Orientadores: Mauro José Andrade Tereso, Roberto Funes Abrahão / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-17T23:27:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barreto_EmanuelAntonio_M.pdf: 2014221 bytes, checksum: 9ab4c1133d1d68ecd1dc0279d6e02a96 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A mecanização da colheita da cana-de-açúcar parece ser o caminho para solução dos problemas decorrentes dos impactos ambientais das queimadas e do trabalho extremamente fatigante na colheita manual. Por outro lado, a mecanização total da colheita levaria milhares de trabalhadores ao desemprego. Para minimizar os impactos ambientais e manter parte desses empregos, a Agricef e a Unicamp estão desenvolvendo o projeto da unidade mecânica de auxilio à colheita da cana-de-açúcar (UNIMAC CANA), que trata de um conceito alternativo representado por uma mecanização parcial da colheita, que está em fase de prototipagem. Particularmente esta pesquisa teve como objetivo o dimensionamento da cabine deste dispositivo e o posicionamento de seus comandos e painéis, com base nas características antropométricas do operador brasileiro. Utilizou-se a metodologia projetual orientada pela preocupação com aspectos ergonômicos. As alternativas de projeto geradas através de quadros morfológicos culminaram no dimensionamento da cabine da máquina com sua disposição de comandos, painéis e assentos de modo a acomodar o operador de forma segura e confortável. Foram concebidas duas alternativas possíveis de projeto: a cabine em uma posição móvel em relação à máquina e outra numa posição fixa localizada em cima de seu chassi. Através de simulação do campo visual do operador concluiu-se que a cabine na posição móvel seria a opção mais viável nos atributos conforto e dirigibilidade / Abstract: Sugar cane harvesting mechanization seems to be the solution for the problems related to the environment impact of sugar cane burning to facilitate manual harvesting, which also is a extremely hard task. By the other way, full harvest mechanization would lead to a massive unemployment. To minimize environment impact and keep some of the harvesting jobs, Unicamp and Agricef are designing and building a harvesting machine that represents an alternative concept due to it parcial harvesting mechanization. The main objective of this research is the design of the cab for this machine and the positioning of its controls and panels, based on the anthropometric characteristics of the Brazilian operators. It was used a design methodology with ergonomic emphasis. The alternatives concepts generated by the morphologic boards allowed the dimensioning of the cab and the positioning of panel and controls in order to safely hold the operator. To concepts were developed: a fixed and a movable cab. Through the simulation of the operator visual field it was concluded that the movable concept would be the most feasible solution for the cab in terms of comfort and drivability / Mestrado / Planejamento e Desenvolvimento Rural Sustentável / Mestre em Engenharia Agrícola

Resumo: A colheita mecanizada da cana-de-açúcar tem relevância em todo o processo produtivo da cultura, inclusive na qualidade do produto final entregue para o processamento na usina. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a qualidade do processo de colheita mecanizada de cana-de-açúcar crua, utilizando o controle estatístico do processo (CEP), e a capacidade do processo gerar resultados dentro dos limites especificados, por meio da análise de capabilidade, quantificando as perdas e os danos causados às soqueiras pelo mecanismo de corte basal. O experimento foi conduzido em área de ARGISSOLO Amarelo, localizada no município de Arez - RN, sob dois tipos manejos do solo, no sistema convencional de preparo. Os tratamentos foram: AR+GM (arado de aivecas + grade média); GP+GM (grade pesada + grade média) e as perdas determinadas por meio de amostragem. Os atributos do tipo rebolo repicado, toco e totais diferiram estatisticamente entre os tratamentos estudados, sendo os maiores valores de perdas quantificados para o tratamento que utilizou o arado de aivecas seguido de grade média. O processo de colheita apresenta-se fora de controle para os atributos do tipo rebolo repicado, cana inteira, cana-ponta, pedaço fixo, pedaço solto, lasca e estilhaço. O tratamento arado de aivecas seguido de grade média apresenta maiores graus de danos ocasionados às soqueiras, comparado ao tratamento (GP+GM). O tratamento (AR+GM) apresenta maior área de microrrelevo, diferindo estatisticamente do tratamento preparado com grade pesada seguida de grade média. / Abstract: The mechanized harvest of sugar cane is relevant to the whole productive process of the crop, including the quality of the final product that is delivered for processing at the plant. The objective of this study is to evaluate the quality of the process of the mechanized harvest of raw sugar cane by means of statistical process control, and also the capacity of the process to generate results within the specified limits through the analysis of capability, quantifying the losses and damages caused to the stalks (ratoon) by the mechanism of the cutting base. The experiment was conducted in an area of yellow clay soil located in the municipal of Arez, RN, Brazil, using two methods of managing the soil within the conventional system of preparation. The treatments were: (a) moldboard ploughs followed by average weight offset disc harrow and; (b) heavy offset disc harrow followed by average weight offset disc harrow, with the losses being determined through samples. The losses attributed to splinted stalks, pieces and stubble total differed statistically between the treatments studied, being that the highest values of quantified losses came from the treatment using moldboard ploughs followed by average weight offset disc harrow. The harvesting process proved unmanageable due to splinted stalks, whole cane, cane points, fixed pieces, loose pieces and splinters. The treatment using moldboard ploughs followed by average weight offset disc harrow presented the highest degree of damage to the stalks when compared to treatment (b). The treatment (a) presented the largest area of microrelief, differing statistically from the treatment using heavy offset disc harrow followed by average weight offset disc harrow. / Orientador: Afonso Lopes / Coorientador: Rouverson Pereira da Silva / Banca: Carlos Eduardo Angeli Furlani / Banca: Gilberto Hirotsugu Azevedo Koike / Banca: Marcilio Vieira Martins Filho / Banca: Marcos Milan / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-03-20Bitstream added on 2014-06-13T19:19:56Z : No. of bitstreams: 1 reis_gn_dr_jabo.pdf: 1600656 bytes, checksum: 5d8e2f8ad0d23ebd51fa7b2f7e033fb8 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A colheita mecanizada da cana-de-açúcar tem relevância em todo o processo produtivo da cultura, inclusive na qualidade do produto final entregue para o processamento na usina. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a qualidade do processo de colheita mecanizada de cana-de-açúcar crua, utilizando o controle estatístico do processo (CEP), e a capacidade do processo gerar resultados dentro dos limites especificados, por meio da análise de capabilidade, quantificando as perdas e os danos causados às soqueiras pelo mecanismo de corte basal. O experimento foi conduzido em área de ARGISSOLO Amarelo, localizada no município de Arez – RN, sob dois tipos manejos do solo, no sistema convencional de preparo. Os tratamentos foram: AR+GM (arado de aivecas + grade média); GP+GM (grade pesada + grade média) e as perdas determinadas por meio de amostragem. Os atributos do tipo rebolo repicado, toco e totais diferiram estatisticamente entre os tratamentos estudados, sendo os maiores valores de perdas quantificados para o tratamento que utilizou o arado de aivecas seguido de grade média. O processo de colheita apresenta-se fora de controle para os atributos do tipo rebolo repicado, cana inteira, cana-ponta, pedaço fixo, pedaço solto, lasca e estilhaço. O tratamento arado de aivecas seguido de grade média apresenta maiores graus de danos ocasionados às soqueiras, comparado ao tratamento (GP+GM). O tratamento (AR+GM) apresenta maior área de microrrelevo, diferindo estatisticamente do tratamento preparado com grade pesada seguida de grade média. / The mechanized harvest of sugar cane is relevant to the whole productive process of the crop, including the quality of the final product that is delivered for processing at the plant. The objective of this study is to evaluate the quality of the process of the mechanized harvest of raw sugar cane by means of statistical process control, and also the capacity of the process to generate results within the specified limits through the analysis of capability, quantifying the losses and damages caused to the stalks (ratoon) by the mechanism of the cutting base. The experiment was conducted in an area of yellow clay soil located in the municipal of Arez, RN, Brazil, using two methods of managing the soil within the conventional system of preparation. The treatments were: (a) moldboard ploughs followed by average weight offset disc harrow and; (b) heavy offset disc harrow followed by average weight offset disc harrow, with the losses being determined through samples. The losses attributed to splinted stalks, pieces and stubble total differed statistically between the treatments studied, being that the highest values of quantified losses came from the treatment using moldboard ploughs followed by average weight offset disc harrow. The harvesting process proved unmanageable due to splinted stalks, whole cane, cane points, fixed pieces, loose pieces and splinters. The treatment using moldboard ploughs followed by average weight offset disc harrow presented the highest degree of damage to the stalks when compared to treatment (b). The treatment (a) presented the largest area of microrelief, differing statistically from the treatment using heavy offset disc harrow followed by average weight offset disc harrow.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:50:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6346.pdf: 5901404 bytes, checksum: 2d78b0f5f68ac25a089acd315f55b157 (MD5) Previous issue date: 2014-06-09 / The production of sugar, ethanol and electricity from sugar cane necessarily involves harvesting and transportation of raw materials, which are expensive and complex operations and have significant influence on the quality of the industrial raw material. The literature reports several optimization approaches related to the planning of planting, harvesting and transporting of sugarcane, however the scheduling of harvesting fronts is underexplored. This thesis intends to contribute to the state-of-art of this important issue in the context of the Brazilian agribusiness. Optimization approaches to support scheduling decisions of harvesting fronts considering the balance of harvesting and transportation capacities, as well as good agronomic management are proposed. The approaches are inspired by the representation of the problem as a lot sizing and scheduling model with parallel machines and sequence-dependent setup costs and times, a modelling technique well studied in the production planning and control literature. Three variants of this formulation, based on mathematical programming models, were developed and tested in two real case studies of medium size sugar mills. Heuristic methods based on aggregation procedures and mathematical programming have also been studied and developed to solve large scaled problems found in practice. Among the three variants studied, one presented the best solution quality within the expected execution time. Important scenario analysis were done indicating that the schedule s fulfilment provides reduction of harvesting and transporting complexity to the following season, which can generate significant saves in the cases studied. Besides that, comparing the proposed scheduling method with one of the sector s practice, it can be generated also significant cost reduction in the cases studied. The results were analyzed according to a validation methodology (descriptive facet of tetraedrum) well known in the literature. / A produção de açúcar, álcool e energia elétrica a partir de cana-de-açúcar passa necessariamente pela colheita e transporte da matéria-prima, que são operações custosas, complexas e que interferem significativamente na qualidade da matéria-prima industrial. A literatura reporta várias abordagens de otimização relacionadas ao planejamento do plantio, da colheita e do transporte de cana-de-açúcar, todavia a programação das frentes de colheita é pouco explorada. Nesta tese pretende-se contribuir para o estado da arte deste importante tema no contexto do agronegócio brasileiro. Propõe-se abordagens de otimização para apoiar decisões de programação das frentes de colheita, considerando-se o equilíbrio das capacidades de colheita e transporte, bem como um bom manejo agronômico. As abordagens são inspiradas na representação do problema por meio de um modelo de dimensionamento de lotes e sequenciamento da produção em máquinas paralelas com custos e tempos de setup dependentes da sequência, bem estudado na literatura em contextos de planejamento e controle da produção. Para isso foram desenvolvidas três variantes desta formulação baseadas em programação matemática, voltadas para a programação das frentes de colheita, que foram testadas em dois estudos de caso reais de usinas de cana-de-açúcar de médio porte do setor. Métodos heurísticos baseados em procedimentos de agregação e programação matemática também foram estudados e desenvolvidos para a resolução dos problemas de grande porte encontrados na prática. Das três variantes estudadas, uma delas apresentou melhor qualidade da solução dentro de tempos computacionais aceitáveis para o problema. Análises de cenário importantes foram feitas indicando que o cumprimento da programação proporciona redução de complexidade da colheita e transporte na safra seguinte, podendo gerar economias significativas nos casos estudados. Além disso, a comparação dos resultados das abordagens aqui exploradas com o que é praticado no setor indica um potencial de redução de custos também significativo para os casos estudados. Os resultados foram analisados de acordo com uma metodologia de validação (faceta descritiva do tetraedro) conhecida na literatura.