apresentou-se alto, indicando que 93% da produtividade do
equipamento pode ser explicada pelo VMI das árvores. A boa correlação de tais
variáveis pode ser justificada pelas condições que foram avaliadas a operação,
as quais ocorreram em áreas planas, com florestas uniformes e de boa
visibilidade pelos operadores, em função da limpeza pré-corte.
Visando demonstrar a produtividade do equipamento, a Tabela 5
apresenta o valor de produtividade em função do VMI em metros cúbicos por
hora e árvores por hora, bem como o incremento de produtividade em
porcentagem.
Tabela 5 – Produtividade efetiva do feller-buncher (m³ he-1; árv he-1) e incremento de produtividade (%) em função do volume por árvore (m³)
VMI (m³cc) Produtividade Incremento de
produtividade m³ he-1 árv he-1
0,18 79,30 440,54 -
0,20 88,06 440,29 11,05%
0,22 96,46 438,45 9,54%
0,24 104,50 435,43 8,34%
0,26 112,18 431,48 7,35%
0,28 119,51 426,81 6,53%
0,30 126,47 421,57 5,83%
0,32 133,07 415,86 5,22%
0,34 139,32 409,76 4,69%
0,36 145,20 403,34 4,22%
0,38 150,73 396,65 3,81%
0,40 155,89 389,74 3,43%
0,42 160,70 382,62 3,08%
0,44 165,15 375,33 2,77%
0,46 169,23 367,90 2,47%
0,48 172,96 360,33 2,20%
0,50 176,33 352,66 1,95%
0,52 179,34 344,88 1,71%
0,54 181,98 337,01 1,48%
0,56 184,27 329,06 1,26%
0,58 186,20 321,04 1,05%
0,60 187,77 312,95 0,84%
0,62 188,98 304,81 0,64%
*m³cc= metros cúbicos com casca
33
O resultado demonstrado na Tabela 5, obtido com a equação gerada,
apresenta o incremento de produtividade do feller-buncher com o aumento
gradativo de 0,02 m³ no VMI das árvores, indicando que, à medida que
aumenta o VMI, ocorrem ganhos de produtividades, porém esta desacelera
com o aumento do VMI, aproximando do limite técnico da máquina.
Santos (2016) avaliou a produtividade de um feller-buncher em florestas
com volume por árvore de 0,27 m³, estimando a produtividade em 137,57 m³ he-
1, valor este semelhante ao estimado no presente estudo.
Simões et al. (2014) avaliaram a produtividade do feller-buncher em
florestas com VMI de 0,22 m³cc, os autores estimaram produtividade de 118,47
m³ h-1, sendo 22,8 % maior quando comparado ao valor encontrado por meio da
modelagem deste estudo (96,46 m³ he-1). Provavelmente, o espaçamento e as
condições da floresta podem ter influenciado neste resultado.
4.1.3 Disponibilidade mecânica e eficiência operacional
O resultado de disponibilidade mecânica e eficiência operacional para as
máquinas avaliadas encontra-se na Tabela 6. A disponibilidade mecânica dos
equipamentos obteve um total de 80,7%, com média de 12.500 horas (metade
da vida útil). Esse resultado pode ser explicado pela eficiente estrutura de
manutenção projetada para dar suporte aos equipamentos em nível de campo.
Tabela 6 – Horas programadas totais (HPT); horas efetivas de trabalho (HE); horas de paradas mecânicas (HPM); horas de paradas operacionais (HPO); disponibilidade mecânica (DM) e eficiência operacional (EO) dos 2 feller-buncher durante período de 311 dias.
Máquina HPT HE Horas paradas Indicadores
HPM HPO DM EO
1 4.975 3.124 712 1.139 85,7% 73,3%
2 4.975 2.803 1.211 964 75,7% 74,4%
Total 9.950 5.927 1.923 2.103 80,7% 73,8%
Em relação à eficiência operacional, os equipamentos apresentaram
índice de 73,8%. Um dos fatores que mais contribuíram para este número foi a
logística montada pela empresa para substituição dos operadores de harvester
34
e forwarder ausentes, sendo que, quando faltavam, os operadores de feller-
buncher eram redirecionados às máquinas de processamento e extração.
Outro fator que influenciou diretamente na eficiência operacional foi a
realização de ginástica laboral praticada pelos operadores, sendo que a cada
60 minutos de operação, os mesmos precisam executar 10 minutos de
ginástica laboral. Essa prática é adotada para evitar doenças ocupacionais e,
consequentemente, melhorar a qualidade de vida dos colaboradores.
4.1.4 Análise econômica do feller-buncher
4.1.4.1 Custos operacionais
O custo operacional do feller-buncher John Deere, modelo 903K, foi de
US$ 157,76 por hora efetivamente trabalhada, sendo 21,12% referentes aos
custos fixos e 78,88% aos custos variáveis. Considerou-se uma taxa de juros
de 12% a.a. A disponibilidade mecânica foi de 80,7%, a eficiência operacional
de 73,8%, sendo considerados dois turnos de trabalho de 8 horas cada. A
cotação do dólar foi de R$ 3,2456. Os valores dos componentes dos custos
operacionais podem ser visualizados na Figura 6.
Figura 6 – Componentes do custo operacional do feller-buncher John Deere, modelo 903k, em dólares por hora efetiva trabalhada (US$ h-1) e porcentagem (%).
Depreciação; 18,34; 11,62%
Juros, seguros e impostos ; 9,17; 5,81%
Abrigo ; 0,92; 0,58%
Administração; 4,89; 3,10%
Combustível ; 28,21; 17,88%
Lubrificantes; 0,47; 0,30%
Óleo hidráulico ; 1,04; 0,66%
Rodados ; 4,93; 3,12%
Manutenção e reparos; 59,15;
37,50%
Mão de obra; 26,31; 16,68%
Transporte do pessoal ; 2,47; 1,57%
Transporte das máquinas; 1,86; 1,18%
35
Os custos de manutenção e reparos com 37,50% representaram a
maior parcela dos custos operacionais, seguido do custo de combustível
(17,88%), mão de obra (16,68%) e depreciação do equipamento (11,62%) que,
somados, representaram 83,68% dos custos operacionais. Essa análise indica
quais indicadores a empresa precisa buscar melhorias objetivando reduzir os
custos de produção, com melhores planos de manutenção, e, principalmente, na
redução do consumo de combustível.
Em relação à mão de obra, os operadores já apresentam as suas
despesas anuais que dificilmente podem ser alteradas. Outro custo que pouco
pode ser alterado é a depreciação do equipamento, em virtude do elevado valor
de aquisição e do baixo valor de revenda dos maquinários.
Santos (2016) ao avaliar equipamento de mesma marca e modelo do
presente estudo estimou US$ 101,98 por hora efetiva de trabalho, valor que
representa aproximadamente 65% do custo operacional calculado neste
trabalho. Isto pode ser explicado em função de diferentes valores de custos,
principalmente em relação à mão de obra e manutenção dos maquinários.
Simões et al. (2010) mensuraram custo operacional de US$ 86,26 por
hora efetiva de trabalho, sendo custos fixos na ordem de 27,40% e o custo
variável representou 72,60%. O valor foi inferior ao do presente estudo em
função da máquina apresentar características diferentes, principalmente em
relação à potência (103 Kw), menor quando comparado ao feller-buncher 903k
(224 Kw). Máquinas com menor potência tendem a apresentar menor custo
operacional, no entanto, mostram também menor produção, o que poderá
acarretar maiores custos por metro cúbico colhido.
4.1.4.2 Custo de produção do feller-buncher em função do volume por árvore
A Tabela 7 ilustra a diminuição do custo de produção do feller-buncher
(US$ m-3) em função do aumento de volume por árvore. Como esperado, os
resultados evidenciam que, quanto menor o VMI, maior o custo de produção, e
à medida que o VMI aumenta, o custo de produção tende a diminuir
gradativamente. Com base na equação de produtividade gerada e os custos
operacionais calculados, na floresta mais produtiva (0,62m³), o equipamento
36
apresentou custo de produção de US$ 0,83 m-³, quando operando em floresta
de menor produtividade (0,18m³), o equipamento apresentou custo de produção
de US$ 1,99 m-³, refletindo um aumento de 139,75 %.
Tabela 7 – Custo de produção do feller-buncher (US$ m-3) e sua redução (%), em função do aumento de volume por árvore (m³cc)
VMI (m³cc) Custo de produção (US$ m-³) Decréscimo do custo de
produção
0,18 1,99 -
0,20 1,79 -9,95%
0,22 1,64 -8,71%
0,24 1,51 -7,70%
0,26 1,41 -6,85%
0,28 1,32 -6,13%
0,30 1,25 -5,51%
0,32 1,19 -4,96%
0,34 1,13 -4,48%
0,36 1,09 -4,05%
0,38 1,05 -3,67%
0,40 1,01 -3,31%
0,42 0,98 -2,99%
0,44 0,96 -2,69%
0,46 0,93 -2,41%
0,48 0,91 -2,15%
0,50 0,89 -1,91%
0,52 0,88 -1,68%
0,54 0,87 -1,46%
0,56 0,86 -1,24%
0,58 0,85 -1,04%
0,60 0,84 -0,84%
0,62 0,83 -0,64%
4.2 Harvester
4.2.1 Estudo de tempos e movimentos para o harvester
Para a realização do estudo, a metodologia de Barnes (1977) apontou a
necessidade de coletar 404 ciclos operacionais, divididos em 6 diferentes níveis
de volume por árvore. No entanto, objetivando aumentar a precisão do estudo,
37
foram coletados 4.500 ciclos, por meio de 60 parcelas. A Tabela 8 apresenta o
resumo das informações.
Tabela 8 – Total da amostragem realizada em função do volume por árvore colhida com harvester
VMI (m³sc)
Ciclos necessários
Parcelas coletadas
Segundos por ciclo
Tempo total (horas)
Nº de árvores quantificadas
0,16 64 10 32,03 6,72 750
0,20 75 10 33,58 7,02 750
0,31 69 10 38,82 7,70 750
0,36 55 10 39,12 8,18 750
0,46 69 10 41,48 8,68 750
0,58 72 10 49,55 10,38 750
Total 404 60 39,10* 48,68 4.500
m³sc= metros cúbicos sem casca; (*) = valor obtido por média aritmética simples.
O tempo total de observação do estudo foi de 48,68 horas, com
derrubada e processamento de 4.500 árvores, totalizando a produção de
1.552,5 m³. Para o VMI de 0,35 m³ sem casca, o harvester apresentou tempo
de 39,10 segundos para abater e processar uma árvore.
Santos (2016) avaliou a produtividade de um harvester adaptado,
cabeçote processador montado em uma escavadeira hidráulica, operando em
plantios de eucalipto com volume médio individual de 0,27m³sc. De acordo com
o mesmo autor, o tempo necessário para a máquina concluir um ciclo
operacional foi de 29,29 segundos. Tal resultado pode ser atribuído ao menor
volume por árvore e exclusividade no processo operacional, uma vez que a
máquina realizou apenas o processamento das árvores.
A Figura 7 apresenta a divisão do ciclo operacional do harvester em
função da produtividade da floresta e a Tabela 9 apresenta a análise estatística
dos dados.
38
Figura 7 – Composição porcentual do tempo total do ciclo operacional do harvester em função da produtividade da floresta.
Tabela 9 – Análise estatística do ciclo operacional (segundos) do harvester em função da produtividade da floresta
Etapas do ciclo operacional do harvester
Produtividade da floresta
Baixa Média Alta
Deslocamento 2,21 a 2,25 a 1,65 a
Busca e posicionamento 7,89 a 6,78 ab 5,95 b
Corte e derrubada 5,77 b 6,98 b 12,20 a
Descascamento/desgalhamento 10,41 b 14,19 a 14,37 a
Traçamento 4,43 c 6,20 b 9,9 a
Movimentação de resíduos 2,31 a 2,45 a 1,69 a
(*) Médias seguidas de letra diferente na linha são diferentes estatisticamente pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
O deslocamento do harvester não apresentou diferenças estatística
significativas, sendo similar em todos volumes de floresta avaliados. Em relação
à atividade de busca e posicionamento, foi maior em florestas de menores
volumes quando comparado aos altos volumes, sendo estatisticamente
diferentes, em função das árvores apresentarem menores diâmetros e alturas,
rapidamente o harvester processava uma árvore em floresta de baixo volume,
por esse motivo, a atividade de busca e posicionamento foi mais frequente
nessa classe de produtividade.
6,67%
23,96%
17,46%
31,48%
13,42%
7,01%5,79%
17,48%17,97%
36,49%
15,96%
6,31%
3,63%
13,06%
26,64%
31,36%
21,78%
3,77%
Deslocamento Busca eposicionamento
Corte ederrubada
Descascamento Traçamento Movimentaçãode resíduos
Baixa Média Alta
39
Ao analisar a atividade de corte e derrubada, ficou evidente na Figura 8 e
Tabela 9 que as florestas de alta produtividade apresentaram maior tempo. As
florestas com árvores de maior VMI apresentaram maior resistência para o
corte, algumas vezes o conjunto de corte não conseguia realizar a operação no
primeiro momento que o cabeçote era posicionado, sendo necessário
rotacionar o cabeçote na árvore, o que implicou no maior consumo de tempo.
Outra condição que deve ser considerada foi o fato de as árvores serem
mais pesadas, fazendo, por algumas vezes, o operador promover a abertura
dos rolos e facas (lâminas desgalhadoras) antes das árvores tocarem a
superfície, para que a mesma não danificasse o cabeçote no momento do
impacto no solo. Esse tempo foi computado como corte e derrubada, o que
contribuiu para o aumento do ciclo operacional.
Em relação ao descascamento, as florestas de média e alta
produtividade apresentaram maiores valores, o fator que pode ter contribuído
para este resultado é a altura das árvores, sendo que, florestas menores,
tendem a ter menos toras de 6,20 metros, consequentemente, menor
comprimento e tempo de descascamento.
De acordo com o resultado referente ao ciclo operacional do harvester, o
elemento traçamento apresentou maior tempo de operação em florestas mais
produtivas, sendo estatisticamente superior. Esse resultado pode ser atribuído
ao diâmetro das árvores, quanto maior o diâmetro, maior a dificuldade de o
conjunto de corte serrar a tora. Em relação à etapa de movimentação de
resíduos, em ambas as produtividades da floresta esta etapa não apresentou
diferença estatística significativa.
4.2.2 Produtividade efetiva do harvester em função do volume por árvore
A Figura 8 apresenta a curva de produtividade efetiva do harvester em
função do VMI. O resultado apresentado evidencia que, à medida que aumenta
o volume por árvore, o equipamento aumenta a produtividade, no entanto a
equação mostra uma tendência de estabilidade quando do aumento do volume
médio individual por árvore.
40
Figura 8 – Produtividade efetiva do harvester (m³ he-1) de madeira sem casca em função do volume por árvore.
De acordo com equação gerada, o coeficiente de determinação
apresentou alto índice (94%), indicando que a produtividade do equipamento
pode ser explicada pelo VMI das árvores nas condições avaliadas.
A Tabela 10 apresenta o valor de produtividade em função do VMI em
metros cúbico por hora (m³ he-1) e árvores por hora (árv he-1), bem como o
aumento gradativo de produtividade em porcentagem. O resultado indica que,
com o aumento do VMI, o adicional de produtividade tende a ser menor, assim,
quando o VMI passa de 0,18 a 0,20 m³, o harvester tem aumento de
produtividade de 9,5%, em contrapartida, quando varia de 0,56 a 0,58 m³, o
mesmo aumenta apenas 1,01% na produtividade.
De acordo com o resultado apresentado na Tabela 10, se o harvester
tivesse operado com volumes superiores a 0,58m3, a produtividade poderia se
manter ou até decrescer, em função do maquinário trabalhar em condições de
exigência máxima, próximo de seu limite técnico. Burla (2008) cita que as
árvores com elevado VMI acabam por dificultar o processamento pelo
harvester, e que a partir desse ponto, a curva de produtividade passa a
decrescer, chegando ao limite técnico, ou seja, as maiores produtividades para
o equipamento em uma determinada condição operacional.
y = -94,448x2 + 128,984x - 0,5114R² = 0,94
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60
Pro
du
tivid
ad
e (
m³
he
-1)
Volume médio individual sem casca
41
Tabela 10 – Produtividade efetiva do harvester (m³ he-1; árv he-1) e incremento de produtividade (%) em função do volume por árvore (m³).
VMI (m³sc) Produtividade Incremento de
produtividade (%) m³ he-1 árv he-1
0,16 17,71 110,67 -
0,18 19,64 109,14 10,94%
0,20 21,51 107,53 9,48%
0,22 23,29 105,88 8,31%
0,24 25,00 104,18 7,34%
0,26 26,64 102,46 6,54%
0,28 28,20 100,71 5,85%
0,30 29,68 98,94 5,26%
0,32 31,09 97,16 4,75%
0,34 32,42 95,36 4,29%
0,36 33,68 93,56 3,88%
0,38 34,86 91,74 3,51%
0,40 35,97 89,92 3,17%
0,42 37,00 88,09 2,87%
0,44 37,95 86,26 2,58%
0,46 38,83 84,42 2,32%
0,48 39,64 82,58 2,07%
0,50 40,37 80,73 1,84%
0,52 41,02 78,88 1,62%
0,54 41,60 77,03 1,41%
0,56 42,10 75,18 1,21%
0,58 42,52 73,32 1,01%
*m³sc= metros cúbicos sem casca;
Seixas e Batista (2014) avaliaram a produtividade de harvester de
esteiras em florestas com diferentes volumes por árvore, os autores
comprovaram que as produtividades das máquinas de colheita aumentam com
o aumento do VMI, no entanto a velocidade de crescimento da produtividade
decresce gradativamente, tendendo a uma estabilização, semelhante ao
presente estudo para os maiores VMI.
Apesar de o cabeçote possuir em sua descrição técnica capacidade de
cortar e processar árvores com até 64 cm de diâmetro, esse valor está muito
acima da melhor condição operacional deste equipamento. No presente estudo,
no VMI de 0,58 m³, o diâmetro à altura do peito (DAP) apresentava 22,9 cm,
sendo que neste volume o equipamento obteve o menor ganho proporcional de
produtividade (1,01%).
42
4.2.3 Disponibilidade mecânica e eficiência operacional
O resultado de disponibilidade mecânica e eficiência operacional dos
harvesters encontra-se na Tabela 11. As disponibilidades mecânicas dos
equipamentos apresentaram índice de 84,9%. Esse resultado pode ser
atribuído à estrutura de manutenção destes equipamentos, principalmente em
relação às manutenções preventivas, as quais são realizadas de acordo com as
especificações do fabricante, evitando manutenção corretiva excessiva. Além
disso, a estrutura de manutenção dispõe de peças de reposição nos módulos
de colheita, reduzindo significativamente o tempo de reparos.
Tabela 11 – Horas programadas totais (HPT); horas efetivas de trabalho (HE); horas de paradas mecânicas (HPM); horas de paradas operacionais (HPO); disponibilidade mecânica (DM) e eficiência operacional (EO) dos 3 harvester durante período de 311 dias
Máquina HPT HE Horas paradas Indicadores
HPM HPO DM EO
1 4.991 3.473 776 740 84,5% 82,4%
2 5.010 3.251 983 773 80,4% 80,8%
3 5.055 3.708 510 835 89,9% 81,6%
Total 15.056 10.432 2.269 2.348 84,9% 81,6%
Em relação à eficiência operacional, os equipamentos apresentaram
índice de 81,6 %. Este resultado poderia ser maior, no entanto assim como no
feller-buncher, os operadores precisam realizar ginástica laboral, sendo que a
cada 120 minutos de operação os mesmos realizam 12 minutos de ginástica,
visando melhorar a qualidade de vida e evitar doenças ocupacionais.
4.2.4 Análise econômica do harvester
4.2.4.1 Custos operacionais
O custo operacional do harvester foi de US$ 101,75 por hora
efetivamente trabalhada, sendo 16,48% referente ao custo fixo e 83,52% ao
custo variável. Adotou-se taxa de juros de 12% a.a. A disponibilidade mecânica
43
foi de 84,9%; a eficiência operacional de 81,6%, sendo considerados dois
turnos de 8 horas de operação. A cotação do dólar foi de R$ 3,2456. Os valores
dos componentes de custos operacionais podem ser visualizados na Figura 9.
Figura 9 – Componentes do custo operacional do harvester adaptado com cabeçote da marca Ponsse, modelo H77euca, em dólares por hora efetiva trabalhada (US$ h-1) e porcentagem (%).
Os custos de manutenção e os reparos (39,59%) representaram a
maior parcela dos custos operacionais, seguida da mão de obra (22,23%), custo
de combustível (13,53%) e depreciação do equipamento (9,07%), que somados,
representaram 84,42% dos custos operacionais. Essa análise indica quais
indicadores a empresa precisa buscar melhorias, objetivando reduzir os custos
de produção.
Leite et al. (2013) avaliaram o custo operacional do harvester John Deere
1270D, estimando valor de US$ 145,36 h-1, sendo 23% relacionados aos custos
fixos e 77% aos custos variáveis. Este valor foi superior ao encontrado na
presente pesquisa, provavelmente em virtude do tipo de máquina, ao qual
caracterizou-se como um equipamento importado com elevado custo de
aquisição e manutenção.
Depreciação; 9,23; 9,07%
Juros, seguros e impostos ; 4,61; 4,54%
Abrigo ; 0,46; 0,45%
Taxas administrativas;
2,46; 2,42%
Combustível ; 13,77; 13,53%
Lubrificantes; 1,10; 1,08%
Óleo hidráulico ; 2,20; 2,17%
Rodados ; 1,28; 1,26%
Manutenção e reparos; 40,29; 39,59%
Mão de obra; 22,62; 22,23%
Transporte do pessoal ; 2,13; 2,09%
Transporte das máquinas; 1,60; 1,57%
44
4.2.4.2 Custo de produção do harvester em função do volume por árvore
A Tabela 12 apresenta o custo de produção do harvester em função do
aumento de volume por árvore sem casca.
Tabela 12 – Custo de produção do harvester (US$ m-3) e sua redução (%), em função do aumento de volume por árvore (m³sc)
VMI (m³sc) Custo de produção (US$ m-³) Decréscimo do custo de
produção
0,16 5,75 -
0,18 5,18 -9,86%
0,20 4,73 -8,66%
0,22 4,37 -7,67%
0,24 4,07 -6,84%
0,26 3,82 -6,14%
0,28 3,61 -5,53%
0,30 3,43 -5,00%
0,32 3,27 -4,53%
0,34 3,14 -4,11%
0,36 3,02 -3,73%
0,38 2,92 -3,39%
0,40 2,83 -3,08%
0,42 2,75 -2,79%
0,44 2,68 -2,52%
0,46 2,62 -2,26%
0,48 2,57 -2,03%
0,50 2,52 -1,80%
0,52 2,48 -1,59%
0,54 2,45 -1,39%
0,56 2,42 -1,19%
0,58 2,39 -1,00%
A Tabela 12 mostra que em menores produtividades o custo de produção
aumenta, sendo resultado inverso observado em maiores produtividades. Com
base na equação de produtividade gerada e custos operacionais calculados, na
floresta mais produtiva (0,58m³), o harvester apresentou custo de produção de
US$ 2,39 m-³. Quando operando em floresta de menor produtividade (0,16m³),
o equipamento apresentou custo de produção de US$ 5,75 m-³.
45
Simões e Fenner (2010) avaliaram um harvester composto por
escavadeira hidráulica e cabeçote de corte florestal, em diferentes declividades,
estimando custo de produção semelhante ao do presente estudo.
Seixas e Batista (2014) estimaram custo de produção do harvester de
esteiras e pneus em plantios de eucalipto, ambos em áreas planas,
considerando volume individual por árvore de 0,33 m³ sem casca. De acordo
com o referido estudo, as máquinas de pneus apresentaram custo médio de R$
11,93 m-³ e a de esteira R$ 7,65 m-³, justificando, portanto, a escolha dessas
adaptações para o corte florestal em áreas planas, por grandes empresas
florestais.
4.3 Forwarder
4.3.1 Produtividade efetiva do forwarder em função do volume por árvore
A Tabela 13 apresenta as informações utilizadas para determinar a
produtividade dos forwarders em função do volume por árvore a partir da
análise realizada do banco de dados da empresa, o qual permitiu obter um
volume por árvore médio por classe de VMI, bem como a quantidade de horas
efetivamente trabalhadas e a produção total (m³) dos equipamentos avaliados.
Tabela 13 – Informações utilizadas para determinar a produtividade (m³ he-1) do forwarder em função do volume por árvore sem casca.
Classe de Volume por árvore (m³sc)
VMI médio (m³sc)
Horas efetivamente trabalhadas
Produção (m³sc)
0,08 a 0,15 0,13 1.579,62 67.551,98
0,15 a 0,25 0,21 3.185,79 153.558,70
0,25 a 0,35 0,30 12.196,30 648.510,31
0,35 a 0,45 0,38 12.470,72 650.061,63
0,45 a 0,55 0,49 4.189,04 233.843,13
0,55 a 0,60 0,58 985,54 60.088,64
O tempo total utilizado no estudo foi de 34.607 horas, com extração de
1.728.239 m³ e distância média de baldeio de 125 metros. As classes de 0,25 a
0,45 foram as que apresentaram maiores quantidades de dados, mais de 70 %
46
da produção anual, considerando os 12 equipamentos avaliados. Com base
nos dados de produção e horas efetivamente trabalhadas, gerou-se a
regressão da produtividade do forwarder em função do VMI, conforme Figura
10.
Figura 10 – Produtividade efetiva do forwarder (m³ he-1) em função do volume por árvore.
Como demonstrado na Figura 10, o coeficiente de determinação foi de
92%, indicando que a produtividade do forwarder, considerando o banco de
dados avaliado, apresentou ter relação direta com o VMI das árvores. Um dos
fatores que podem contribuir com este resultado está relacionado com uma das
etapas do ciclo operacional do forwarder, o carregamento, o qual pode
apresentar menor tempo quando operando em florestas com maiores volumes,
em função da máquina completar uma carga com menor quantidade de feixes e
em menor área.
Outra variável que pode influenciar diretamente na produtividade do
forwarder é a distância de baldeio, que, no estudo, foi de 125 metros. Além
disso, a declividade do terreno também pode influenciar diretamente na
produtividade dos equipamentos, entretanto na região em que a empresa atua
poucas são as áreas inclinadas.
A Tabela 14 apresenta o valor de produtividade em função do volume por
árvore, em metros cúbicos por hora efetiva (m³ he-1), bem como o aumento
gradativo de produtividade, em porcentagem, quando aumentado o VMI.
Considerou-se os intervalos de 0,16 a 0,58m³, conforme ilustrado na Tabela 14.
y = 35,506x + 39,807R² = 0,92
35
40
45
50
55
60
65
0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60
Pro
du
tivid
ad
e (
m³
he
-1)
Volume médio individual sem casca
47
Tabela 14 – Produtividade efetiva do forwarder (m³ he-1) e incremento de produtividade (%) em função do volume por árvore (m³)
VMI (m³sc)
Produtividade (m³ he-1)
Incremento de produtividade
0,16 45,49 -
0,18 46,20 1,56%
0,20 46,91 1,54%
0,22 47,62 1,51%
0,24 48,33 1,49%
0,26 49,04 1,47%
0,28 49,75 1,45%
0,30 50,46 1,43%
0,32 51,17 1,41%
0,34 51,88 1,39%
0,36 52,59 1,37%
0,38 53,30 1,35%
0,40 54,01 1,33%
0,42 54,72 1,31%
0,44 55,43 1,30%
0,46 56,14 1,28%
0,48 56,85 1,26%
0,50 57,56 1,25%
0,52 58,27 1,23%
0,54 58,98 1,22%
0,56 59,69 1,20%
0,58 60,40 1,19%
Os resultados demonstrados na Tabela 14 indicaram que à medida que
aumenta o VMI, aumenta o ganho de produtividade do forwarder, porém em
proporções diferentes quando comparado às máquinas de corte. Quando o VMI
passa de 0,16 a 0,18m³ há um ganho de 1,56%; quando o VMI passa de 0,56 a
0,58, há um aumento de 1,19%. Os resultados evidenciaram que o volume
médio individual também é um fator que impacta na produtividade do forwarder,
mas em menores proporções quando comparado às máquinas de corte.
Camargo Junior (2013) avaliou a produtividade do forwarder da marca
John Deere, modelo 1710, e estimou a produtividade de 41,6 m³ h-1 para o VMI
de 0,11m³sc e distância de extração de 250 metros. Os valores apresentados
foram, contudo, semelhantes ao do presente estudo, conforme pode ser
observado na Tabela 14.
48
Leite et al. (2014) modelaram a produtividade do forwarder em função da
distância de baldeio e declividade do terreno com máquinas de mesmo modelo
avaliado por Camargo Junior (2013), estimando produtividade de 42,2 m³ h-1
para distância média de extração de 200 metros em áreas planas, resultado
semelhante ao observado no presente estudo.
Robert et al. (2013) avaliaram a extração florestal com forwarder
Komatsu, modelo 860.4, os resultados evidenciaram produtividade de 36,2 m³
h-1. Possivelmente esse resultado ocorreu em função da elevada declividade da
área, o que pode ter feito com que o equipamento se deslocasse com
velocidade reduzida e, na maioria dos casos, com caixa de carga incompleta.
4.3.2 Disponibilidade mecânica e eficiência operacional
O resultado de disponibilidade mecânica e eficiência operacional dos
forwarders para o período de 311 dias encontra-se apresentado na Tabela 15.
A disponibilidade mecânica dos equipamentos foi de 81,6%. Como os
equipamentos apresentavam média de 15.600 horas, aproximadamente 62%
da vida útil, problemas mecânicos apresentavam-se com maior frequência.
Em relação à eficiência operacional, os equipamentos apresentaram
índices de 80,4 %, valor este superior ao feller-buncher e inferior ao harvester.
Da mesma forma do feller-buncher, quando faltava algum operador no
harvester, os operadores de forwarder eram redirecionados, deixando a
máquina parada, o que reduzia a eficiência operacional da mesma.
Semelhante ao harvester, os operadores de forwarder, ao operar por 120
minutos ininterruptos, realizavam 12 minutos de ginástica laboral, visando
melhorar a qualidade de vida e evitar doenças ocupacionais.
49
Tabela 15 – Horas programadas totais (HPT); horas efetivas de trabalho (HE); horas de paradas mecânicas (HPM); horas de paradas operacionais (HPO); disponibilidade mecânica (DM) e eficiência operacional (EO) dos 12 forwarder durante período de 311 dias
Máquina HPT HE Horas paradas Indicadores
HPM HPO DM EO
1 4.802 2.797 1.320 683 72,5% 80,4%
2 4.816 3.117 947 750 80,3% 80,6%
3 4.058 2.858 565 632 86,1% 81,9%
4 3.971 2.725 509 735 87,2% 78,8%
5 4.333 2.939 615 776 85,8% 79,1%
6 4.414 3.018 574 820 87,0% 78,6%
7 4.776 3.297 636 843 86,7% 79,6%
8 4.077 2.773 614 688 84,9% 80,1%
9 4.796 2.841 1.274 680 73,4% 80,7%
10 4.341 3.067 557 715 87,2% 81,1%
11 4.596 2.955 1.107 652 75,9% 81,9%
12 3.645 2.214 944 486 74,1% 82,0%
Total 52.625 34.601 9.662 8.460 81,6% 80,4%
4.3.3 Análise econômica do forwarder
4.3.3.1 Custos operacionais
O custo operacional do forwarder foi de US$ 106,33 por hora
efetivamente trabalhada, sendo 26,05% referente aos custos fixos e 73,95%
aos custos variáveis. Considerou-se uma taxa de juros de 12% a.a. A
disponibilidade mecânica foi de 81,6% e a eficiência operacional de 80,4%, com
a máquina trabalhando em dois turnos de 8 horas cada. A cotação do dólar foi
de R$ 3,2456. Os valores dos componentes de custos operacionais podem ser
visualizados na Figura 11.
50
Figura 11 – Componentes do custo operacional do forwarder Ponsse, modelo Elephant, em dólares, por hora efetiva trabalhada (US$ h-1) e porcentagem (%).
Os custos de manutenção e os reparos (33,59%) representaram a
maior parcela dos custos operacionais, seguidos da mão de obra (22,49%),
depreciação (14,34%) e combustível (10,11%), que, somados, representaram
80,53% dos custos operacionais. Essa análise indica quais indicadores a
empresa precisa buscar melhorias objetivando reduzir os custos de produção.
Os valores mensurados neste trabalho são semelhantes ao do
estudo realizado por Simões e Fenner (2010), os quais estimaram custo
de US$ 92,47 h-1 para forwarder da marca Valmet, modelo 890.2/WD,
sendo a 21,84% correspondente aos custos fixos e 78,16% aos custos
variáveis. Leite et al. (2014) estimaram custo de US$ 125,24 h -1, sendo
20,88% referentes aos custos fixos e 79,12% aos custos variáveis. O
maior valor de custos operacionais estimado por Leite et al. (2014)
podem estar relacionados ao maior valor de aquisição da máquina (US$
477.242,50), preço do combustível (US$ 1,82 l -1), entre outros fatores.
Depreciação; 15,24; 14,34%
Juros, seguros e impostos ; 7,62;
7,17%
Abrigo ; 0,76; 0,72%
Taxas administrativas;
4,07; 3,82%
Combustível ; 10,75; 10,11%
Lubrificantes; 0,59; 0,56%
Óleo hidráulico ; 0,91; 0,86%
Rodados ; 2,82; 2,65%
Manutenção e reparos; 35,72;
33,59%
Mão de obra; 23,91; 22,49%
Transporte do pessoal ; 2,25; 2,12%
Transporte das máquinas; 1,69; 1,59%
51
4.3.3.2 Custo de produção do forwarder em função do volume por árvore
A Tabela 16 apresenta o custo de produção do forwarder em função do
aumento de volume por árvore sem casca. Os resultados evidenciaram que,
quanto menor o VMI, maior o custo de produção, e à medida que o VMI
aumenta, o custo de produção reduz de forma linear, em pequenas proporções.
De acordo com a equação de produtividade gerada e custos
operacionais calculados, na floresta mais produtiva (0,58m³), o forwarder
apresentou custo de produção de US$ 1,76 m-³, e quando operando em floresta
de menor produtividade (0,16m³), o equipamento apresentou custo de produção
de US$ 2,34 m-³. Tal resultado evidencia a influência da produtividade das
florestas no custo de produção de máquinas florestais.
Tabela 16 – Custo de produção do forwarder (US$ m-3) e sua redução (%), em função do aumento de volume por árvore (m³sc)
VMI (m³sc) Custo de produção (US$ m-³) Decréscimo do custo de
produção
0,16 2,34 -
0,18 2,30 -1,54%
0,20 2,27 -1,51%
0,22 2,23 -1,49%
0,24 2,20 -1,47%
0,26 2,17 -1,45%
0,28 2,14 -1,43%
0,30 2,11 -1,41%
0,32 2,08 -1,39%
0,34 2,05 -1,37%
0,36 2,02 -1,35%
0,38 1,99 -1,33%
0,40 1,97 -1,31%
0,42 1,94 -1,30%
0,44 1,92 -1,28%
0,46 1,89 -1,26%
0,48 1,87 -1,25%
0,50 1,85 -1,23%
0,52 1,82 -1,22%
0,54 1,80 -1,20%
0,56 1,78 -1,19%
0,58 1,76 -1,18%
52
De acordo com a modelagem de produtividade, o custo médio de
produção para um VMI de 0,37 m³ totalizou US$ 2,01 m-3, para distância
média de extração de 125 metros, valor este superior ao estimado por
Simões e Fenner (2010) (US$ 0,97 m³), principalmente pela maior
produtividade do equipamento avaliado pelos respectivos autores.
Leite et al. (2014) estimaram custo de produção de US$ 2,96 m³
para distância média de baldeio de 200 metros em áreas planas. Tal
resultado pode ser atribuído aos maiores custos operacionais do
equipamento avaliado.
53
5 CONCLUSÕES
Com base nas avaliações realizadas para as máquinas de corte e
extração florestal, foram obtidas as seguintes conclusões:
O volume por árvore influenciou no ciclo operacional do feller-buncher,
principalmente nas etapas de corte e acúmulo, deslocamento e descarga. Para
o harvester, a alteração da produtividade da floresta influenciou nas etapas de
busca e posicionamento, corte e derrubada, descascamento, desgalhamento e
traçamento das árvores.
O incremento de produtividade em função do volume médio individual
por árvore apresentou desempenho semelhante para as máquinas feller-
buncher e harvester, o adicional de produtividade mostrou tendência de
redução ou estabilização quando do aumento do volume das árvores. Em
relação ao forwarder, o incremento de produtividade foi menor quando
comparado às máquinas de corte, porém constante, em todos os volumes por
árvore avaliados.
Os custos de manutenção e reparos, mão de obra, depreciação e
combustível apresentaram, para todos os equipamentos avaliados, as maiores
parcelas dos custos operacionais.
Os custos de produção para as máquinas avaliadas foram maiores nos
menores volumes por árvore, apresentando comportamento inversamente
proporcional à produtividade dos maquinários.
54
6 RECOMENDAÇÕES
Recomenda-se que análises semelhantes sejam realizadas comparando
harvester de pneus e adaptados, em diferentes volumes por árvore e
declividade do terreno.
Recomenda-se mais análises utilizando câmeras de monitoramento, de
modo que, na literatura florestal, os trabalhos venham contextualizar de forma
precisa as análises de campo.
Recomenda-se que seja avaliado o fator de empilhamento em função do
volume médio individual, de modo que o valor considerado da caixa de carga
do forwarder seja variável em função do volume por árvore para fins de
planejamento.
55
7 REFERÊNCIAS
ASAE – AMERICAN SOCIETY OF AGRICULTURAL ENGINEERS. Standards 2001: machinery, equipment and buildings: operating costs. Iowa, Ames, 2001. BARNES, R.M. Estudos de movimentos e de tempos: projeto e medida do trabalho. 6. ed. São Paulo: Edgard Blucher, 1977, 635p. BRAMUCCI, M. Determinação e quantificação de fatores de influência sobre a produtividade de "harvesters" na colheita de madeira. Piracicaba-SP: USP, 2001, 50 f. Dissertação (Mestrado em Recursos florestais) – Universidade de São Paulo. BRAMUCCI, M.; SEIXAS, F. Determinação e quantificação de fatores de influência sobre a produtividade de harvesters na colheita florestal. Scientia Forestalis, Piracicaba, n. 62, p. 62-74, dez., 2002. BURLA, E. R. Avaliação técnica e econômica do “harvester” na colheita do eucalipto. Viçosa-MG: UFV, 2008, 62 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) – Universidade Federal de Viçosa. CAMARGO JUNIOR, R. R. Análise de sistemas de colheita de povoamentos de
eucalipto com baixa produtividade. Piracicaba-SP: USP, 2013, 114 p. Dissertação (Mestrado em Recursos florestais) – Universidade de São Paulo.
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56
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8 APÊNDICE
Tabela 1a – Valores utilizados no cálculo do custo operacional do feller-buncher Itens Valores
Va = Valor de aquisição do feller-buncher (US$) 425.191,03 Vr = Valor de revenda (10% Va) 42.519,10 N = Vida útil econômica (anos) hj
6 HT = Horas trabalhadas por turno 8 TD = Turnos trabalhados por dia 2 h = Horas trabalhadas por dia 16 D = Dias trabalhados por ano 365 EO = Eficiência operacional (%) 73,8 DM = Disponibilidade mecânica (%) 80,7 He = Horas efetivas de uso anual (h ano-1) 3.478,11 i = Taxa de juros anuais (%) 12 Pu = Preço do combustível (US$ L-1) 0,67 Cc = Consumo de combustível (L h-1) 42 IOH = Índice de custo com óleo hidráulico (%) 3,7 ILG = Índice de custo com graxas e lubrificantes (%) 2,1 Vpe = Valor do pneu ou esteira (US$ unidade-1) 30.810,94 Npe = Número de pneus ou esteiras (unidade) 2 VPE = Vida útil do pneu ou esteira (h unid-1) 12.500 Sop = Salário do operador (US$ mês-1) 847,30 No = Número de operadores por máquina 3 ES = Fator de encargos sociais + benefícios (decimal) 3 dd = Média de deslocamento diário (km dia-1) 280
da = Dias trabalhados do ano 365 Ne = Número de operadores por veículo de transporte (pesso
18 ck = Custo por quilômetro (US$ km-1) 1,51 ITM = Índice de transporte de maquinário (%) 75 FR1 = Fator de reparo 1 (decimal) 0,005
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Tabela 1b – Valores utilizados no cálculo do custo operacional do harvester Itens Valores
Va = Valor de aquisição do harvester (US$) 248.952,43 Vr = Valor de revenda (10% Va) 24.895,24 N = Vida útil econômica (anos) 6
HT = Horas trabalhadas por turno 8 TD = Turnos trabalhados por dia 2 h = Horas trabalhadas por dia 16
D = Dias trabalhados por ano 365 EO = Eficiência operacional (%) 81,6 DM = Disponibilidade mecânica (%) 84,9 He = Horas efetivas de uso anual (h ano-1) 4.045,86 i = Taxa de juros anuais (%) 12 Pu = Preço do combustível (US$ L-1) 0,67 Cc = Consumo de combustível (L h-1) 20,5 IOH = Índice de custo com óleo hidráulico (%) 16 ILG = Índice de custo com graxas e lubrificantes (%) 8 Vpe = Valor do pneu ou esteira (US$ unidade-1) 8.010,00 Npe = Número de pneus ou esteiras (unidade) 2 VPE = Vida útil do pneu ou esteira (h unid-1) 12.500 Sop = Salário do operador (US$ mês-1) 847,30 No = Número de operadores por máquina 3 ES = Fator de encargos sociais + benefícios (decimal) 3 dd = Média de deslocamento diário (km dia-1) 280
da = Dias trabalhados do ano 365 Ne = Número de operadores por veículo de transporte (pesso
18 ck = Custo por quilometro (US$ km-1) 1,51 ITM = Índice de transporte de maquinário (%) 75 FR1 = Fator de reparo 1 (decimal) 0,005
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Tabela 1c – Valores utilizados no cálculo do custo operacional do forwarder Itens Valores
Va = Valor de aquisição do forwarder (US$) 388.889,00 Vr = Valor de revenda (10% Va) 38.888,90 N = Vida útil econômica (anos) 6 h = Horas trabalhadas por dia 16
HT = Horas trabalhadas por turno 8 TD = Turnos trabalhados por dia 2 D = Dias trabalhados por ano 365 EO = Eficiência operacional (%) 80,3 DM = Disponibilidade mecânica (%) 81,6 He = Horas efetivas de uso anual (h ano-1) 3.826,65 i = Taxa de juros anuais (%) 12 Pu = Preço do combustível (US$ L-1) 0,67 Cc = Consumo de combustível (L h-1) 16 IOH = Índice de custo com óleo hidráulico (%) 9 ILG = Índice de custo com graxas e lubrificantes (%) 8 Vpe = Valor do pneu ou esteira (US$ unidade-1) 3.520,00 Npe = Número de pneus ou esteiras (unidade) 8 VPE = Vida útil do pneu ou esteira (h unid-1) 10.000 Sop = Salário do operador (US$ mês-1) 847,30 No = Número de operadores por máquina 3 ES = Fator de encargos sociais + benefícios (decimal) 3 dd = Média de deslocamento diário (km dia-1) 280
da = Dias trabalhados do ano 365 Ne = Número de operadores por veículo de transporte (pesso
18 ck = Custo por quilometro (US$ km-1) 1,51 ITM = Índice de transporte de maquinário (%) 75 FR1 = Fator de reparo 1 (decimal) 0,003