Um modelo matemático e simulações numéricas são apresentados para investigação da dinâmica do escoamento de gás, óleo e água em sistemas pipeline-riser. O pipeline é modelado como um sistema de parâmetros concentrados e considera dois estados comutáveis: um em que o gás é capaz de penetrar no riser e outro no qual há uma frente de acúmulo de líquido, prevenindo a penetração do gás. O modelo do riser considera um sistema de parâmetros distribuídos, no qual nós móveis são usados para avaliar as condições locais ao longo do subsistema. Efeitos de transferência de massa são modelados utilizando a aproximação de black-oil. O modelo prediz a localização da frente de acúmulo de líquido no pipeline e do nível de líquido no riser, de maneira que é possível determinar qual tipo de intermitência severa ocorre no sistema. O método das características é usado para simplificar a diferenciação no sistema de equações mistas hiperbólicas-parabólicas resultante. As equações são discretizadas e integradas usando um método implícito com um esquema preditor-corretor para o tratamento das não-linearidades. Simulações correspondentes às condições de intermitência severa são apresentadas e comparadas aos resultados obtidos com o código computacional OLGA, resultando em uma boa concordância. Apresenta-se uma descrição dos tipos de intermitência severa para o escoamento trifásico de gás, óleo e água em um sistema pipeline-riser com efeitos de transferência de massa, assim como um estudo da influência de parâmetros geométricos e de caracterização dos fluidos sobre os mapas de estabilidade. / A mathematical model and numerical simulations are presented to investigate the dynamics of gas, oil and water flow in a pipeline-riser system. The pipeline is modeled as a lumped parameter system and considers two switchable states: one in which the gas is able to penetrate into the riser and another in which there is a liquid accumulation front, preventing the gas from penetrating the riser. The riser model considers a distributed parameter system, in which movable nodes are used to evaluate local conditions along the subsystem. Mass transfer effects are modeled by using a black oil approximation. The model predicts the location of the liquid accumulation front in the pipeline and the liquid level in the riser, so it is possible to determine which type of severe slugging occurs in the system. The method of characteristics is used to simplify the differentiation of the resulting mixed hyperbolic-parabolic system of equations. The equations are discretized and integrated using an implicit method with a predictor-corrector scheme for the treatment of the nonlinearities. Simulations corresponding to severe slugging conditions are presented and compared to results obtained with OLGA computer code, showing a very good agreement. A description of the types of severe slugging for the three-phase flow of gas, oil and water in a pipeline-riser system with mass transfer effects is presented, as well as a study of the influence of geometric and fluid characterization parameters on the stability maps.

O capim-braquiária (Brachiaria decumbens Stapf. cv. Basilisk) tem grande importância para sistemas de produção pecuários no Brasil, notadamente em regiões com baixa fertilidade natural do solo. O objetivo do presente trabalho foi estudar efeitos de duas intensidades (5 e 10 cm de altura pós-pastejo) e duas frequências de desfolhação (descanso até 95 e 100% de interceptação luminosa, IL, para início do pastejo) como definidores da estrutura do dossel, da morfogênese e do valor nutritivo da B.decumbens cv. Basilisk sob lotação intermitente. O estudo foi conduzido em Brotas - SP. O período experimental foi de Jan 2007 a Ago 2008, compreendendo sete épocas (Verão/2007, Outono/2007, Inverno/2007, Final de primavera/2007, Verão/2008, Outono/2008 e Inverno/2008) para as variáveis: produção de forragem, composição morfológica, índice de área foliar (IAF), altura de dossel, IL e valor nutritivo de folhas. Para características morfogênicas, densidade e demografia de perfilhos, o período foi de Ago 2007 a Ago 2008 e para valor nutritivo da forragem de Jan 2008 a Ago 2008. Os tratamentos foram quatro combinações possíveis entre as duas intensidades e frequências de desfolhação, em arranjo fatorial, com quatro repetições num delineamento inteiramente casualizado.O manejo com 100% IL resultou em produção total de 17,1 Mg MS ha-1, enquanto que para 95% IL a produção foi de 14,2 Mg MS ha-1. Pastos sob a estratégia 100% IL resultaram em maior produção de colmos e material morto, e maior IAF-pré pastejo. A intensidade de 10 cm promoveu maior produção de forragem e colmos (16,6 e 4,4 Mg MS ha-1), e maior IL e IAF no pós-pastejo. As maiores taxas de aparecimento de folhas (TAPF) e menores taxas de senescência foliar (TSF), alongamento (TALC) e acúmulo de colmo (TAFCM), na primavera de 2007 até outono de 2008 foram obtidas para 95% IL.As maiores taxas de acúmulo de folhas (TAFLM)no final da primavera ocorreram em pastos submetidos a 95% de IL e no verão e outono para o tratamento 10/95 (24,3, 26,8 e 23,3 kg MS ha-1 dia-1). De forma geral, o tratamento 10/95 resultou em altas taxas de aparecimento e de sobrevivência de perfilhos basais nas épocas com maior disponibilidade nos fatores de crescimento, épocas em que também foram encontrados os maiores teoresem proteína bruta (PB) de folhas para 95% IL, enquanto adigestibilidade in vitro da matéria orgânica (DIVMO)de folhas foi maior para a intensidade de 10 cm. As menores DIVMOs da forragem foram encontradas nos pastos que receberam a combinação 5/100, indicando que períodos longos de descanso e intensidades altasde pastejo resultam na produção de forragem de baixo valor nutritivo. A altura de dossel no pré-pastejo para o manejo com 95% IL ficou próximo a 16 cm e para 100% IL em 22 cm. A desfolhação do capim-braquiária deve ser realizada até10 cm uma vez que isto resulta em rebrotações rápidas e, quando associado à frequência de 95% IL, permite que animais em pastejo tenham acesso a forragem com maior participação de folhas e menor de material morto e colmo. / Signalgrass (Brachiaria decumbens Stapf. cv. Basilisk) is an important forage resource in Brazilian livestock systems, mainly where soil natural fertility is low. The objective in this study was to investigate the effects of two intensities (5 and 10 cm stubble) and two frequencies of defoliation (rest periods determined by 95 or 100% light interception LI by the canopy) as determinants of sward structure, morphogenesis, and forage nutritive value of B.decumbens cv. Basilisk under intermittent grazing. The work was carried out in Brotas, SP. The experimental period was from Jan 2007 through Aug 2008, divided in seven seasons (Summer/2007, Autumn/2007, Winter/2007, Late Spring/2007, Summer/2008, Autumn/2008 and Winter/2008) for the response variables: forage production, plant-part composition, leaf area index (LAI), sward height, LI, and leaf nutritive value. For the morphogenetic characteristics, tiller density, and tiller demography, the experimental period was from Aug 2007 through Aug 2008. For forage nutritive value, it was from Jan 2008 through Aug 2008. Treatments included all possible combinations among two grazing frequencies and two intensities, in a factorial arrangement of a completely randomized design. The 100% LI management resulted in total yield of 17.1 Mg DM ha-1, whereas for the 95% LI treatments total production was 14.2 Mg DM ha-1. Pastures under the 100% LI strategy produced more stem and dead material, as well as higher pregraze LAI. The 10-cm stubble resulted in higher forage and stem yield (16.6 and 4.4 Mg DM ha-1, respectively), as well as higher postgraze LI and LAI.The highest leaf appearance rates and lowest rates of leaf senescence, leaf elongation, and stem accumulation from Spring 2007 through Autumn 2008 were recorded for 95%LI. The highest rates of leaf accumulation in late spring were found in pastures under 95% LI, and in the summer and autumn for the 10/95 treatment (24.3, 26.8 and 23.3 kg DM ha-1 d-1, respectively). In general, the 10/95 treatment resulted in high rates of basal tiller appearance and survival, when the environmental conditions were favorable, which was also when crude protein concentration in leaves was highest under 95% LI, whereas in vitroorganic matter digestibility (IVOMD) of leaves was higher for the 10 cm stubble. The lowest IVOMDs were found in pastures receiving the 5/100 treatment combination, indicating that long rest periods combined with high grazing intensities result in forage of low nutritive value. Pregraze sward height for the 95%-LI managements was around 16 cm and for the 100%-LI, around 22 cm. Defoliation of signalgrass should not be lower than 10 cm height, since this results in rapid regrowth and, when associated with the 95%-LI frequency, allows animals to harvest forage with high proportion of leaves and low proportion of stem and dead material.

As práticas agrícolas, muito além de processos estritamente ecológicos, constituem processos sociais. Simplificações na dinâmica ecológica, impostas pela artificialização dos sistemas agrícolas, tem causado desequilíbrios entre produção e diversidade de espécies. A utilização de modernas tecnologias de manejo agrícola, desenvolvidas com o intuito de restabelecer o funcionamento de agrossistemas complexos e facilitar mecanismos de autoregulação do ambiente, estão amplamente conectadas a questões socioeconômicas. Concebidas com o propósito de conservar e ampliar a biodiversidade, facilitar a ciclagem de nutrientes, assim como diminuir impactos ao solo (tais como erodibilidade e compactação) além de, entre outros efeitos, preservar a umidade dos solos e propiciar microclima mais estável e ameno, as tecnologias de integração agropecuária e florestal tem sido implementadas em diferentes regiões do mundo. Pesquisas tem sido conduzidas quanto às práticas de implementação adequadas a cada ecossistema e às especificidades locais, com a expectativa de obtenção de resultados satisfatórios a partir das perspectivas ecológica, agronômica, econômica e social. Identificar e avaliar o grau de identificação dos pequenos e médios produtores rurais do município de Ipameri, sudeste de Goiás, com formas de produção agrícola diversificadas e integradas, bem como a viabilidade de utilização destas tecnologias em seu cotidiano, são os propósitos desta pesquisa. Buscou-se compreender, a partir da perspectiva destes atores sociais, as implicações dos efeitos decorrentes de variáveis econômicas, sociais, ambientais e simbólicas inerentes às práticas agronômicas eleitas por estes produtores, para condução de suas atividades e expressão de seus valores, preceitos, tradições e estilos de organização social. Concluiu-se que os sistemas integrados constituem alternativas para recuperação de áreas de pastagens degradas e da paisagem, representam oportunidades de geração de empregos, diversificação de renda para micro, pequenos e médios produtores locais. A despeito das dificuldades elencadas pelos interagentes da pesquisa para sua implementação, constitui-se em uma estratégia compreendida como viável e de interesse para os potenciais usuários / Agricultural practices, beyond strictly ecological processes, are social processes. Simplifications in the ecological dynamics imposed by the artificiality of agricultural systems, has caused imbalances between production and species diversity. The use of modern farm management technologies developed in order to restore the functioning of complex agrosystems and facilitate environmental autoregulation mechanisms are widely connected to socio-economic issues. Designed in order to build and expand biodiversity, facilitate nutrient cycling, as well as to reduce impacts to the soil (such as erodibility and compression) besides other effects, to preserve the moisture of the soil and provide more stable and mild microclimate, the agricultural and forestry integration technologies have been implemented in different regions of the world. Researches have been conducted on appropriate implementation practices for every ecosystem and to local conditions, with the expectation of obtaining satisfactory results from the ecological, agronomic, economic and social perspectives. Identify and assess the degree of identification of small and medium farmers in the municipality of Ipameri, southeast of Goiás, with forms of diversified and integrated farming as well as the feasibility of using these technologies in their daily lives, are the purposes of this research. We seek to understand, from the perspective of these social actors, the implications of the effects of economic, social, environmental and symbolic variables inherent to agronomic practices elected by these producers to conduct their activities and to express their values, principles, traditions and styles of social organization. It was concluded that integrated systems constitute alternatives for recovery of degraded areas of pastures and landscape, representing opportunities for job creation, diversification of incomes for micro, small and medium local producers. Despite the difficulties listed by interactors, its implementation is a strategy understood as feasible and of interest to potential users

O cenário competitivo e globalizado em que as empresas estão inseridas, sobretudo a partir do século XXI, associados a ciclos de vida cada vez menores dos produtos, rigorosos requisitos de qualidade, além de políticas de preservação do meio ambiente, com redução de consumo energético e de recursos hídricos, somadas às exigências legais de melhores condições de trabalho, resultaram em uma quebra de paradigma nos processos produtivos até então concebidos. Como solução a este novo cenário produtivo pode-se citar o extenso uso da automação industrial, fato que resultou em sistemas cada vez mais complexos, tanto do ponto de vista estrutural, em função do elevado número de componentes, quanto da complexidade dos sistemas de controle. A previsibilidade de todos os estados possíveis do sistema torna-se praticamente impossível. Dentre os estados possíveis pode-se citar os estados de falha que, dependendo da severidade do efeito associado à sua ocorrência, podem resultar em sérios danos para o homem, o meio ambiente e às próprias instalações, caso não sejam corretamente diagnosticados e tratados. Fatos recentes de catástrofes relacionadas à sistemas produtivos revelam a necessidade de se implementar medidas para prevenir e para mitigar os efeitos da ocorrência de falhas, com o objetivo de se evitar a ocorrência de catástrofes. De acordo com especialistas, os Sistemas Instrumentados de Segurança SIS, referenciados em normas como a IEC 61508 e IEC 61511, são uma solução para este tipo de problema. Trabalhos publicados tratam de métodos para a implementação de camadas SIS de prevenção, porém com escassez de trabalhos para camadas SIS de mitigação. Em função do desconhecimento da dinâmica do sistema em estado de falha, técnicas tradicionais de modelagem tornam-se inviáveis. Neste caso, o uso de inteligência artificial, como por exemplo a lógica fuzzy, pode se tornar uma solução para o desenvolvimento do algoritmo de controle, associadas a ferramentas de edição, modelagem e geração dos códigos de controle. A proposta deste trabalho é apresentar uma sistemática para a implementação de um sistema de controle para a mitigação de falhas críticas em sistemas produtivos, com referência às normas IEC 61508/61511, com ação antecipativa à ocorrência de catástrofes. / The competitive and globalized scenario in which the companies operate, especially from the twenty-first century, associated with shrinking life cycles of products, stringent quality requirements, and environmental preservation policies, reducing energy consumption and water resources, in addition of legal requirements for better working conditions, resulted in a paradigm shift in production processes previously designed. As a solution to this new production scenario may be mentioned the extensive use of industrial automation, which has resulted in ever more complex systems, both from a structural point of view, due to the high number of components, the complexity of control systems. The predictability of all possible states of the system becomes practically impossible. Among the possible states can mention the states of fault, depending on the severity of the effect associated with its occurrence, can result in serious damage to man, the environment and own facilities, if not properly diagnosed and treated. Recent events for disasters related to production systems show the need to implement measures to prevent and mitigate the effects of the occurrence of faults in order to prevent the occurrence of disasters. According to experts, the Safety Instrumented Systems - SIS, referenced in standards such as IEC 61508 and IEC 61511, are a solution to this problem. Published papers deal with methods for the implementation of SIS layers of prevention, but with shortage of jobs for mitigation SIS layers. Depending on the system dynamics of ignorance in a fault state, traditional modeling techniques become unviable. In this case, the use of artificial intelligence, such as fuzzy logic can become a solution to the development of the control algorithm, associated with editing tools, modeling and generation of control codes. The purpose of this paper is to present a systematic for implementing a control system for the mitigation of critical failures in production systems, with reference to IEC 61508/61511 standards, with preemptive action to the occurrence of disasters.

A demanda por biocombustíveis como alternativa energética tem gerado a expansão do setor sucroalcooleiro no Brasil, ocupando a posição de maior produtor mundial de cana-de-açúcar. Fatores legais e ambientais provocam mudanças no setor, com a substituição de áreas com queimada da cana-de-açúcar por colheita mecanizada sem queima e o crescimento da produção orgânica de cana-de-açúcar como um mercado importante, o que gera discussões em relação à produção associada à sustentabilidade e qualidade ambiental. A MOS é considerada um dos indicadores mais importantes de qualidade do solo, porém existem poucas avaliações qualitativas e quantitativas da MOS em sistemas de produção de cana-de-açúcar no Brasil. A primeira etapa deste trabalho comparou os estoques de C e N totais do solo e C da biomassa microbiana (CBM) em sistemas de manejo convencional e orgânico de cana-de-açúcar. Os maiores estoques de C foram da mata nativa (MTN) (27,11 C Mg ha-1), cana-de-açúcar sem queima (CSQ) (23,03 Mg C ha-1) e área orgânica com 12 anos de cultivo (AO4) (21,80 Mg C ha-1) na camada 0-10 cm. Entre as áreas de cana-de-açúcar, os estoques de C variaram de 10,87 a 23,03 Mg C ha-1 para manejo convencional e de 13,62 a 21,80 Mg C ha-1 para manejo orgânico. Os estoques de C em profundidade foram maiores para a MTN nas camadas 0-50 cm e 0-100 cm. A CSQ apresentou o menor estoque de C a 50 e 100 cm de profundidade, seguido pela cana-de-açúcar com queima (CCQ). As áreas AO4 e AO12 apresentaram maiores estoques de C comparadas às áreas CCQ e CSQ. Os estoques de N variaram de 1,56 a 0,75 Mg N ha-1 para o manejo convencional e de 0,87 a 1,88 Mg N ha-1 para o manejo orgânico. Os maiores estoques de N foram observados para AO12 e MTN na camada 0-10 cm; 1,78 e 2,06 Mg N ha-1, respectivamente. Porém, o estoque de N na camada 0-30 cm foi superior para AO12 quando comparado à MTN; 5,24 e 4,56 Mg N ha-1, respectivamente. O maior teor de CBM foi da MTN (608,51 g C g -1 solo). Entre as áreas com cana-de-açúcar, o maior teor de CBM foi observado na área AO12 (506,61 g C g -1 solo) e o menor para a CCQ (144,21 g C g -1 solo). A segunda etapa do trabalho avaliou a influência do manejo do solo na qualidade da MO por meio do fracionamento químico e análises espectroscópicas de amostras das frações húmicas e solo inteiro. As áreas MTN, AO12 e AO4 apresentaram menores índices de humificação. Nas áreas CCQ e CSQ não foi observada variação no HFIL em profundidade. Pode-se inferir também que as principais alterações na MOS como um todo podem estar mais relacionadas a alterações no AF e humina do que no AH. Os resultados desta pequisa fornecem subsídios para avaliação da sustentabilidade ambiental, pegada de carbono e qualidade do solo dos sistemas de produção de cana-de-açúcar, além de ajudar a estabelecer estratégias de manejo que ajudem a promover sustentabilidade agrícola. / The high demand for biofuels as an alternative energy source has generated a wide expansion of etanol industry in Brazil, being considered the largest sugarcane producer worldwide. Legal and environmental issues promote changes in sugarcane production, with the conversion of burned to unburned harvesting and the increase of sugarcane organic production as an important trade generating ongoing discussions associated to production, sustainability and environmental quality. Soil organic matter (SOM) is considered one of the most important indicators of soil quality. However, there is still little information available on a qualitative and quantitative assessment basis in sugarcane production systems. The first stage of this study compared soil C and N contents, soil C and N stocks and soil carbon in microbial biomass (C-MB) in conventional and organic sugarcane systems. Higher values of C stock were observed for native vegetation (NV) (27.11 Mg C ha-1), unburned sugarcane (US) (23.03 Mg C ha-1), 12-year organic sugarcane (OS12) (21.80 Mg C ha-1) in 0-10 cm layer. In sugarcane areas, C stocks varied from 10.87 to 23.03 Mg C ha-1 in conventional and from 13.62 to 21.80 Mg C ha-1 in organic system. In relation to N stocks, higher values were observed for OS12 and NV in 0-10 cm layer; 1.78 and 2.06 Mg N ha-1, respectively. However, N stocks in 0-100 cm were higher in OS12 when compared to NV; 5.24 and 4.56 Mg N ha-1, respectively. The highest MB-C was observed for NV (608.51 g C g -1 soil). In sugarcane areas, the highest C-MB was observed for OS12 (506.61 g C g -1 soil) and the lowest for burned sugarcane (BS) (144.21 g C g -1 soil). The next stage of this study was to assess the influence of soil management in soil oganic matter quality through chemical fractionation and spectroscopic analysis of humic substances and soil samples. Organic sugarcane areas and NV presented lower humification degrees. In burned and unburned sugarcane areas HFIL values did not vary as a function of depth. We can also infer that the main modifications in SOM treated as a whole are more related to modifications in FA and HU than in HA. The results of this study provide basic information to the assessment of environmental sustainability, carbon footprint and soil quality in sugarcane production systems. The approach can also be very useful to establish new strategies to promote agricultural sustainability.

Made available in DSpace on 2015-03-05T17:04:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 20 / Nenhuma / Esta pesquisa propõe um método e um modelo matemático fundamentado na métrica Customer Lifetime Value para analisar conjuntamente as preferências e percepções dos consumidores, a relação destas preferências com o sistema de produção e potenciais ações de melhorias no processo produtivo. O método de pesquisa empregado apresenta três fases, a primeira explora a literatura na busca de elementos relevantes ao objetivo proposto. A segunda fase propõe o modelo matemático e o método de avaliação de melhorias e a terceira fase aplica as propostas em um contexto real. Essa aplicação possibilita a avaliação da validade prática dos resultados para a empresa analisada e a análise de viabilidade de utilização do modelo e do método. Os três pilares de sustentação do modelo são os consumidores de um dado mercado com as suas necessidades e percepções em relação aos bens e serviços, as características atribuídas pela produção e as regras para análise do impacto da adoção de diferentes melhorias no sistema produtivo sobre o v / This research aims to propose a method and a mathematic model based on a metric Customer Lifetime Value to analyze jointly the consumer’s preferences and perceptions, the relation between preferences and productive system and potential improvements on productive process. The applied research method shows three stages: the first one explores the literature to find relevant elements for the proposed objective; the second one aims the mathematic model and the evaluation method of improvements and the last one applies all proposals in a real case. This case study allows to analyze practiced results generated by the model and the method and to evaluate application viability analyses. The model is sustained by three fundamental elements: consumers, with their necessities and perceptions about the products and services desired; characteristics of the productive system; and rules to analyze the impact of adoption of different improvements on the productive on the Customer Lifetime Value. The method focuses on interf

Made available in DSpace on 2015-03-05T17:05:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 24 / Nenhuma / Este estudo apresenta uma proposta de método para análise e dimensionamento de células de produção, na qual certas premissas no sistema produtivo como a eficiência global dos equipamentos, a variação de demanda, e a colocação de vários produtos na célula são considerados relevantes. A atenção para influência dessas características pode contribuir para melhorar o dimensionamento e a avaliação das capacidades reais através de uma visão baseada no processo de melhoria contínua. A metodologia de pesquisa utilizada foi o estudo de casos múltiplos. As etapas utilizadas para o desenvolvimento do trabalho foram: i) apresentação de métodos utilizados para o dimensionamento de células de produção como base de compreensão à sistemática atual adotada; ii) análise do dimensionamento de células piloto baseado em um método utilizado na empresa estudada; iii) revisão das possibilidades de melhorias e possíveis adaptações no método utilizado; iv) proposta de um método de análise e dimensionamento de células com base em um con / This study proposes a method for analysis and design of production cells, in which certain assumptions in the productive system and the overall efficiency of the equipment, the change in demand, and the placement of various products in the cell are considered relevant. The attention to influence of these characteristics can help to improve the design and performance capabilities through a real vision based on the continuous improvement process. The research methodology used was a multiple case study. The steps used for the development of the work were: i) presentation of methods for the design of production cells as a basis for understanding the current adopted systematic; ii) analysis of the pilot cell design based on a method used in the company studied; iii) reviewing the scope for improvements and possible changes in the method used; iv) propose a method of analysis and design of cells based on a proper context and application requirements as the support structure, the form of analysis and design and perf

Submitted by Patrícia Valim Labres de Freitas (patricial) on 2016-04-06T19:43:58Z No. of bitstreams: 1 Guilherme Luiz Cassel_.pdf: 1164228 bytes, checksum: 276ddaee3cb0da38553e1b77fca315d5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-06T19:43:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guilherme Luiz Cassel_.pdf: 1164228 bytes, checksum: 276ddaee3cb0da38553e1b77fca315d5 (MD5) Previous issue date: 2010-03-24 / UNISINOS - Universidade do Vale do Rio dos Sinos / Esta dissertação apresenta uma proposta de Método para aplicação das leis da filosofia Factory Physics, proposta por Hopp e Spearman (2000), para melhorar Sistemas de Produção. O objetivo deste método é o de resolver problemas dos sistemas de produção a partir da aplicação das leis apresentadas em Factory Physics, de uma maneira sistemática, iniciando com a classificação dos problemas de produção a partir dos objetivos de desempenho propostos por Slack (1993). A metodologia de pesquisa utilizada é baseada em Design Research, que é estruturado a partir de um ciclo de cinco etapas, a saber: (i) consciência do problema; (ii) tentativa de design; (iii) desenvolvimento do artefato; (iv) avaliação do artefato; e (v) conclusão. O método de trabalho foi estruturado em treze etapas, nas quais foram desenvolvidas três versões do método proposto, em função dos sucessivos refinamentos que o método utilizado propõe para o desenvolvimento de (bons) artefatos. Para embasar a pesquisa, o referencial teórico versa sobre temas como sistemas de produção, abordagens técnicas, técnicas para mapeamento e implementação de melhorias, modelagem empresarial, e uma profunda revisão da literatura sobre Factory Physics, e após é realizada uma apresentação dos elementos desenvolvidos para o método, a partir destes conceitos apresentados anteriormente. O trabalho limita-se a apresentar o método (artefato) refinado após as três rodadas de desenvolvimento de acordo com o método de trabalho, sem a pretensão de validá-lo, deixando esta tarefa para trabalhos futuros. Com relação à metodologia Design Research, o presente trabalho visa contribuir apresentando uma análise crítica deste, no que tange ao seu uso, para pesquisas em Engenharia de Produção. Por fim, o resultado da presente pesquisa compreende o método proposto para aplicação das leis de Factory Physics, de modo a promover melhorias em sistemas de produção a partir da abordagem apresentada por Hopp e Spearman (2000), e o aprendizado e artefatos decorrentes do esforço de desenvolvimento neste trabalho. / This dissertation presents a method proposal for Factory Physics laws application, which is a philosophy proposed by Hopp and Spearman (2000), to improve production systems. The method’s objective is solve production systems problems using a application of these laws presented on Factory Physics philosophy, from a systematic viewpoint, starting with the production problems classification by performance objectives perspective, proposed by Slack (1993). The research methodology adopted is based on Design Research, which is structured by five steps: (i) awareness of problem; (ii) suggestion; (iii) artifact’s development; (iv) artifact’s evaluation; and (v) conclusion. The work method was planned with thirteen work stages, where were developed three versions of the method proposed, because of the successive refinements, proposed by Design Research methodology, in order to develop (good) artifacts. To research basement, the theoretical reference present themes like production systems, technical approaches, techniques for mapping and improvement implementation, systems modeling, and a deep bibliography revision about Factory Physics, and after that is made a presentation of the elements developed to the method, using these concepts, presented earlier. This dissertation refrains to make a method’s (artifact’s) presentation, refined after three development cycles according research method, without a validation pretension, leaving this task for future researches. Regarding Design Research methodology, this dissertation seeks for a contribution in this sense, presenting a critical analysis of its use for researches in Production Engineering. After all, the results of this dissertation includes, besides the proposed method for Factory Physics Laws Application, in order to promote improvements on production systems from the philosophy proposed by Hopp and Spearman (2000), the knowledge and artifacts generated in this research effort.

A história da agricultura da metade norte do estado do Rio Grande do Sul revela que essa grande região foi alvo de um intenso processo de colonização ao final do século XIX e início do século XX, de modo que atualmente a região é predominante marcada pela presença numerosa de estabelecimentos da agricultura familiar. No entanto, nota-se que processo de colonização regional apresenta heterogeneidades, sendo que são identificados locais periféricos, no noroeste gaúcho, que se caracterizam por terem sofrido um processo de ocupação tardio. O objetivo desse trabalho repousa em analisar a formação, a evolução e as perspectivas de desenvolvimento da agricultura em regiões periféricas do Rio Grande do Sul, utilizando como unidade de análise os municípios de Porto Lucena e Porto e Porto Vera Cruz. Para tanto o trabalho se baseou teórica e metodologicamente sobre a Teoria dos Sistemas Agrários. Como resultado, a história da agricultura local pode ser retratada pela a sucessão de quatro Sistemas Agrários. Constatou-se que o processo de ocupação da região possuiu especificidades que tanto se distinguem dos processos ocorridos em outras regiões do noroeste, como também foram capazes de conferir diferenças e contrastantes entre os agricultores destes municípios, identificadas ainda nos dias atuais. A análise da agricultura contemporânea revelou a existência de sete Tipos de agricultores que incidem sobre a dinâmica atual. Tais tipos possuem, características e estratégias de reprodução social diferentes, imprimindo também dinâmicas diferenciadas e plurais sobre as perspectivas do desenvolvimento agrícola e rural local. / The agricultural history in the northern of Rio Grande do Sul State shows that this large region was target of an intense colonization process between the end of the 19th century and beginning of the 20th century, as a result the region nowadays is characterized by a large presence of family farming establishments. Nevertheless, the regional colonization process has showed significant heterogeneities in this region and therefore it can be identified peripheral sites, in the northwest for instance, due to the late occupation process. The aim of this study was to analyze agriculture formation, evolution and perspectives of development in the peripheral regions of Rio Grande do Sul State, using as an analyze unity the municipalities of Porto Lucena and Porto Vera Cruz. Therefore, this study is theoretically and methodologically based on the Agrarian Systems theory. Consequently, the local agriculture history is characterized by a succession of four agrarian systems. The study has verified singularities in the occupation process of this region, they were different from the others occurred in the northwest region of this state, and it also occurred differences and contrasts between farmers from these towns, phenomena yet present nowadays. The analysis of contemporary agriculture revealed the existence of seven types of farmers that affect the current dynamics. These farmer types have different characteristics and strategies of social reproductions, also expressing different and plural dynamics about agriculture and rural development perspectives.

O setor florestal apresenta grande importância econômica no Brasil, representando uma significativa parcela no PIB, nas exportações e na geração de empregos. As florestas fornecem matéria prima para a produção de energia ou celulose e são avaliadas, normalmente, por um enfoque econômico, que, isoladamente, não traz a sustentabilidade do setor. Para se avaliar a sustentabilidade, análises sistêmicas e de fluxo de material são algumas das alternativas. O fluxo de material fornece subsídios às metodologias que abordam os diversos aspectos da sustentabilidade, como por exemplo, a análise de energia, a síntese de emergia e análises integradas de aspectos sociais, econômicos e ambientais. Tendo em vista a importância da área florestal e a falta de estudos que permitam uma avaliação sistêmica dessa atividade, esse trabalho teve por objetivo avaliar a sustentabilidade energética de um sistema de produção. Para tanto, elaborou-se um modelo para determinar o fluxo de material, referente aos insumos utilizados indiretamente nas operações mecanizadas do sistema de produção: mão-de-obra, combustível e depreciação material do maquinário. Através desse modelo avaliou-se o cenário básico, que utiliza calcário na correção da acidez do solo e suas alternativas: cinzas e biossólido. Com base nesses resultados, avaliou-se o sistema através da análise de energia e da síntese de emergia. A análise de energia aborda os fluxos energéticos dos insumos aplicados e o dos produtos obtidos, possibilitando a determinação da lucratividade energética (EROI), o ganho líquido (balanço de energia) e a intensidade energética do sistema de produção. A síntese de emergia contempla os recursos naturais renováveis e os não-renováveis, além dos recursos adquiridos no mercado. Essa análise e síntese estabeleceram os fluxos de recursos, identificando seus principais fatores de produção e os indicadores que têm potencial de uso na tomada de decisão de empresas florestais. Utilizou-se da análise de sensibilidade para avaliar o efeito dos fatores de produção na sustentabilidade do sistema. Os resultados obtidos mostraram que o sistema de produção apresenta uma maior sustentabilidade energética quando comparado com os sistemas de produção menos intensificados. Para a análise de energia, o combustível foi o fator com maior participação na energia de entrada, com os fertilizantes e herbicidas na sequência. Na síntese de emergia, um recurso renovável, evapotranspiração, foi o principal fator. Quando considerou-se os fatores exógenos ao sistema na síntese, o combustível, os fertilizantes e os corretores de acidez foram os principais. Nas duas metodologias, a colheita foi a operação mais demandante de recursos e as alternativas ao calcário pioraram o desempenho energético do sistema. Ressalta-se que as avaliações dessas alternativas não consideraram os benefícios indiretos em não se descartar os resíduos utilizados no ambiente, indicando um caminho para novos estudos. Para se elevar a sustentabilidade, deve-se melhorar a eficiência da colheita e reduzir o uso de insumos com menor redução proporcional da produtividade. Ambas as metodologias deveriam ser consideradas na avaliação de sistemas produtivos, pois tratam de uso de recursos ambientais e exógenos e quantificam a intensidade energética dos produtos, permitindo comparações. / The forestry sector is very important to the Brazilian economy, representing a significant share of the GDP, exports and employment generation. Forests supply raw material for energy and cellulose production and are usually evaluated through an economical approach, which, alone, does not reflect the sustainability of the sector. In order to evaluate sustainability, system and material flow analyses are some alternatives. The material flow gives subsidy to methodologies that approach the several aspects of sustainability, such as, energy analysis, emergy synthesis and analysis integrating social, economic and environmental aspects. Due to the importance of the forestry sector, the lack of studies that systemically evaluate this activity, this study aimed to evaluate the energetic sustainability of a production system. So, one elaborated a model to determine the material flow, regarding the inputs indirectly applied in the mechanized operations in the production system: labor, fuel and material depreciation of machinery. This model evaluated the basic scenario, which uses lime to control soil acidity, and its alternatives: ashes and sludge. Based on the obtained results, the system was evaluated through energy analysis and emergy synthesis. The energy analysis approaches the energy flows of the applied inputs and the obtained products, propitiating the determination of the energetic profitability (EROI), the net gain (energy balance) and the energetic intensity of the production system. The emergy synthesis ranges the renewable and non-renewable natural resources, besides those acquired in the market. This analysis and this synthesis establish the resource flows and identified the main production factors and present indicators with potential use in the decision making of forestry enterprises. The sensitivity analysis evaluated the effect of the production factors in the system's sustainability. The obtained results showed that the studied production system presents higher energetic sustainability than some systems with less intensification. In the energy analysis, fuel was the main factor in the energy input, followed by fertilizers and herbicides. In the emergy synthesis, evapotranspiration, a renewable resource, was the main factor. Considering the factors exogenous to the system, fuel, fertilizers and soil acidity correctors were the main ones. In both methodologies, harvesting was the more demanding operation and the alternatives to liming decreased the energetic performance of the system. One should highlight that in the evaluating of both alternatives, no indirect benefit was considered, such as the avoidance of dumping those materials. This indicates new possibilities of studies. In order to increase sustainability, one should improve the harvest efficiency and reduce use of the agricultural inputs with less proportional reduction of the yield. Both methodologies should de considered in the evaluation of productive systems since they approach the use of environmental and exogenous resources; they quantify the intensity of products and allow comparisons among systems.