O setor florestal tem grande importância econômica na formação do PIB interno do Brasil e o reflorestamento contribui para a redução do desmatamento das florestas nativas. A demanda crescente pela cultura do eucalipto exige do setor florestal a busca pela competitividade, e essa competitividade está associada à produtividade. A produção do eucalipto é uma atividade complexa que envolve inúmeras variáveis interligadas e o bom desempenho dessas variáveis garante o sucesso da cultura. Nesse contexto o planejamento do processo produtivo é de fundamental importância para definir as variáveis que podem influir no desenvolvimento das arvores e consequentemente na produtividade e assim contribuir na otimização dos recursos. Para tanto, é necessário conhecer as demandas da cultura definindo as variáveis que podem influenciar tanto na produtividade quanto na qualidade. Com isso, o objetivo principal do trabalho foi identificar as características técnicas prioritárias para atender as exigências das operações silviculturais para a produção de eucalipto e avaliar se essas características estão sendo atendidas dentro dos padrões necessários na fase de execução dos processos. A metodologia empregada foi a função desdobramento da qualidade (QFD) tendo como cliente o eucalipto. O trabalho foi realizado na Companhia Suzano de Papel e Celulose, localizada no Estado de São Paulo, BR. A metodologia permitiu traduzir as demandas do eucalipto em características técnicas, 79 no total, e os valores a serem atribuídos a essas características devem ser avaliados, devido às correlações existentes entre elas. Essas correlações podem trazer benefícios quando positivas, mas também podem influenciar negativamente o desenvolvimento da cultura. Com base nos resultados da identificação das características técnicas prioritárias, a profundidade de subsolagem e a qualidade do plantio foram avaliadas a campo em duas áreas, localizadas na região de Itirapina e Agudos no estado de São Paulo. Os resultados mostram que embora as profundidades de subsolagem atendem ao especificado, o processo não está sob controle. Já para a qualidade do plantio o processo está sob controle nas áreas avaliadas. / The forestry sector is one of the primary sectors that contribute significantly to the Brazilian GDP and reforestation contributes to the reduction of deforestation of native forests in the country. The growing demand for eucalyptus crop requires the forestry sector to be competitive, and this competitiveness is associated with productivity. Eucalyptus production is a complex activity that includes several interrelated variables, and the good performance of these variables ensures the success of the crop. In this context the planning of the productive process is fundamental importance to define the variables that can influence the development of the trees and consequently in the productivity and thus contribute with the optimization of the resources. To define the variables that can influence both productivity and quality, it is necessary to know the crop demand. Therefore, the main objective of this study was to identify the priority technical characteristics in order to meet the silvicultural operations requirements for eucalyptus production, and to evaluate whether or not these characteristics meet the standards in the process execution phase. The methodology used was the quality function deployment (QFD), and the customer was the eucalyptus. The search was carried out at Suzano Pulp and Paper Company, located in the State of São Paulo, Brazil. The demand for eucalyptus was converted into technical characteristics, 79 total, and the values to be attributed to these characteristics should be evaluated, due to the correlation between them. These correlations can bring benefits when positive, but they can also negatively impact the development of the crop. The results obtained from the priority technical characteristics show that the subsoiling depth and the quality of the planting were evaluated in the field in two areas in the region of Itirapina and Agudos in the state of São Paulo. The outcomes show that although the subsoiling depths meet the specified depths, the process is not under control. On the other hand, in regards to the quality of the planting, the process is under control.

O setor florestal tem grande importância econômica na formação do PIB interno do Brasil e o reflorestamento contribui para a redução do desmatamento das florestas nativas. A demanda crescente pela cultura do eucalipto exige do setor florestal a busca pela competitividade, e essa competitividade está associada à produtividade. A produção do eucalipto é uma atividade complexa que envolve inúmeras variáveis interligadas e o bom desempenho dessas variáveis garante o sucesso da cultura. Nesse contexto o planejamento do processo produtivo é de fundamental importância para definir as variáveis que podem influir no desenvolvimento das arvores e consequentemente na produtividade e assim contribuir na otimização dos recursos. Para tanto, é necessário conhecer as demandas da cultura definindo as variáveis que podem influenciar tanto na produtividade quanto na qualidade. Com isso, o objetivo principal do trabalho foi identificar as características técnicas prioritárias para atender as exigências das operações silviculturais para a produção de eucalipto e avaliar se essas características estão sendo atendidas dentro dos padrões necessários na fase de execução dos processos. A metodologia empregada foi a função desdobramento da qualidade (QFD) tendo como cliente o eucalipto. O trabalho foi realizado na Companhia Suzano de Papel e Celulose, localizada no Estado de São Paulo, BR. A metodologia permitiu traduzir as demandas do eucalipto em características técnicas, 79 no total, e os valores a serem atribuídos a essas características devem ser avaliados, devido às correlações existentes entre elas. Essas correlações podem trazer benefícios quando positivas, mas também podem influenciar negativamente o desenvolvimento da cultura. Com base nos resultados da identificação das características técnicas prioritárias, a profundidade de subsolagem e a qualidade do plantio foram avaliadas a campo em duas áreas, localizadas na região de Itirapina e Agudos no estado de São Paulo. Os resultados mostram que embora as profundidades de subsolagem atendem ao especificado, o processo não está sob controle. Já para a qualidade do plantio o processo está sob controle nas áreas avaliadas. / The forestry sector is one of the primary sectors that contribute significantly to the Brazilian GDP and reforestation contributes to the reduction of deforestation of native forests in the country. The growing demand for eucalyptus crop requires the forestry sector to be competitive, and this competitiveness is associated with productivity. Eucalyptus production is a complex activity that includes several interrelated variables, and the good performance of these variables ensures the success of the crop. In this context the planning of the productive process is fundamental importance to define the variables that can influence the development of the trees and consequently in the productivity and thus contribute with the optimization of the resources. To define the variables that can influence both productivity and quality, it is necessary to know the crop demand. Therefore, the main objective of this study was to identify the priority technical characteristics in order to meet the silvicultural operations requirements for eucalyptus production, and to evaluate whether or not these characteristics meet the standards in the process execution phase. The methodology used was the quality function deployment (QFD), and the customer was the eucalyptus. The search was carried out at Suzano Pulp and Paper Company, located in the State of São Paulo, Brazil. The demand for eucalyptus was converted into technical characteristics, 79 total, and the values to be attributed to these characteristics should be evaluated, due to the correlation between them. These correlations can bring benefits when positive, but they can also negatively impact the development of the crop. The results obtained from the priority technical characteristics show that the subsoiling depth and the quality of the planting were evaluated in the field in two areas in the region of Itirapina and Agudos in the state of São Paulo. The outcomes show that although the subsoiling depths meet the specified depths, the process is not under control. On the other hand, in regards to the quality of the planting, the process is under control.

A escolha do espaçamento de plantio tem como objetivo inicial proporcionar para cada árvore o espaço suficiente para se obter o crescimento máximo com melhor qualidade e menor custo. Do ponto de vista da colheita mecanizada, o aumento da densidade da floresta implica diretamente na redução do volume individual das árvores, ocasionando também uma redução da capacidade produtiva do harvester.O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de diferentes espaçamentos e arranjos do plantio de povoamentos de eucalipto sobre a capacidade e custo operacional da colheita com harvester. A coleta de dados de produtividade do harvester foi feita em condições reais de operação, em dois povoamentos de eucalipto com diferentes espaçamentos: 6,0; 7,5; 9,0; 12; e 18 m2 por árvore, além do uso de um simulador de colheita. Usando-se os valores das variáveis espaçamento (E), volume médio (VM), diâmetro à altura do peito (DAP) e altura (H) aplicou-se um teste de regressão stepwise e se fez uma correlação para medir a participação dessas variáveis na capacidade operacional. Os custos operacionais dos equipamentos foram determinados através de um método contábil proposto pela FAO. O volume médio (VM) por árvore explicou 88 % da capacidade operacional da colhedora florestal e o espaçamento (E) afetou 8,5 %, sendo que o maior espaçamento é a causa do maior volume individual. Conseqüentemente, o custo da operação de colheita de árvores com harvester foi menor naqueles tratamentos com maior espaçamento. Os tratamentos simulados podem ser utilizados como reais para este tipo de comparação, dado que os tratamentos usando o simulador seguem a mesma tendência que a colheita real, ou seja, a maior espaçamento, maior volume individual por árvore e por tanto maior capacidade operacional do harvester. A maior proporção de tempo médio do ciclo de colheita por árvore foi o tempo de traçamento em condições de trabalho real, sendo que no caso da simulação da colhedora o maior tempo do ciclo foi de descasque-desgalhe. O modelo empírico apresentado pode ser uma ferramenta válida para predição de capacidade operacional do harvester. / Plantation spacing selection has the primary object of assigning each tree enough space in which maximum growth and best quality can be attained with a minimum cost. From the harvest standpoint, an increase in stand density directly implies a decrease of individual tree volume, reducing also harvester productive capacity. The objective of this research is to assess the effects of several initial spacing and arrangement in eucalypt plantations on production capacity and operational capacity and costs of forest harvester. Real operational data were collected from two eucalypt plantations at different initial spacing, viz. 6.0, 7.5, 9.0, 12 and 18 m2 per tree. Simulation data were obtained from forest harvester simulator. Using spacement (E), mean tree volume (MV), diameter at breast height (DBH) and height (H) values, a stepwise regression test procedure was run, and correlations computed in order to measure their participation in operational capacity. Operational costs were computed with accounting method proposed by FAO. Mean tree volume (MV) explained 88% of forest harvester operational capacity. Spacement (E) affected 8.5% of harvester operational capacity; wider spacements were related to higher individual tree volumes. Harvesting operation costs were lower in wider spaced treatments. Simulated treatments can be used as in field conditions. Treatments under simulated conditions and real conditions had the same results: the wider the spacement, more individual volume tree and higher harvester operational capacity. The higher time of the harvest cycle was the cross-cutting operation in real conditions and the debarked and delimbing in simulated conditions. The empirical model can be a valid tool to predict the harvester operational capacity

A escolha do espaçamento de plantio tem como objetivo inicial proporcionar para cada árvore o espaço suficiente para se obter o crescimento máximo com melhor qualidade e menor custo. Do ponto de vista da colheita mecanizada, o aumento da densidade da floresta implica diretamente na redução do volume individual das árvores, ocasionando também uma redução da capacidade produtiva do harvester.O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de diferentes espaçamentos e arranjos do plantio de povoamentos de eucalipto sobre a capacidade e custo operacional da colheita com harvester. A coleta de dados de produtividade do harvester foi feita em condições reais de operação, em dois povoamentos de eucalipto com diferentes espaçamentos: 6,0; 7,5; 9,0; 12; e 18 m2 por árvore, além do uso de um simulador de colheita. Usando-se os valores das variáveis espaçamento (E), volume médio (VM), diâmetro à altura do peito (DAP) e altura (H) aplicou-se um teste de regressão stepwise e se fez uma correlação para medir a participação dessas variáveis na capacidade operacional. Os custos operacionais dos equipamentos foram determinados através de um método contábil proposto pela FAO. O volume médio (VM) por árvore explicou 88 % da capacidade operacional da colhedora florestal e o espaçamento (E) afetou 8,5 %, sendo que o maior espaçamento é a causa do maior volume individual. Conseqüentemente, o custo da operação de colheita de árvores com harvester foi menor naqueles tratamentos com maior espaçamento. Os tratamentos simulados podem ser utilizados como reais para este tipo de comparação, dado que os tratamentos usando o simulador seguem a mesma tendência que a colheita real, ou seja, a maior espaçamento, maior volume individual por árvore e por tanto maior capacidade operacional do harvester. A maior proporção de tempo médio do ciclo de colheita por árvore foi o tempo de traçamento em condições de trabalho real, sendo que no caso da simulação da colhedora o maior tempo do ciclo foi de descasque-desgalhe. O modelo empírico apresentado pode ser uma ferramenta válida para predição de capacidade operacional do harvester. / Plantation spacing selection has the primary object of assigning each tree enough space in which maximum growth and best quality can be attained with a minimum cost. From the harvest standpoint, an increase in stand density directly implies a decrease of individual tree volume, reducing also harvester productive capacity. The objective of this research is to assess the effects of several initial spacing and arrangement in eucalypt plantations on production capacity and operational capacity and costs of forest harvester. Real operational data were collected from two eucalypt plantations at different initial spacing, viz. 6.0, 7.5, 9.0, 12 and 18 m2 per tree. Simulation data were obtained from forest harvester simulator. Using spacement (E), mean tree volume (MV), diameter at breast height (DBH) and height (H) values, a stepwise regression test procedure was run, and correlations computed in order to measure their participation in operational capacity. Operational costs were computed with accounting method proposed by FAO. Mean tree volume (MV) explained 88% of forest harvester operational capacity. Spacement (E) affected 8.5% of harvester operational capacity; wider spacements were related to higher individual tree volumes. Harvesting operation costs were lower in wider spaced treatments. Simulated treatments can be used as in field conditions. Treatments under simulated conditions and real conditions had the same results: the wider the spacement, more individual volume tree and higher harvester operational capacity. The higher time of the harvest cycle was the cross-cutting operation in real conditions and the debarked and delimbing in simulated conditions. The empirical model can be a valid tool to predict the harvester operational capacity

Orientador: Paulo Torres Fenner / Banca: Alessandro Antonangelo / Banca: Eliseu de Souza Baena / Resumo: Com a introdução da mecanização florestal no Brasil, intensificou-se a necessidade de conhecer os rendimentos operacionais e os custos de colheita, devido essa operação despender elevado percentual dos custos de produção de florestas comerciais. Os elevados investimentos em máquinas e, conseqüentemente com os dispêndios de reparos e manutenção, combustíveis, entre outros estabelecem um amplo desafio para a redução dos custos. O estudo foi desenvolvido em uma floresta de Eucalyptus grandis, homogênea, equiânea em primeiro corte. Os rendimentos operacionais foram obtidos, através de um estudo de tempos e movimentos, em parcelas experimentais homogêneas, variando-se apenas as máquinas empregadas nas operações de colheita. O Harvester foi comparado com o conjunto Feller-Buncher e Processador Florestal. Para estimar os custos operacionais foi aplicada a metodologia proposta pela American Society of Agricultural Engineers, adaptada as condições deste estudo. A metodologia utilizada para esse estudo mostrou-se apropriada para a estimativa dos custos operacionais e de colheita florestal, proporcionando embasamento científico para a tomada de decisões. A viabilidade econômica da colheita florestal depende do rendimento operacional das máquinas florestais e do gerenciamento dos custos operacionais. Os custos variáveis das máquinas florestais, em média, representaram aproximadamente 80% dos custos operacionais. Os principais componentes dos custos variáveis das máquinas florestais foram os combustíveis e a mão-de-obra. Os custos de colheita florestal foram menores para a colheita com o conjunto Feller-Buncher e Processador Florestal em comparação ao Harvester. / Abstract: With the introduction of forest mechanization in Brazil, there has been an intensified necessity to know about the operational performance and costs of harvests, as this operation expends high percentage of the production costs of commercial forests. The high investments in machinery and consequently with the expenditures of repairs and maintenance, fuels, etc. establish a major challenge for the reduction of costs. This study was developed in a homogeneous, even-aged Eucalyptus grandis forest, in first cutting. The operational performance were obtained through a study of times and movements, in homogeneous experimental parcels, varying only the machines used in the harvesting operations. Harvester was compared with the Feller-Buncher set and Forest Processor. To estimate the operational costs, the methodology proposed by the American Society of Agricultural Engineers, adapted for the conditions of this study, was applied. The methodology used for this study showed to be appropriate to estimate the operational and forest harvest costs, providing scientific foundation for making decisions. The economic viability of the forest harvest depends on the operational performance of the forest machines and the management of the operational costs. The changeable costs of the forest machines, in average, represented approximately 80% of the operational costs. The main components of the changeable costs of the forest machines were the fuels and the man labor. The costs of forest harvest were less for the Feller-Buncher set and Forest Processor in comparison with the Harvester. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-06-20Bitstream added on 2014-06-13T20:27:02Z : No. of bitstreams: 1 simoes_d_me_botfca_prot.pdf: 2904498 bytes, checksum: c214e617532035ae5fc6b70d7b32e8c7 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Com a introdução da mecanização florestal no Brasil, intensificou-se a necessidade de conhecer os rendimentos operacionais e os custos de colheita, devido essa operação despender elevado percentual dos custos de produção de florestas comerciais. Os elevados investimentos em máquinas e, conseqüentemente com os dispêndios de reparos e manutenção, combustíveis, entre outros estabelecem um amplo desafio para a redução dos custos. O estudo foi desenvolvido em uma floresta de Eucalyptus grandis, homogênea, equiânea em primeiro corte. Os rendimentos operacionais foram obtidos, através de um estudo de tempos e movimentos, em parcelas experimentais homogêneas, variando-se apenas as máquinas empregadas nas operações de colheita. O Harvester foi comparado com o conjunto Feller-Buncher e Processador Florestal. Para estimar os custos operacionais foi aplicada a metodologia proposta pela American Society of Agricultural Engineers, adaptada as condições deste estudo. A metodologia utilizada para esse estudo mostrou-se apropriada para a estimativa dos custos operacionais e de colheita florestal, proporcionando embasamento científico para a tomada de decisões. A viabilidade econômica da colheita florestal depende do rendimento operacional das máquinas florestais e do gerenciamento dos custos operacionais. Os custos variáveis das máquinas florestais, em média, representaram aproximadamente 80% dos custos operacionais. Os principais componentes dos custos variáveis das máquinas florestais foram os combustíveis e a mão-de-obra. Os custos de colheita florestal foram menores para a colheita com o conjunto Feller-Buncher e Processador Florestal em comparação ao Harvester. / With the introduction of forest mechanization in Brazil, there has been an intensified necessity to know about the operational performance and costs of harvests, as this operation expends high percentage of the production costs of commercial forests. The high investments in machinery and consequently with the expenditures of repairs and maintenance, fuels, etc. establish a major challenge for the reduction of costs. This study was developed in a homogeneous, even-aged Eucalyptus grandis forest, in first cutting. The operational performance were obtained through a study of times and movements, in homogeneous experimental parcels, varying only the machines used in the harvesting operations. Harvester was compared with the Feller-Buncher set and Forest Processor. To estimate the operational costs, the methodology proposed by the American Society of Agricultural Engineers, adapted for the conditions of this study, was applied. The methodology used for this study showed to be appropriate to estimate the operational and forest harvest costs, providing scientific foundation for making decisions. The economic viability of the forest harvest depends on the operational performance of the forest machines and the management of the operational costs. The changeable costs of the forest machines, in average, represented approximately 80% of the operational costs. The main components of the changeable costs of the forest machines were the fuels and the man labor. The costs of forest harvest were less for the Feller-Buncher set and Forest Processor in comparison with the Harvester.

Somente o setor de papel e celulose brasileiro teve em 2000 um faturamento de US$ 7,5 bilhões, com o consumo de 14 milhões de m3 de madeira de eucalipto. As operações de colheita e transporte florestal chegam a ser responsáveis por 50% do custo final da madeira posto fábrica. Em diversos sistemas de colheita mecanizada, o "harvester" é a máquina base utilizada na derrubada de árvores e processamento da madeira. Trata-se de um equipamento de custo elevado e de alta tecnologia, justificandose estudos no sentido de possibilitar um planejamento mais preciso das operações e o melhor aproveitamento dos equipamentos em termos de horas produtivas. O presente trabalho teve como objetivo, a partir de dados obtidos junto a empresas que utilizam "harvesters" para colheita e processamento de madeira de eucalipto, analisar a forma de influência das diferentes variáveis técnicas sobre a produtividade ou capacidade de produção desses equipamentos, e desenvolver modelos matemáticos que permitissem a predição da produtividade esperada para um "harvester" em determinadas condições de trabalho. Para tanto, foram coletados dados referentes a mais de 4 milhões de m3 de madeira de eucalipto colhidos em primeira rotação e 200 mil horas de trabalho realizado por 69 "harvesters", totalizando mais de 14 mil linhas de dados, junto às empresas Duratex S.A., Votorantim Celulose e Papel, Cia. Suzano de Papel e Celulose e Aracruz Celulose S.A. A partir desses dados foram montadas duas planilhas, uma para colheita processamento sem descascamento da madeira, e outra para colheita com descascamento realizado pelo "harvester". O volume individual médio das árvores foi a variável que, isoladamente, melhor explicou a capacidade produtiva dos "harvesters", seguida do DAP médio, da altura média e do volume de madeira por hectare. Através de regressões lineares múltiplas foram obtidos modelos mais precisos para cada sistema de trabalho, com ou sem descascamento de madeira, com coeficientes de determinação superiores a 0,75. / The Brazilian cellulose and paper industry has been total sales of US$ 7.5 billions on 2000, with consume of 14 millions of m3 of eucalypt wood. Logging and wood transportation are responsible for 50% of final cost of wood. On cut-to-length system, the harvester is the main machine used on felling and processing of wood. This is an equipment with high cost and technology, justifying studies to improve the planning and precision of operations for obtainment of the best use of machines, with low number of work hours. This work aimed, based on industry data bank, to analyze the kind of influence of different technical variables about the productivity of these equipments and obtain mathematic models to predict the expected productivity for a harvester on different work conditions. It was picked up data from Duratex S.A., Votorantim Cellulose and Paper, Cia. Suzano of Paper and Cellulose and Aracruz Celulose S.A. It was done two spreadsheets, one for harvesting and processing with no debarking, and other for processing with debarking done by harvester. This study analyzed data referent of more than 4 millions m3 of eucalypt wood harvested on first rotation and 200 thousand hours of work by 69 harvesters, totalizing more than 14 thousand of data lines. Average individual volume was the variable that, isolated, better explain harvester productivity; followed by mean DBH, mean height and volume of wood per hectare. More precise models were obtained for different work systems (i.e. with or without wood debarking) with determination coefficient higher than 0.75, by multiple linear regression.

Made available in DSpace on 2015-03-26T12:31:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1500306 bytes, checksum: 7a203d595a99d75855e1b0a051251811 (MD5) Previous issue date: 2007-04-02 / Hand logging systems were the first adopted, mostly, in the exploitation of native forests, with no concern with the rationalization and productivity of such activities. In Brazil, the first activities of forest harvesting were carried out along the coast, at that time of discovery, when the main traded species was brazilwood. Machine selection and development of operating systems constitute a great challenge to the reduction of costs and dependence on labor in harvesting operations and forest transport. The general objective of this research was to optimize the forest harvesting system, and the specific ones were to evaluate the technical and economic characteristics of the machines, simulate the tractive effort of the Skidder and to develop an electronic device for automatic demarcation of wood bucking point. The technical analysis was based on a study of times and movements to identify and analyze the phases of the operating cycle of each studied machine and their delays. The economic analysis consisted of determining machine operating and production costs. Feller-Buncher and Slacher data were evaluated in a complete randomized design, with six replications, in a split-plot arrangement, with the phases of the machine operating cycle in whole plots and the levels of productivity 100, 200 and 300 m³ ha-1 in subplots. Data were subjected to analysis of variance and the Tukey test at 5% of probability. To evaluate the effect of the times spent in the operating cycle by the Skidder at the productivity levels of 100, 200 and 300 m³ ha-1 and the dragging distances of 100, 200 and 300 m, as well as evaluating the significant interactions, a randomized block design was used, in a 6x3x3 factorial arrangement (six operations, three productivities and three dragging distances), with four replications. Data were subjected to analysis of variance and the Tukey test at 5% of probability. To model the dynamic behavior of the skidding tractor we used the model proposed by the Standard 497.4 (ASAE, 2000), developing a piece of software to predict the efficiency behavior of traction, force and the available potency on the log tong of the Skidder. To accomplish the simulations, a piece of software was developed using the programming language VISUAL BASIC version 6.0. To simulate the Skidder tractive effort, the program was supplied with data on wheel characteristics, tire specifications, operational parameters and soil properties. The control of bucking length used a TP 02 WEG programmable counter, working through a pulse generator based on an inductive proximity sensor M12 X 1 CC in metal housing, with protection against short circuit and automatic rearming. The results led to the conclusion that the Feller-Buncher recorded the highest production cost and was the most important machine within the system, with productive capacity based on its productivity, i.e., 6,197.93, 10,623.09, and 18,328.99 m³ month-1, when working in forests of 100, 200 and 300 m³ ha-1 respectively. The simulation model generated values for simulated traction force similar to the experiments of dragging heights, with the maximum height giving the largest effort. The results were conclusive, since for 6 to 9% skidding, there were no significant differences, independently of the dragging height, and at maximum height the tractor showed the largest effort. The values found for the log lengths when electronically measured and by the standard log were close to the required and showed no significant differences. The sensor was not automatically capable of reset the values when the operator surpassed the required length. The time values were not satisfactory, being the ones electronically measured above those measured with the standard log. The device produced no bucking times feasible for its use, needing adjustment. For optimization, the system should work in a 300 m³ ha-1 forest with dragging distance up to 200 m, with volumes of bunches larger than the currently in use. / Os sistemas de colheitas manuais foram os primeiros a serem adotados, em sua maioria, na exploração de florestas nativas, sem a preocupação com a racionalização e produtividade das atividades. No Brasil, as primeiras operações de colheita florestal foram realizadas ao longo da costa, na época da descoberta, e a principal espécie comercializada foi o pau-brasil. A seleção de máquinas e o desenvolvimento de sistemas operacionais constituem o grande desafio para a redução dos custos e da dependência de mão-de-obra nas operações de colheita e transporte florestal. Esta pesquisa teve como objetivo geral otimizar o sistema de colheita florestal, sendo os objetivos específicos: avaliar as características técnicas e econômicas das máquinas, simular o esforço tratório do trator Skidder e desenvolver um dispositivo eletrônico para marcação automática do ponto de traçamento da madeira. A análise técnica do sistema consistiu de um estudo de tempos e movimentos, com os objetivos de identificar e analisar os elementos do ciclo operacional de cada máquina estudada, bem como suas interrupções. A análise econômica consistiu na determinação dos custos operacionais e da produção das máquinas. Para avaliar os valores do Feller-Buncher e da Garra Traçadora, foi empregado um delineamento estatístico inteiramente casualizado com seis repetições, em esquema de parcelas subdivididas. Adotaram-se como parcelas as operações que compõem o ciclo operacional das máquinas e, como subparcelas, os níveis de produtividade da floresta de 100, 200 e 300 m3 ha-1. Os valores foram submetidos à análise de variância e ao teste de Tukey a 5% de probabilidade. Para avaliar o efeito dos tempos gastos nas operações do ciclo operacional do Skidder nas produtividades de 100, 200 e 300 m3 ha-1 e nas distâncias de arraste de 100, 200 e 300 m, assim como avaliar suas interações quando significativas, utilizou-se um delineamento estatístico em blocos casualizados em esquema fatorial 6 x 3 x 3, sendo seis operações, três produtividades e três distâncias de arraste, com quatro repetições. Os valores foram submetidos à analise de variância e ao teste de Tukey a 5% de probabilidade. Para modelagem do comportamento dinâmico do trator arrastador Skidder, implementou-se o modelo proposto pela Standard 497.4 (ASAE, 2000), desenvolvendo um programa computacional para predizer o comportamento da eficiência de tração, da força e da potência disponível na pinça do trator Skidder. Para realizar as simulações, utilizou-se a linguagem de programação VISUAL BASIC, versão 6.0. Para a simulação do esforço tratório do Skidder, foram fornecidos ao programa as características dos rodados motrizes, as especificações dos pneus, os parâmetros operacionais e as propriedades do terreno. E para o controle do ponto de traçamento dos toretes foram utilizados: um contador controlador programável linha TP 02, marca WEG, que funciona através de um gerador de pulsos baseado em sensor de proximidade do tipo indutivo, modelo M 12 X 1 CC, com invólucro metálico, proteção contra curto-circuito e rearme automático. De acordo com os estudos, concluiu-se que: o Feller-Buncher registrou o maior custo de produção dentro do sistema e foi a máquina principal do sistema, cuja capacidade produtiva se baseou na sua produtividade, com capacidade de 6.197,93; 10.623,09; e 18.328,99 m3 mês-1, trabalhando em florestas de 100, 200 e 300 m3 ha-1, respectivamente. O modelo de simulação apresentou valores de força de tração simulados semelhantes aos dos experimentos da altura de arraste, sendo a máxima altura o maior esforço. Os resultados foram conclusivos, uma vez que, para uma patinagem de 6 a 9%, os valores não apresentaram diferenças significativas, independentemente da altura de arraste, sendo que na altura máxima o trator apresentou seu maior esforço. Os valores encontrados nos comprimentos dos toretes quando medidos pelo dispositivo eletrônico e pela tora-padrão ficaram próximos do desejado e estatisticamente não apresentaram diferenças. O sensor utilizado não foi capaz de zerar automaticamente os valores quando o operador ultrapassou a medida desejada. Os valores de tempo não foram satisfatórios, sendo os medidos pelo dispositivo superiores ao mensurados com a tora-padrão. O dispositivo não apresentou valores de tempo de traçamento que viabilizasse sua utilização, necessitando de ajustes principalmente quanto ao tempo de traçamento. Para otimização do sistema, concluiu-se que este deve trabalhar em floresta de 300 m3 ha-1 e com distância de arraste de até 200 m.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:23:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3930523 bytes, checksum: 719c1fbe61cc90331cd997aac1626f55 (MD5) Previous issue date: 2010-02-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Eucalyptus has a significant importance for agribusiness forestry Brazil, in relation to GDP (gross domestic product) it participates with about 4%. Among the sectors that require more wood stand out furniture industry and paper and pulp industries experiencing changes in its production base due to legal requirements and marketing. For these reasons, the forest companies have been increasing their interest in gaining certifications that endorse on your requirements related to cultural practices and / or safety and health as FSC (Forest Stewardship Council) 18000 and OSHA (Occupational Safety and Health Administration). Thus, they increase their investments in ergonomics guaranteeing market share, adding value to their products, reducing costs and absenteeism and industrial diseases consequent increase in productivity. In view ergonomic, preservation health worker, allied to technological mechanization, can produce significant increases in production. Thus, the objective is to this work is to develop a hydraulic motocoveador for planting forest species, which meets safety standards in Brazil work and meets the ergonomic conditions, to preserve the health, improved comfort, safety, welfare and increased efficiency of workers. The development of the prototype motocoveador hydraulics was conducted in two stages: the first an appraisal of the main parameters for defining requirements that it must meet, and the second was with the assessment ergonomic operation with the final version of the prototype, conducted in four different slopes of soil. For the evaluation of the prototype was used an area belonging to the Universidade Federal de Viçosa - UFV, located in the city of Viçosa, MG, determining soil moisture between 18.7 and 20.9%. The prototype has 15 kg (with the auger drilling) and its dimensions were determined by means of percentiles (95%) of anthropometric measurements of a sample of operators responsible by pitting for eucalyptus plantation. The evaluation of physical load of work was performed by cardiac monitoring for determination of cardiac load, and the operation of the machine considered mild by this methodology. Biomechanical analysis was performed by simulating the posture and its operation weight of the machine through the software 3DSSPP University of Michigan, having shown that in only one posture the maximum compression in L4/L5 intervertebral disc was exceeded. Noise levels were evaluated using a digital decibel meter positioned near the channel hearing of the operator, indicating average values of noise around 76 dB (A) below the ceiling for a day of eight hours daily work. The collection of vibration levels were performed using a digital accelerometer and compared with the European norm (maximum of 5 m s-2 for 8 hours of work). However, the measured values were between 6.6 and 7.8 m s-2, ie, above the expected. The operational capability effective (Ce) was determined by the timing of completion of each hole in each of the slopes, the Times treated by methodology proposed by Barnes (1977) for determining the mean and thus calculate the Ce, being found from 0.0919 to 0.1093 ha h-1, depending the slope of the ground. Based on these results, the machine developed was efficient for all inclinations analyzed may be a viable alternative to the forestry companies. / O eucalipto tem significativa importância para o agronegócio florestal brasileiro, em relação ao PIB (produto interno bruto) ele participa com cerca de 4%. Entre os setores que mais demandam madeira destacam-se a indústria de móveis e a de papel e celulose, setores que vivenciam alterações em sua base produtiva devido às exigências legais e mercadológicas. Por essas razões, as empresas florestais vêm aumentando o interesse em conquistar certificações que as aprovem em seus requisitos relacionados aos tratos culturais e/ou segurança e saúde como FSC (Forest Stewardship Council) e OSHA 18.000 (Occupational Safety and Health Administration). Dessa forma, aumentam seus investimentos em ergonomia garantindo sua participação no mercado, agregando valor aos seus produtos, reduzindo custos com absenteísmo e doenças laborais e com conseqüente aumento de produtividade. Na visão ergonômica, a preservação da saúde do trabalhador, aliada à evolução tecnológica da mecanização, pode produzir aumentos de produção significativos. Assim, objetiva-se com o presente trabalho desenvolver um motocoveador hidráulico para o plantio de espécies florestais, que atenda às normas brasileiras de segurança de trabalho e cumpra os pressupostos ergonômicos, visando a preservação da saúde, a melhoria do conforto, da segurança, do bemestar e ao aumento da eficiência dos trabalhadores. O desenvolvimento do protótipo do motocoveador hidráulico foi realizado em duas etapas; a primeira consistiu no levantamento dos principais parâmetros para a definição dos requisitos que o mesmo deve atender e, a segunda, se deu com a avaliação ergonômica da operação com a versão final do protótipo, conduzido em quatro diferentes inclinações de solo. Para a avaliação do protótipo foi utilizada uma área pertencente à Universidade Federal de Viçosa UFV, localizada na cidade de Viçosa, MG, sendo determinada a umidade do solo entre 18,7 e 20,9%. O protótipo possui 15 kg (com o trado de perfuração) e suas dimensões foram determinadas por meio de percentis (95%) das medidas antropométricas de uma amostra populacional de operadores responsáveis pelo coveamento para plantio de eucalipto. A avaliação da carga física de trabalho foi realizada pelo monitoramento cardíaco para a determinação da carga cardiovascular, sendo a operação da máquina considerada leve por esta metodologia. A avaliação biomecânica foi realizada por meio de simulação da postura de operação e o respectivo peso da máquina por meio do software 3DSSPP da Universidade de Michigan, tendo mostrado que em apenas uma postura o valor máximo de compressão no disco intervertebral L4/L5 foi ultrapassado. Os níveis de ruído foram avaliados por meio de um decibelímetro digital posicionado perto do canal auditivo do operador, indicando valores médios de ruído em torno de 76 dB(A), abaixo do limite máximo para uma jornada de 8 horas diárias de trabalho. A coleta dos níveis de vibração foram realizadas por meio de um acelerômetro digital e comparados com a norma européia (máximo de 5 m s-2 por 8 horas de trabalho). Entretanto, os valores medidos ficaram entre 6,6 e 7,8 m s-2, ou seja, acima do aceitável. A capacidade operacional efetiva (Ce) foi determinada por meio da cronometragem de realização de cada cova em cada uma das inclinações, os tempos tratados por meio da metodologia proposta por Barnes (1977) para determinação do tempo médio e assim calcular a Ce, sendo encontrado 0,0919 a 0,1093 ha h-1, dependendo da inclinação do solo. Pela análise dos resultados, a máquina desenvolvida se mostrou eficiente para todas as inclinações analisadas, podendo ser uma alternativa viável para as empresas florestais.

Somente o setor de papel e celulose brasileiro teve em 2000 um faturamento de US$ 7,5 bilhões, com o consumo de 14 milhões de m3 de madeira de eucalipto. As operações de colheita e transporte florestal chegam a ser responsáveis por 50% do custo final da madeira posto fábrica. Em diversos sistemas de colheita mecanizada, o "harvester" é a máquina base utilizada na derrubada de árvores e processamento da madeira. Trata-se de um equipamento de custo elevado e de alta tecnologia, justificandose estudos no sentido de possibilitar um planejamento mais preciso das operações e o melhor aproveitamento dos equipamentos em termos de horas produtivas. O presente trabalho teve como objetivo, a partir de dados obtidos junto a empresas que utilizam "harvesters" para colheita e processamento de madeira de eucalipto, analisar a forma de influência das diferentes variáveis técnicas sobre a produtividade ou capacidade de produção desses equipamentos, e desenvolver modelos matemáticos que permitissem a predição da produtividade esperada para um "harvester" em determinadas condições de trabalho. Para tanto, foram coletados dados referentes a mais de 4 milhões de m3 de madeira de eucalipto colhidos em primeira rotação e 200 mil horas de trabalho realizado por 69 "harvesters", totalizando mais de 14 mil linhas de dados, junto às empresas Duratex S.A., Votorantim Celulose e Papel, Cia. Suzano de Papel e Celulose e Aracruz Celulose S.A. A partir desses dados foram montadas duas planilhas, uma para colheita processamento sem descascamento da madeira, e outra para colheita com descascamento realizado pelo "harvester". O volume individual médio das árvores foi a variável que, isoladamente, melhor explicou a capacidade produtiva dos "harvesters", seguida do DAP médio, da altura média e do volume de madeira por hectare. Através de regressões lineares múltiplas foram obtidos modelos mais precisos para cada sistema de trabalho, com ou sem descascamento de madeira, com coeficientes de determinação superiores a 0,75. / The Brazilian cellulose and paper industry has been total sales of US$ 7.5 billions on 2000, with consume of 14 millions of m3 of eucalypt wood. Logging and wood transportation are responsible for 50% of final cost of wood. On cut-to-length system, the harvester is the main machine used on felling and processing of wood. This is an equipment with high cost and technology, justifying studies to improve the planning and precision of operations for obtainment of the best use of machines, with low number of work hours. This work aimed, based on industry data bank, to analyze the kind of influence of different technical variables about the productivity of these equipments and obtain mathematic models to predict the expected productivity for a harvester on different work conditions. It was picked up data from Duratex S.A., Votorantim Cellulose and Paper, Cia. Suzano of Paper and Cellulose and Aracruz Celulose S.A. It was done two spreadsheets, one for harvesting and processing with no debarking, and other for processing with debarking done by harvester. This study analyzed data referent of more than 4 millions m3 of eucalypt wood harvested on first rotation and 200 thousand hours of work by 69 harvesters, totalizing more than 14 thousand of data lines. Average individual volume was the variable that, isolated, better explain harvester productivity; followed by mean DBH, mean height and volume of wood per hectare. More precise models were obtained for different work systems (i.e. with or without wood debarking) with determination coefficient higher than 0.75, by multiple linear regression.