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ELTON DA SILVA LEITE
DESENVOLVIMENTO DE PLANOS DE COLHEITA FLORESTAL DE
PRECISÃO UTILIZANDO TECNOLOGIAS DE GEOPROCESSAMENTO
Dissertação apresentada à
Universidade Federal de Viçosa,
como parte das exigências do
Programa de Pós-Graduação em
Ciência Florestal, para obtenção do
título de Magister Scientiae.
VIÇOSA
MINAS GERAIS – BRASIL
2010
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ii
Dedico este trabalho:
A Deus.
Aos meus pais, a quem devo o que sou.
À Nayara, exemplo de companheirismo e paciência.
Aos meus irmãos, fonte de apoio e amizade.
A UFV e aos professores, berço de incentivo, conselhos e sabedoria.
A todos que acreditaram na realidade deste momento.
iii
AGRADECIMENTOS
À Universidade Federal de Viçosa, através do Departamento de
Engenharia Florestal, pela realização do Curso.
Ao Professor Luciano José Minette, pelos valiosos ensinamentos, pelo
interesse, pelas sugestões e pela amizade com que orientou este trabalho.
Aos Professores e conselheiros Amaury Paulo de Souza e Carlos
Antonio Alvares Soares Ribeiro e aos também Professores Cleverson
Santanna, Hélio Garcia Leite e Carlos Cardoso Machado, pelos conselhos,
pelas discussões, pelos esclarecimentos e pela amizade.
Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
(CNPq), pela concessão da bolsa de estudo.
À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais
(FAPEMIG), pelo apoio no projeto de extensão.
À Celulose Nipo-Brasileira S.A. – CENIBRA, na pessoa dos senhores
engenheiros Ilvânio Luiz Guedes, Ézio Tadeu Lopes e Edvaldes José do
Amaral, dos operadores e de toda a equipe evolvida, pela oportunidade e
apoio na realização deste trabalho.
Aos demais professores e funcionários do Departamento de
Engenharia Florestal, pelo incentivo, apoio e pela paciência.
A todos os meus amigos, pelos incentivos e pela convivência.
iv
BIOGRAFIA
ELTON DA SILVA LEITE, filho de Osório Carreiro Leite e Anedina da
Silva Leite, nasceu em Brasília, Distrito Federal, em 25 de julho de 1980,
onde cursou o primeiro grau.
Concluiu o ensino médio no Colégio “Magister”, em Guarapari,
Espírito Santo, em dezembro de 1999.
Em 2000, trabalhou no Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
(IBGE).
Em 2007, graduou em Engenharia Florestal pela Universidade
Federal de Viçosa (UFV), em Viçosa, MG.
Em 2008, iniciou o Programa de Pós-Graduação, em nível de
mestrado, em Ciência Florestal da UFV, submetendo-se à defesa da
dissertação em fevereiro de 2010.
v
SUMÁRIO
Página
RESUMO.............................................................................................
ix
ABSTRACT .........................................................................................
xi
CAPÍTULO 1....................................................................................................
1
CUSTOS DE ESTRADAS UTILIZANDO GEOPROCESSAMENTO
NA COLHEITA FLORESTAL...............................................................
1
1. INTRODUÇÃO ................................................................................
1
1.1. O problema e sua importância..................................................
1
1.2. Objetivos...................................................................................
3
2. REVISÃO DE LITERATURA ...........................................................
4
2.1. Sistema de geoprocessamento................................................
4
2.2. Descrição do software ArcGis ..................................................
6
2.3. Rede de estradas.....................................................................
7
2.4. Planejamento da rede viária.....................................................
9
2.5. Custos de estradas...................................................................
10
2.6. Planejamento florestal..............................................................
11
2.6.1. Macroplanejamento............................................................
13
2.6.2. Microplanejamento .............................................................
14
2.7. Unidades de conservação........................................................
15
3. MATERIAL E MÉTODOS................................................................
16
vi
Página
3.1. Descrição dos dados................................................................
16
3.2. Rede de Estradas.....................................................................
18
3.2.1. Critérios de Classificação de Estradas Florestais...............
18
3.2.2. Custo de conservação da estrada florestal.........................
20
3.3. Parâmetros e diretrizes da colheita florestal.............................
22
3.4. Mapeamento das Áreas de Preservação Permanente (APP) e
Reserva Legal (RL)..................................................................
22
3.5. Eficiência do software ArcGis9.3..............................................
24
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES ....................................................
25
4.1. Modelo Digital de Elevação......................................................
25
4.2. Modelos gerados no ArcToolbox..............................................
25
4.3. Determinação e análise do custo de estradas..........................
27
4.4. Modelo digital de colheita e planejamento florestal (MDCPF)..
29
5. CONCLUSÕES ...............................................................................
33
6. RECOMENDAÇÕES.......................................................................
35
7. REFERÊNCIAS...............................................................................
36
CAPÍTULO 2 .......................................................................................
40
ANÁLISES TÉCNICA E ECONÔMICA DA COLHEITA FLORESTAL .
40
1. INTRODUÇÃO ................................................................................
40
1.1. O problema e sua importância..................................................
40
1.2. Objetivos...................................................................................
42
2. REVISÃO DE LITERATURA ...........................................................
43
2.1. O setor florestal no Brasil .........................................................
43
2.2. Colheita florestal.......................................................................
44
2.3. Máquinas florestais...................................................................
45
2.4. Corte florestal...........................................................................
45
2.5. Extração florestal......................................................................
46
2.6. Módulo de colheita com harvester e forwarder.........................
46
2.7. Principais fatores influentes na mecanização...........................
47
2.7.1. Volume por árvore..............................................................
48
2.7.2. Espaçamento entre árvores................................................
48
2.7.3. Declividade.........................................................................
49
vii
Página
2.7.4. Distância média de extração ..............................................
49
2.8. Sistema de colheita ..................................................................
49
2.9. Estudo de tempos e movimentos .............................................
50
2.10. Custos de Colheita Florestal...................................................
50
2.1.1. Análise de sensibilidade.....................................................
52
3. MATERIAL E MÉTODOS................................................................
53
3.1. Descrição da área de estudo....................................................
53
3.2. Caracterização do estudo.........................................................
55
3.2.1. Declividade.........................................................................
55
3.2.2. Espaçamentos....................................................................
55
3.3. Determinação das parcelas......................................................
55
3.4. Características do povoamento................................................
56
3.5. Descrição das máquinas analisadas........................................
58
3.5.1. Harvester............................................................................
58
3.5.2. Forwarder ...........................................................................
60
3.7. Estudo de tempos e movimentos .............................................
65
3.7.1. Ciclo operacional do harvester ...........................................
65
3.7.2. Ciclo operacional forwarder................................................
68
3.8. Determinação da produtividade operacional ............................
70
3.9. Taxa de disponibilidade mecânica............................................
71
3.10. Eficiência operacional.............................................................
71
3.11. Análise econômica das máquinas estudadas.........................
71
3.11.1. Custos fixos (CF)..............................................................
72
3.11.2. Custos variáveis (CV).......................................................
74
3.11.3. Custo de administração (CAD).........................................
77
3.11.4. Custo operacional total (CT).............................................
77
3.12. Custo de produção .................................................................
78
3.13. Delineamento estatístico ........................................................
78
3.13. Análise de sensibilidade.........................................................
79
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO.......................................................
80
4.1. Harvester..................................................................................
80
4.1.1. Estudo de tempos e movimentos .......................................
80
viii
Página
4.1.2. Análise dos elementos do ciclo operacional.......................
85
4.1.3. Rendimentos operacionais.................................................
87
4.1.4. Custo operacional e custo de produção .............................
87
4.1.5. Análise de sensibilidade.....................................................
91
4.2. Forwarder.................................................................................
94
4.2.1. Dinâmica de tempo e movimento .......................................
94
4.2.2. Análise dos elementos do ciclo operacional.......................
96
4.2.3. Rendimentos operacionais.................................................
102
4.2.4. Custo operacional e custo de produção .............................
103
4.2.5. Análise de sensibilidade.....................................................
105
5. CONCLUSÕES ...............................................................................
108
6. RECOMENDAÇÕES.......................................................................
110
7. REFERÊNCIAS...............................................................................
111
APÊNDICE – DADOS E CÁLCULO DE CUSTOS OPERACIONAIS..
115
1) Determinação do custo operacional do harvester.......................
115
2) Determinação do custo operacional do forwarder...............................
118
ix
RESUMO
LEITE, Elton da Silva, M. Sc., Universidade Federal de Viçosa, fevereiro de
2010. Desenvolvimento de planos de colheita florestal de precisão
utilizando tecnologias de geoprocessamento. Orientador: Luciano
José Minette. Coorientadores: Amaury Paulo de Souza e Carlos Antônio
Alvares Soares Ribeiro.
No Brasil, muitas empresas florestais vêm encontrando dificuldades
na elaboração de planos precisos para o manejo de suas florestas, o que é
afetado principalmente pela etapa de colheita florestal. Isso acarreta grande
dispêndio de recursos e aumenta o custo de produção de madeira. Esta
dissertação objetivou validar, por meio de estudos operacionais e
tecnológicos, melhorias precisas no manejo de áreas, atendendo, em
conjunto, à colheita florestal e à conservação ambiental. O capítulo 1
objetivou o planejamento dos custos de estradas utilizando
geoprocessamento na colheita florestal, de forma a criar modelos que
introduzam melhorias no manejo do complexo florestal, maximizando
retornos de maneira organizada e consistente pelo uso do software ArcGis.
O plano da malha viária foi fundamentado no levantamento das geometrias
horizontal e vertical. Para a elaboração do planejamento da colheita, foram
identificadas as áreas de colheita – divididas em módulos – e as áreas de
preservação permanente (APP), a partir de dados iniciais da área de
x
pesquisa. Os resultados revelaram a eficiência das ferramentas de
geoprocessamento em determinar um sistema de classificação de estradas
florestais, refletindo diretamente nos custos das estradas internas e
principais, representado por US$ 594 e US$ 1.220. O modelo digital de
colheita e planejamento florestal (MDCPF) vem acrescentar melhorias no
processo de planos de colheita florestal, facilidades na organização dos
módulos de colheita, identificação e monitoramento total das áreas plantadas
e unidades de conservação (APP e RL). O capítulo 2 teve como objetivos
analisar e quantificar a influência da declividade (baixada e encosta) e do
espaçamento do plantio (3 m x 2,5 m, 3 m x 3,33 m e 3 m x 4,0 m) sobre a
capacidade produtiva do harvester e forwarder no sistema de colheita
mecanizado em povoamento de eucalipto em primeira rotação. A análise
técnica foi fundamentada no estudo de tempos, movimentos e rendimentos
operacionais. Foram identificados e analisados os elementos que
compuseram o ciclo operacional, além de quantificar as produtividades e o
custo das máquinas objeto deste estudo. Os resultados indicaram que o
rendimento das máquinas (harvester, forwarder) tende a ser maior quando
se aumenta o espaçamento e se reduz a declividade, até certo ponto, pois
os dados exibem comportamento exponencial. A mudança de espaçamento,
em média, pode gerar impacto no custo da ordem de 11% e 2% a maior, se
a opção for pelo uso dos espaçamentos de 3 m x 2,5 m e 3 m x 3,33 m, em
comparação com o espaçamento de 3 m x 4 m. Em relação à declividade, o
detalhamento desse impacto negativo gerado pela encosta foi cerca de 11%
em relação à baixada.
xi
ABSTRACT
LEITE, Elton da Silva, M. Sc., Universidade Federal de Viçosa, February,
2010. Development plans for precision timber harvesting using GIS
technologies. Adviser: Luciano José Minette. Co-Advisers: Amaury
Paulo de Souza and Carlos Antônio Álvares Soares Ribeiro.
In Brazil, many forester companies are finding it difficult to develop
precise plans for the management of their forests, which is affected mainly by
the stage of forest harvesting. This entails a great expenditure of resources
and increases the production cost of wood. This dissertation aims to validate,
through operational studies and technology improvements in the
management of specific areas, forest harvesting and environmental
conservation jointly. Chapter 1 aimed at planning the costs of roads using
GIS in forest harvesting in order to create models which introduce better
management of the forest complex, maximizing returns in a consistent and
organized manner using the ArcGIS software. The road network plan was
based on surveys of the horizontal and vertical geometries. To help with the
planning of the harvest, we identified the areas of collection - divided into
modules - and the permanent preservation areas (PPA), from initial data of
the research area. The results showed the effectiveness of GIS tools in
determining the classification system of forest roads, directly reflecting the
costs of internal and main roads, represented by US$594 and US$1,220. The
xii
digital model of crop and forest planning (MDCPF) adds improvements in the
process of timber harvesting plans, facilitating the organization of the
modules collection, identification and monitoring of the total planted areas
and conservation units (APP and RL). Chapter 2 aimed to examine and
quantify the influence of slope (lowland and mountain) and of planting space
(3m x 2.5m, 3m x 3.33m and 3m x 4.0m) on the productive capacity of the
harvester and forwarder on the mechanized harvesting system on a stand of
eucalyptus in the first rotation. The technical analysis was based on the study
of time, movements, and operating income. The elements that composed the
operating cycle were identified and analyzed, besides quantifying the
productivity and cost of the machines that were the object of this study. The
results indicated that the yield of the machines (harvester and forwarder)
tend to be greater when increasing the spacing and reducing the slope to
some extent, because the data showed an exponential pattern. The change
in spacing, on average, could impact the cost of the order by 11% and 2%
higher if the option is the use of a 3m x 2.5m and 3m x 3.33m spacing,
compared to the 3m x 4m spacing. Regarding the slope, the depth of this
negative impact generated by the slope was about 11% compared to the
lowlands.
1
CAPÍTULO 1
CUSTOS DE ESTRADAS UTILIZANDO GEOPROCESSAMENTO
NA COLHEITA FLORESTAL
1. INTRODUÇÃO
1.1. O problema e sua importância
A atividade florestal é um dos promissores segmentos da economia
brasileira, considerando-se que a produção madeireira é a condição básica
para o desenvolvimento de importantes indústrias nas áreas de siderurgia,
papel e celulose, movelaria, construção civil e outros setores. Os custos na
colheita representam, em alguns casos, mais de 50% do custo total da
madeira posta na fábrica (SILVA et al., 2008). Assim, o sucesso de qualquer
empreendimento florestal passa, necessariamente, por um adequado
planejamento da colheita florestal, objetivando otimizar a produção. Por isso,
deve-se, antes de iniciar as atividades, elaborar um planejamento criterioso,
por área, compilando-se todas as informações críticas para atendimento dos
objetivos propostos.
Com as modernizações advindas de novos softwares de computação,
já se podem criar ferramentas de planejamento e gerenciamento bem
avançadas, a exemplo do planejamento das operações florestais utilizando
2
técnicas de geoprocessamento. Assim, com a aplicação do software ArcGis
é possível a elaboração do planejamento das operações florestais, tendo
como princípio a organização das áreas a serem colhidas, de forma a
proporcionar conhecimentos prévios acerca dos talhões a intervir e, ainda,
antevendo sua interação com as demais atividades florestais.
Os Sistemas de Informações Geográficas (SIG) são dotados de
funcionalidade específica para capturar, armazenar, organizar, consultar,
analisar e manipular dados espaciais, permitindo o desenvolvimento e
exploração de cenários complexos, em que a visualização das informações
georreferenciadas tem papel decisivo. Esses conjuntos de aplicativos,
equipamentos, dados, tecnologias e usuários são utilizados para automatizar
tarefas feitas anteriormente de forma manual, facilitando a integração de
informações de natureza e fontes diversas e a criação de banco de dados
geocodificados (TEIXEIRAS et al., 1995; ENGESPAÇO, 1990;
FELGUEIRAS et al., 1993). Em particular, a tecnologia dos sistemas de
informações geográficas contribui notoriamente para a solução de problemas
usuais no planejamento de colheita e de estradas florestais.
Por suas características, nas últimas décadas os SIGs têm-se
desenvolvido intensamente e se difundido como poderosas ferramentas para
a análise de fenômenos ao longo do tempo e do espaço (VALENZUELA et
al., 1988; GREEN, 1994). Uma abordagem do gerenciamento localizado das
atividades silviculturais e da silvicultura de precisão, segundo Vettorazzi e
Ferraz (2000), baseia-se na coleta e análise de dados geoespaciais,
viabilizando intervenções situadas na floresta com exatidão e precisão
cartográficas. As técnicas de geoprocessamento fornecem subsídios para a
identificação e correlação das variáveis que afetam a produtividade florestal
por meio da sobreposição, de cruzamentos e regressão, de mapas digitais
do relevo, dos atributos do solo e da capacidade produtiva dos
povoamentos. Nesse sentido, com a incorporação das ferramentas do
ArcGis e das variáveis de colheita florestal, como topografia, módulos de
colheita e fatores silviculturais, ambientais e físicos, pode-se delinear o
Plano de Colheita de Precisão (PCP), atendendo aos fatores econômicos,
operacionais, ergonômicos e ambientais.
3
1.2. Objetivos
O objetivo geral deste capítulo foi o planejamento dos custos de
estradas utilizando geoprocessamento na colheita florestal, de forma a criar
modelos que introduzam melhorias no manejo do complexo florestal,
maximizando retornos de maneira organizada e consistente pelo uso do
software ArcGis.
Os objetivos específicos foram:
Elaborar planos de colheita;
determinar o padrão da malha viária e sua conservação;
estimar o custo de estradas usando ferramentas de
geoprocessamento;
fornecer subsídios técnicos ao planejamento estratégico, para
compatibilização dos objetivos da empresa.
4
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1. Sistema de geoprocessamento
O geoprocessamento engloba diversas tecnologias, como:
sensoriamento remoto; processamento digital de imagens orbitais; sistemas
de informações geográficas; cartografia digital; modelagem digital de
terrenos; e alguns outros tópicos avançados. As tecnologias do
geoprocessamento são ferramentas fundamentais para o suporte ao
processo de tomada de decisão. De acordo com Ribeiro (2002) e Burrough
(1986), o Sistema de Informações Geográficas (SIG) pode ser visto como
um conjunto de ferramentas para capturar, armazenar, recuperar,
transformar e apresentar dados espaciais do mundo real.
Ademais, o SIG é um sistema de informação apropriado para
trabalhar com dados referenciados através de coordenadas geográficas.
Pode-se definir um SIG como:
Uma base de dados específica para dados referenciados
espacialmente;
um conjunto de operações para trabalhar com os dados da base; e
uma ferramenta para manipular e armazenar dados não espaciais.
O SIG integra uma sofisticada interface de visualização a uma base
de dados e constitui poderosa ferramenta de análise e planejamento
5
espacial (FISCHBECK, 1994). Um SIG pode permitir a um planejador, além
de visualizar e entender as soluções dos problemas, tomar decisões e,
mesmo, alterá-las rapidamente, por exemplo substituindo uma solução
gerada pelo sistema por uma que considere fatores adequados para aquele
contexto, como fatores políticos e socioeconômicos.
As informações relacionadas com a superfície da terra originam-se de
diferentes fontes, como imagens de satélite, cartas topográficas, cartas de
solo e vegetação, hidrografia e dados de senso. Cada uma dessas fontes,
acompanhadas de vários atributos, são armazenadas em um banco de
dados, utilizado para gerenciar, de maneira estruturada, essa grande
quantidade de informações. Os dados devem estar todos no mesmo
referencial geográfico, para possibilitar a manipulação, a comparação e a
análise (SANTOS et al., 2004).
Segundo Bohrer et al. (2001) e Malinovski (2007), o SIG é um banco
de dados ao qual podem estar acoplados diversos módulos de entrada ou
importação, manipulação e análises de dados espaciais e saídas em
diversos formatos das informações geradas. Dessa forma, a tecnologia
utilizada num SIG permite a integração entre informações georreferenciadas,
isto é, a localização espacial de atributos dos diferentes temas com
referência a um sistema de coordenadas.
De fato, segundo McCloy (1995), Assad e Sano (1998) e Malinovski
(2007), o banco de dados espaciais de um SIG possibilita a integração e
cruzamento entre diversos tipos de dados, obtidos em escalas espaciais
(cartas planialtimétricas, mapas temáticos, fotografias aéreas e imagens de
satélites orbitais, entre outros) e não espaciais (tabelas). Os tipos básicos de
análise espacial, presentes na maioria dos SIGs, incluem: medições (área,
perímetro), busca, classificação, modelagem (modelo cartográfico, redes,
buffers, corredores), distância (custo, proximidade), declividade, drenagem,
interpolação/extrapolação e forma.
Segundo Ribeiro (2008), há dois modelos básicos de representação
de dados que se destacam como formas de representar a realidade em um
SIG:
6
Modelo de dados vetoriais – mais apropriado para mostrar com
exatidão a localização, limites e formas de feições geográficas
discretas, como estações climatológicas, rios e divisões geopolíticas.
Modelo de dados matricial – que se utiliza de malha regular de células
quadradas para representar fenômenos que possuam variação
contínua ao longo do espaço geográfico estudado, como altitude,
temperatura e pressão atmosférica, teor de matéria orgânica e
disponibilidade hídrica.
Por essas características, nas últimas décadas os SIGs têm-se
desenvolvido intensamente e se difundido como poderosas ferramentas para
a análise de funções complexas ao longo do tempo e do espaço
(VALENZUELA et al., 1988; GREEN, 1994), como abordado pelos mais
diversos estudos do planejamento florestal.
O SIG permite modificações rápidas, como adição ou remoção de
barreiras, bem como investigar as inter-relações complexas entre diversos
planos de informação temáticos, tornando-se atraente para o
geoplanejamento e gestão do território. É ferramenta dinâmica e interativa
que pode ser sempre reajustada à medida que novos dados se tornam
disponíveis e que haja necessidade de mudanças (XAVIER, 2004).
2.2. Descrição do software ArcGis
O ArcGIS é um software de última geração desenvolvido pelo
Environmental Systems Research Institute (ESRI). Atualmente, suporta três
níveis funcionais de licença – ArcView, ArcEditor e o ArcInfo – e pode ser
configurado para atender às necessidades de determinado segmento de
usuários e estendido usando-se o ArcGIS Desktop Developers Kit, que é um
Integrated Development Environment (IDE) embutido. Esse software adota
um novo modelo de dados orientado a objetos, denominado geobase, que
armazena as feições espaciais (pontos, linhas, polígonos) como atributo da
tabela de um banco de dados. O ArcGIS Desktop é um SIG integrado e
consiste de cinco principais componentes, a saber: ArcMap, ArcCatalog,
ArcGlobe, ArcScene e ArcToolbox.
7
Segundo a ESRI (2004), o ArcGis inclui um desenvolvimento de
geoprocessamento que permite a execução das tradicionais ferramentas de
processamento de SIG e, especificamente, apresenta as seguintes
qualidades:
Facilidade de uso: oferece ferramentas de mapeamento, análise e
gerenciamento de dados, utilizadas em todos os níveis da família
ArcGIS e facilmente customizadas;
extremamente funcional: incorpora poderosas ferramentas de edição,
cartografia avançada, administração de dados aprimorada e análises
espaciais sofisticadas;
escalonável: desenvolvido em estruturas modernas de componentes
orientados a objetos, permitindo que os softwares que compõem a
família ArcGIS compartilhem os mesmos aplicativos, interfaces de
usuário e conceitos de operação;
habilitado para a Internet: o ArcGIS pode ser utilizado para a
obtenção e disponibilização de dados geográficos pela Internet ou
Intranet;
facilidade de customização: construído sob padrões abertos de
mercado, o ArcGIS é rico em funcionalidades, com extensa
documentação e completamente customizável com as linguagens-
padrão mais utilizadas pelos profissionais de informática.
2.3. Rede de estradas
As estradas florestais são um segmento importante na determinação
das vias de acesso às florestas necessárias para a viabilidade de um
empreendimento, apresentando papel importante para implantação,
proteção e, principalmente, para a colheita e transporte de madeira (LOPES,
2002). Elas têm como principais características o baixo volume de tráfego,
às vezes temporário, e o tráfego pesado e extrapesado, ocorrendo
normalmente em um único sentido, por meio de veículos com capacidade de
carga entre 30 e 40 toneladas e de veículos com carga acima de 40
toneladas, respectivamente.
8
De acordo com Souza (1960), pode-se entender como pavimento a
construção de uma estrutura sobre o leito de terra da estrada, que varia na
espessura e no tipo do material utilizado, com a finalidade de:
Resistir e distribuir ao terreno os esforços verticais provenientes do
tráfego;
Suportar os esforços horizontais, tornando-se relativamente durável;
melhorar as condições de rolamento, proporcionando segurança de
tráfego em qualquer época do ano.
Na elaboração de um projeto de estrada pavimentada, segundo
Johnston (1977), devem-se levar em consideração dois tipos de estudos, o
Geométrico e o Geotécnico, definidos pelo referido autor como projeto
geométrico e geotécnico.
De posse dos elementos geotécnicos referidos, procura-se fazer o
dimensionamento do pavimento pela determinação das camadas da base e
do revestimento, cuja espessura dependerá de fatores climáticos, de carga e
equivalência de operações de tráfego (JOHNSTON, 1977).
Comastri e Carvalho (1981) relataram que as estradas podem ser
classificadas de acordo com a sua importância, o modo de construção e o
material empregado. Os parâmetros de qualidade para identificação das
estradas quanto à classe são descritos em relação à geometria horizontal,
geometria vertical, largura e tipo de revestimento da superfície da pista de
rolamento, representando cerca de 98% dos custos de estradas.
A rede de estradas, quando necessária e economicamente viável,
pode ser inclusive pavimentada, aumentando, assim, o padrão operacional
do sistema, principalmente quando na operação de exploração da madeira,
em que se supõe que o tráfego será intenso e pesado (MACHADO et al.,
2009).
Observou-se que, na maioria dos casos referentes às estradas, a
palavra pavimento é logo confundida com asfalto ou coisa semelhante.
Como se pode notar, pavimento significa a construção de uma estrutura
sobre o leito de uma estrada com a aplicação de material em disponibilidade,
podendo ser terroso e químico, que proporcione custo operacional menor do
que se estivesse a referida estrada em sua forma primitiva. Portanto, pode-
9
se dizer que pavimentar uma estrada florestal é dar-lhe condições de tráfego
exigido em qualquer época do ano, através de técnicas e aplicações
compatíveis com a atividade florestal (RANGEL, 1980).
Pode-se dizer que a técnica de construção do pavimento envolve as
seguintes fases: a terraplenagem, que tem como operação inicial a
regularização do leito de terra, consistindo no acerto do terreno; a
escarificação, que consiste na desagregação do material a ser trabalhado; a
irrigação, que é realizada com água, sendo aplicada de modo a servir como
lubrificante no acomodamento de partículas de solo; e a compactação, que
tem como objetivo a execução de esforços verticais sobre o material,
visando expulsar as partículas de ar e água do solo (RANGEL, 1980).
2.4. Planejamento da rede viária
Para o planejamento da rede é preciso considerar uma série de
diretrizes principais, tanto de engenharia quanto ambientais e sociais. O
FAO Model Code of Forest Havesting seleciona apropriadamente essas
diretrizes (DYKSTRA; HEINRICH, 1995), as quais estão representadas a
seguir de forma resumida:
Promover o acesso à floresta a custo reduzido, seguindo os aspectos
de proteção à floresta juntamente com o benefício às comunidades
locais;
minimizar impactos de erosão, reduzindo o assoreamento de cursos
hídricos;
diagnosticar a concentração das estradas e pátios de estocagem;
evitar áreas de traçado cultural;
promover segurança das partes envolvidas que usarem as estradas; e
reconhecimento geral da área, como: dados hidrológicos e
geológicos; locação e tamanho da área; clima; custos de exploração;
e experiência na área.
De posse dessas informações, pode-se partir para a planificação
propriamente dita, seguindo como sugestão a metodologia:
10
1 – Calcular a distância ótima entre caminhos, densidade ótima e
volume possível de corte (m³.ha
-1
.ano
-1
); e
2 – Elaborar mapas topográficos de reconhecimento da área.
3 – Identificar na área:
áreas a serem exploradas;
pontos obrigatórios de passagem – evitar rotas com algum tipo
de restrição;
as melhores rotas de exploração de área florestal; e
menores distâncias de extração de madeira.
4 – Identificar a melhor direção de escoamento da madeira;
5 – Verificar possíveis adaptações na rede existente; e
6 – Calcular os impactos gerados.
No quesito planejamento de densidade de estradas, deve-se
considerar também que, quanto mais acidentadas forem as condições
topográficas, maior será a densidade de estradas, alcançando densidades
de 30 a 32 m/ha (FAO, 1974).
A necessidade de acomodamento à topografia e a estradas já
existentes, da construção de curvas, cruzamentos de rios, conexões e outros
faz com que os caminhos raramente sejam retos e perfeitamente paralelos
entre si. Normalmente, isso resulta em um acréscimo em construção da
ordem de 25 a 35% (ROWAN, 1976).
2.5. Custos de estradas
Os custos de estradas estão relacionados, principalmente, com o tipo
de solo, custos de maquinários, volume de material de revestimento e
construções em geral. Assim, é necessário basear-se nas informações locais
de custo para ter uma estimativa, uma vez que esses valores, nessa fase de
planejamento da rede, deverão ser aproximados, mas não ainda
perfeitamente exatos (BRAZ, 97).
Deve-se lembrar de que existem variados padrões e estradas que
requerem maior ou menor hora-máquina de equipamento e podem
necessitar ou não de determinado tipo de equipamento. Esses dados podem
11
estar condicionados também à maior ou menor necessidade de
movimentação de terra, construção de pontes, bueiros e obras de drenagem,
aos efeitos da radiação solar, nivelamento, compactação e outros
(CHAUVIN, 1976).
Para o cálculo de custo das estradas florestais, pode-se ter uma
aproximação utilizando fórmulas, softwares e índices de produtividade para
base, para tanto, na densidade ótima e nas características locais das
estradas. Nesse contexto, é interessante ter a ideia do ponto ótimo entre o
que deve ser construído de estradas e as distâncias de arraste, de acordo
com as condições do terreno e estrutura da floresta (BRAZ, 1997).
2.6. Planejamento florestal
De acordo com Coutinho e Soares (2002), as empresas brasileiras
estão seguindo uma tendência mundial de preocupação com a
responsabilidade social. Assim, passam a contemplar mudanças
organizacionais de implicações estratégicas profundas. Parte-se da
premissa de que, para serem efetivas, tais mudanças devem estar alinhadas
com a estratégia de negócios da empresa.
Segundo Machado e Lopes (2002), a atividade de colheita florestal no
Brasil, nos últimos anos, tem evoluído intensificadamente dos pontos de
vista técnico e operacional, em virtude da escassez de recursos financeiros,
evidenciando-se a necessidade de planejar. Essa evolução contribuiu com
uma gestão de profissionais treinados capazes de controlar a atividade,
condição indispensável para uma adequada gestão dos recursos produtivos.
Segundo esses autores, as rotações dos povoamentos florestais, a
extensão das áreas plantadas, a diversidade de fatores técnicos,
econômicos e ambientais, a política econômica e a própria atividade florestal
tornaram complexo o planejamento florestal. Por isso, devem ser
consideradas as peculiaridades de cada empresa, seus ambientes interno e
externo a serem desenvolvidos, para contribuir com a consecução dos
objetivos da empresa. Isso envolve inúmeros e complexos fatores
operacionais, econômicos, ambientais e ergonômicos. Desse modo, o
12
planejamento e execução corretos, objetivando otimizar a produção, já
justificam os esforços nessas importantes áreas da Engenharia Florestal.
O planejamento é a elaboração, por etapas, com bases técnicas, de
planos e programas com objetivos bem definidos. É a arte e ciência de
projetar, em uma base racional, cursos futuros de ação para indivíduos,
grupos ou corporações, e sua implementação efetiva requer o uso
combinado de medidas quantitativas e qualitativas. É um processo de
decisão com características próprias, pois define o futuro desejado para a
organização e delineia os possíveis caminhos para atingi-lo (MACHADO;
LOPES, 2002).
As fases do planejamento funcional da colheita podem ser
representadas em três níveis hierárquicos: planejamentos estratégico,
gerencial ou tático e operacional, descritos por Andrade (1989), Malinovski
(2007), Assunção (1996) e Rebouças (2002). Ou seja:
Planejamento estratégico consiste no planejamento em longo
prazo. Assim, com a criação de diretrizes para a orientação do futuro
desejado e as ações mais eficazes para alcançá-lo é mais fácil avaliar as
decisões de curto prazo, para adequá-las à orientação de longo prazo,
aumentando o grau de confiança na tomada de decisão por parte do
administrador, obtendo todas as informações necessárias para um manejo
coerente na colheita florestal (ANDRADE, 1989). Podem ser citados
exemplos como aquisição de terra e construção ou expansão de fábrica
(WEINTRAUB et al., 1986).
Planejamento gerencial ou tático consiste na distribuição de
cotas mensais, com a definição dos volumes e a localização dos talhões e
da sequência da colheita, verificação da situação das estradas e definição
de maquinários e equipamentos – com seus custos e rendimentos – e das
distâncias médias de transporte, podendo esse planejamento ser dividido em
macroplanejamento e microplanejamento (MACHADO; LOPES, 2008).
Planejamento operacional é o nível hierárquico mais baixo.
Segue a linha do desenvolvimento de mecanismos de aferição, coordenação
e controle, que propiciem condições ao sistema atual, para alcançar
objetivos do plano estratégico, dentro das limitações estabelecidas no plano
gerencial (SANTOS, 2000). As decisões são operacionais quando envolvem
13
os executores nas frentes de operação, como destinar máquinas, equipes e
trabalho e veículos de transporte (GUNN, 1991). É essencial a posse do
conhecimento e controle adequados dos fatores, permitindo o
estabelecimento de estratégias e práticas operacionais para execução das
operações dentro de critérios estabelecidos (MACHADO; LOPES, 2002).
Nesse contexto, o planejamento engloba todas as áreas e é a função
mais importante para as empresas florestais. Assim, no planejamento é
possível colocar todos os sistemas e métodos possíveis juntos, identificando
e resolvendo problemas mesmo antes de aparecerem, obedecendo a todas
as restrições e ordenando os recursos de forma a minimizar recursos. No
Brasil, a pesquisa operacional e o sistema de informações geográficas são
as duas ferramentas que mais têm auxiliado no planejamento da colheita
florestal (MACHADO, 1994).
Áreas acidentadas e condições topográficas desfavoráveis exigem
nível de planejamento ainda mais detalhado, bem como o desenvolvimento
de máquinas e equipamentos específicos para a colheita de suas florestas,
visando minimizar os custos, diminuir a necessidade de mão de obra não
qualificada e aumentar a produtividade, para assegurar o abastecimento da
indústria (LEITE; LIMA, 2002).
2.6.1. Macroplanejamento
O macroplanejamento é aquele que engloba um complexo de talhões,
como fazendas, regiões ou hortos, estabelecendo a necessidade de
dimensionamento de recursos na área – como máquinas, operadores, rotas
de transporte, topografia, recomposição e conservação de estradas –
estabelecimento de programas de manutenção e apoio logístico, treinamento
e reciclagens, sempre usufruindo programas de planejamento (ANDRADE,
1989).
Segundo Guimarães (2004) e Malinovski (2007), os objetivos do
macroplanejamento florestal envolvem:
Definição das regiões e talhões a serem trabalhados dentro do
horizonte de planejamento;
14
análise da rede viária disponível e da distância média de transporte,
por ano de planejamento;
avaliação dos investimentos de médio prazo; e
planejamento para atendimento dos requisitos legais e ambientais.
2.6.2. Microplanejamento
Já o microplanejamento visa ao planejamento em nível de talhão, em
que se estabelecem todas as informações operacionais, como o módulo
adotado, melhores rotas de extração e informações dos locais de formação
das pilhas de madeira, localização de acidentes naturais do terreno,
delimitação das áreas de colheita dos módulos, identificação dos eitos de
corte, volume de madeira, área do talhão, data prevista para o início da
colheita etc. (ANDRADE, 1989). Guimarães (2004) considera o
microplanejamento como descrição fiel da estrutura física do talhão,
incluindo rede viária, áreas de preservação permanente (APP) e reserva
legal, sítios de valor histórico, testes experimentais e demais aspectos de
relevância para o planejamento e operacionalização de todas as operações
florestais subsequentes à colheita e ao transporte de madeira.
Segundo Machado e Lopes (2008), normalmente o
microplanejamento é realizado 30 dias antes do início da colheita, quando
são confeccionados mapas especiais, visando:
Definir a marcação e identificação dos eitos de corte;
estabelecer a melhor forma de retirada de madeira do interior do
talhão;
estabelecer rota de extração;
determinar a direção, sentido e distância média de extração;
identificar a localização de acidentes naturais do terreno;
identificar pontos restritivos à operação de colheita; e
determinar áreas proibidas de corte.
15
2.7. Unidades de conservação
Muller (2002) enumera como principais funções das áreas de
preservação permanente (APP) a proteção das margens dos corpos d’água,
evitando que sejam carregadas pelas águas das chuvas; a proteção dos
mananciais; a proteção dos rios e reservatórios contra a massa de detritos
que causa impactos negativos sobre a vida aquática e, sobretudo, ao
consumo humano, tanto para a geração de energia como para a irrigação e
a garantia de recarga dos lençóis freáticos pela chuva.
Reserva legal (RL) é a área localizada no interior de uma propriedade
ou posse rural que não seja a de preservação permanente, necessária ao
uso sustentável dos recursos naturais, à conservação e reabilitação dos
processos ecológicos, à conservação da biodiversidade e ao abrigo e
proteção de fauna e flora nativas. Ela varia de acordo com o bioma e o
tamanho da propriedade. Para propriedades como a deste estudo, a
legislação determina que 20% da propriedade seja alocada como Reserva
Legal (Lei 4.771).
16
3. MATERIAL E MÉTODOS
3.1. Descrição dos dados
A área de estudo encontra-se localizada na região de Sabinópolis, na
regional de Guanhães da Celulose Nipo-Brasileira S.A. – CENIBRA, tendo
como referência geográfica as coordenadas UTM 725.000 mW e 7.932.600
m S, zona 23S, datum SAD-69. O projeto apresenta povoamentos florestais
comerciais de eucalipto.
Neste estudo, utilizaram-se os custos médios de infraestrutura da
área no condicionamento de estradas, dados da área de uso do solo e as
informações de restrições das máquinas estudadas no capítulo 2, para
aplicação do planejamento de colheita florestal utilizando ferramentas
computacionais de geoprocessamento.
Foram utilizados dados de uso do solo para a descrição de algumas
características da área, como as curvas de nível, pontos cotados, hidrografia
e rede viária. Esses dados são georreferenciados pelo sistema de
coordenadas UTM, zona 23 sul, datum SAD 1969, com resolução
geométrica compatível com o padrão brasileiro de exatidão cartográfica,
obtidos na empresa.
As informações utilizadas para a geração do modelo digital de
elevação (MDE) e planejamento da área definida para esta pesquisa foram
os arquivos em formato vetorial das curvas de nível. Pode-se observar a
localização de tais informações vetoriais no mapa apresentado na Figura
1.1.
18
3.2. Rede de Estradas
Neste estudo foram estimados apenas os custos de manutenção para
pista de dupla circulação, ou seja, pista de rolamento com duas faixas e
largura superior ou igual a 7 m, o que permite que dois veículos possam
cruzar ou ultrapassar, sem haver redução drástica da velocidade de
operação.
3.2.1. Critérios de Classificação de Estradas Florestais
Os critérios adotados para classificação das estradas florestais foram
a combinação de alguns parâmetros de qualidade que influenciam o
desempenho dos veículos de transporte e os custos de construção, que
foram subdivididos quanto ao tipo de estrada.
Foram combinados os seguintes parâmetros de qualidade para
identificação das estradas quanto à classe: a) geometria horizontal, b)
geometria vertical e c) quantidade de revestimento na superfície.
a) Geometria horizontal
O índice de geometria horizontal (GH) é um fator calculado pela razão
do raio médio de curvas de concordância horizontal de um segmento
variável de estrada e do número de curvas por quilômetro, através da
equação 1.1.
(1.1)
em que:
R = raio médio da(s) curva(s) de um segmento variável de estrada
(m); e
NC = número de curvas por quilômetro.
Para classificar as estradas quanto ao índice de GH, utilizou-se a
classificação subjetiva de Sessions e Sessions (1992) e Lopes et al. (2002),
especificamente, demonstrada no Quadro 1.1.
19
Quadro 1.1 – Classes de geometria horizontal (GH)
Classificação
GH
Excelente
48
Boa
25 – 47
Média
10 – 24
Ruim
10
Fonte: Lopes, E. S. et al, 2002.
b) Geometria vertical ou greide
Os critérios de classificação quanto à porcentagem do relevo foram
convencionados em quatro tipos, evidenciados no Quadro 1.2.
Quadro 1.2 – Classe de geometria vertical (GV)
Classificação Subjetiva
% de Inclinação do Leito
(greide)
Código
Relevo plano
5 %
5
Relevo ondulado
5 – 9 %
9
Relevo montanhoso
9,1 – 12 %
12
Relevo altamente montanhoso
> 12%
15
Fonte: Celulose Nipo-Brasileira S. A. – CENIBRA
c) Quantidade de revestimento na superfície
Foram consideradas duas classes quanto à quantidade de
revestimento primário, que foi dividido em estradas internas e principais dos
talhões. As estradas principais apresentaram camada de revestimento
maior, onde essa classe determina maior desempenho no transporte dos
veículos.
20
3.2.2. Custo de conservação da estrada florestal
O custo de construção foi estimado para cada tipo de estrada, por
meio do somatório dos custos das atividades envolvidas na construção:
levantamento topográfico; limpeza e terraplanagem; drenagem; e
pavimentação (revestimento primário). As informações foram obtidas nas
empresas prestadoras de serviços, demonstrando os custos dos
equipamentos e material utilizado no processo, expressamente representado
no Quadro 1.3.
Quadro 1.3 – Preços médios dos itens usados na conservação das estradas
EQUIPAMENTO
R$
US$
Escavadeira (h)
152,89
81,11
Trator esteira (h)
154,61
82,02
Rolo compactador (h)
83,50
44,30
Retroescavadeira (h)
63,15
33,50
Motoniveladora c/ ripper (h)
138,96
73,71
Trator com grade (h)
64,76
34,36
Caminhão pipa 15.000 L (h)
65,22
34,60
Carreta prancha (h)
14,13
7,50
Caminhão Munck (h)
51,35
24,24
Compactador manual (h)
4,00
2,12
Escória (t)
2,30
1,22
Transporte de escória (txkm)
0,26
0,14
Transporte de solo (m³xkm)
0,43
0,23
Transporte de perfis (km)
25,00
13,26
Hidrossemeadura (m²)
1,75
0,93
Mão de obra – Ajudante (h)
9,63
5,11
Ferragem (kg)
3,70
1,96
Concreto usinado (m³)
350,00
185,68
Fonte: Celulose Nipo-Brasileira S. A. – CENIBRA.
21
Nesse contexto, alguns itens que compõem a planilha de custos
obtidos em reais (R$) foram convertidos em dólares. Na taxa de câmbio,
R$1,00 é igual a US$1,885, para cotação comercial, segundo o Bradesco
(2009).
a) Levantamento da geometria vertical
A partir dos dados obtidos pelo Sistema de Posicionamento Global
(GPS) topográfico da malha viária, foi elaborado o modelo digital de
elevação (MDE) das estradas. Em seguida, realizou-se a estratificação
destas com base nas classes de geometria vertical. Esse procedimento foi
executado no ArcGis, com a criação de um modelo no ArcToolbox, o que
facilitou a operação e aplicação.
b) Limpeza e terraplanagem
Os custos de limpeza e terraplanagem referem-se às atividades de
corte de árvores, destoca, remoção de resíduos, remoção de matéria
orgânica, execução de corte e aterro e compactação.
c) Drenagem
Os custos de drenagem referem-se à construção de bueiros e sarjetas
e à colocação de manilhas.
d) Pavimentação
Estes custos referem-se à pavimentação com revestimento primário
(cascalho) obtido nas proximidades de jazida, com espessura variando de
5 – 10 cm.
22
3.3. Parâmetros e diretrizes da colheita florestal
Para este estudo foram determinados dois módulos de colheita
florestal, um composto de Motosserra e Guincho TMO ou tombamento
manual (Módulo 1) e o outro de Harvester e Forwarder (módulo 2).
No módulo 1, a etapa completa de corte (derrubada + processamento)
é realizada de forma semimecanizada, com o uso de motosserra e de
machado, com bitola de 2,6 m. A etapa seguinte é a extração realizada pelo
guincho TMO, no qual é feito um amarrado de toras por um cabo de aço,
ocorrendo o arraste até a margem superior do talhão utilizando um trator
agrícola acoplado a um guincho na tomada de potência (TDP) e,
posteriormente, realizando o empilhamento da madeira manualmente. O
segundo sistema de extração é compreendido pelo tombamento manual dos
toretes até o local de formação das pilhas, que posteriormente é também
processada manualmente. Esse sistema foi usado para as declividades
entre 26 e 45º.
No módulo 2, detalhado no capítulo 2, tem-se a etapa completa de
derrubada, sendo o processamento realizado pelo harvester John Deere
1470. Esse implemento apresenta um cabeçote que corta, processa e
destopa árvores em tamanhos preestabelecidos. No teste, utilizou o
comprimento de 4,40 m, formando um conjunto de toras, sendo as pilhas de
madeira processadas e a galhada disposta nas entrelinhas. A extração é
realizada pelo forwarder John Deere 1710, que se desloca extraindo a
madeira do interior do talhão, dispondo as toras em pilhas à margem do
talhão e anexando os dados de custo e distância do capítulo 2. Esse sistema
foi usado para as declividades de até 26º.
3.4. Mapeamento das Áreas de Preservação Permanente (APP) e
Reserva Legal (RL)
O Código Florestal de 1965 (Lei 4771) determina, segundo as
regulamentações do Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA, as
áreas protegidas nos termos dos arts. 2º e 3º dessa lei, “coberta ou não por
vegetação nativa”, com a função ambiental de preservar os recursos
23
hídricos, a paisagem, a estabilidade geológica, a biodiversidade, o fluxo
gênico da fauna e flora, proteger o solo e assegurar o bem-estar das
populações humanas. Considera-se que o bioma Mata Atlântica é patrimônio
nacional, nos termos do § 4º do art. 225 da Constituição, e que o uso de
seus recursos naturais deve ser feito de forma a preservar o meio ambiente.
Considerando a função ambiental das Áreas de Preservação
Permanente, em 1985 o CONAMA regulamentou o Código Florestal (artigo
1º.), estabelecendo espaços territoriais protegidos. Ao longo de cursos
hídricos, a preservação deverá ser representada como demonstrado na
Figura 3. Como a área em estudo não apresentava rios maiores que 10 m de
largura, a lei determina que as matas ciliares tenham pelo menos 30 m de
distância perpendicular aos cursos d’água e 50 m de raio em relação às
nascentes ou olho d’água (Quadro 1.4).
Quadro 1.4 – Representação das áreas de preservação ao longo de cursos
hídricos, CONAMA nº 303
Largura do Curso Hídrico
(em metros)
Distância de Proteção
(em metros)
< 10
30
10 a 50
50
50 a 200
100
200 a 600
200
> 600
500
Na determinação da maioria das áreas destinadas à Reserva Legal,
neste estudo adotou-se como prioridade as áreas já compostas por mata
nativa, com dificuldade para se colher madeira e destinação de formação
dos corredores ecológicos, com o propósito de incentivar a biodiversidade. A
soma dessas áreas deverá apresentar pelo menos 20% da área total, a
menos que, quando a área de APP for maior que 30% da área em estudo,
24
se possa definir a área de RL como o complemento para que a soma de
APP e RL seja superior ou igual a 50% da área total.
3.5. Eficiência do software ArcGis9.3
O programa ArcGis 9.3 possibilitou avaliar a melhor organização da
malha viária, obedecendo-se todas as restrições ambientais e dos módulos.
Neste estudo, esse programa foi também aplicado para gerar um banco de
dados para armazenar todos os dados do terreno (topografia, estradas e
hidrografia, entre outros), de forma a monitorar cada talhão, com vistas à
elaboração de mapas complexos e precisos. Foram utilizadas algumas
ferramentas importantes na geração de modelos no módulo ArcToolbox do
ArcGis capazes de realizar uma série de operações de uma só vez, o que
economiza tempo. Assim, foi gerado um modelo para determinar a
subdivisão da área de estudo, denominado Modelo Digital de Colheita e
Planejamento Florestal (MDCPF), no qual são delimitadas as áreas de
colheita florestal, APP, RL, estradas e outros, bem como outro modelo para
estimar os custos de estradas.
25
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
4.1. Modelo Digital de Elevação
Para que se proceda ao planejamento de colheita florestal e
ambiental, é necessário o conhecimento detalhado da topografia. Assim, foi
gerado o Modelo Digital de Elevação (MDE) para a área de aplicação dos
métodos de planejamento. Na Figura 1.2 é mostrado o MDE da área de
estudo.
O MDE dispõe de um banco de dados matricial relacionado, o que
permite uma série de análises e a geração de diversos componentes de
suma importância na delimitação das áreas com suas destinações para as
estradas, colheita florestal e preservação ambiental.
4.2. Modelos gerados no ArcToolbox
Após a análise do MDE, as classes da Geometria Vertical (GV) e o
Modelo Digital de Colheita e Planejamento Florestal (MDCPF) foram gerados
por uma série de operações lógicas passíveis de serem executadas no
programa ArcGis. A GV e o MDCPF apresentaram-se como modelos
consistentes que atenderam à proposta de mostrar um planejamento capaz
de reduzir custos das operações de colheita florestal de maneira mais
organizada e respeitando às normas definidas pela legislação vigente e de
propor soluções para a organização das áreas.
27
Os modelos gerados para obtenção da GV e o MDCPF foram
transformados em componentes do ArcToolbox, o que possibilita utilizá-los
para possíveis análises em novas áreas de estudo, sendo necessária
apenas a redefinição dos parâmetros de entrada em ambos os modelos.
Esses parâmetros elaborados no ArcToolbox implicam redução do tempo de
processamento de dados e do risco de ocorrência de erros, além de oferecer
tecnologia de automação dos comandos do ArcGis.
4.3. Determinação e análise do custo de estradas
Para a determinação do custo da malha viária, são expressos,
principalmente pelas três variáveis, a geometria horizontal, a geometria
vertical e o revestimento na superfície. Assim foi gerado o MDE da estrada
para determinar com precisão o mapa com as classes de Geometria Vertical
(GV), através da aplicação do modelo gerado no ArcToolbox. Na Figura 1.3
está evidenciado o mapa com a porcentagem das inclinações do subleito.
Em sequência, no Quadro 1.5 pode-se estimar o somatório das distâncias
pertencentes à mesma classificação subjetiva da GV. Representa-se o mapa
da Figura 1.4 ampliado, para visualizações específicas.
Apresentam-se, no Quadro 1.6, os custos finais para a manutenção
das estradas analisadas. Nota-se que pequenas reduções no custo da
malha viária podem gerar aumentos bastante significativos, pois o Brasil
apresenta extensas distâncias compostas de estradas florestais.
No Quadro 1.5, evidencia-se que o somatório dos trechos de relevo
plano representou 88,6%, sequenciado pelo relevo ondulado, representado
por 9,1%, relevo montanhoso, com 1,7% e 0,6% para o relevo altamente
montanhoso, respectivamente, do total da malha viária.
Nesse quadro, evidencia-se que o custo da estrada principal foi
superior ao da estrada interna em aproximadamente em 100%, devido ao
fato de o tráfego intenso necessitar de melhores estradas, favorecendo
maior velocidade de transporte.
29
Quadro 1.5 – Resumo dos comprimentos, em metros, das classes do greide
das estradas
Classificação
% de Inclinação do Leito
(greide)
Distância (m)
Relevo plano
5 %
78.556,50
Relevo ondulado
5 – 9 %
8.081,73
Relevo montanhoso
9,1 – 12 %
1.549,39
Relevo altamente montanhoso
> 12 %
492,59
Quadro 1.6 – Custos de manutenção das estradas analisadas
Custo (R$/km)
Custo (US$/km)
Itens de Custo
Estrada
Interna
Estrada
Principal
Estrada
Interna
Estrada
Principal
Motoniveladora (h)
624,00
240,00
331,03
127,32
Retroescavadeira (h)
169,00
282,00
89,66
149,60
Escória (t)
-
23,00
-
12,20
Caminhão Pipa (h)
58,00
23,00
30,77
12,20
Mão de obra – Ajudante (h)
69,00
122,00
36,60
64,72
Transporte de cascalho (m³/km)
51,00
51,00
27,06
27,06
Transporte de escória (m³/km)
-
92,00
-
48,81
Concreto 25 Mpa (m³) – mês
150,00
1.500,00
79,58
795,76
TOTAL
1.120,00
2.300,00
594,16
1.220,16
4.4. Modelo digital de colheita e planejamento florestal (MDCPF)
Na Figura 1.4 é mostrado o planejamento da área de estudo
representativo do MDCPF, no qual é possível visualizar a distribuição
espacial da destinação do uso das áreas conforme os critérios
metodológicos mencionados anteriormente. O zoneamento proposto no
mapa condiz com as condições operacionais dos módulos e atende às
questões ambientais. Representa-se o mapa ampliado, para visualizações
específicas.
31
A área de estudo contém total 1.506,73 ha, sendo pelo MDCPF desse
total definidos 469,09 ha correspondentes a unidades de conservação, com
144,02 ha de Área de Preservação Permanente e 325,04 ha de Reserva
Legal. Já a área de colheita florestal totalizou 930,99 ha, e destes 863,93 ha
foram destinados à exploração florestal, utilizando os módulos harvester e
forwarder (mecanizado), e os outros 67,04 ha foram empregados na
exploração florestal, utilizando o módulo Motosserra e Guincho TMO ou
tombamento manual (semimecanizado).
No Quadro 1.7, observam-se a quantificação das áreas e suas
percentagens, conforme o zoneamento do planejamento de uso da área de
estudo, em relação ao total da área de aplicação da metodologia.
Quadro 1.7 – Quantificação das áreas conforme o zoneamento de
planejamento de uso
Destinação da Área
Área (ha)
Percentual
Reserva legal
324,74
21,55
Preservação permanente
144,62
9,60
Módulo mecanizado
863,63
57,32
Módulo semimecanizado
67,04
4,45
Outros
106,7
7,08
Total
1.506,73
100
Referente a áreas de estradas, aceiros, encruzilhadas.
A região estudada neste capítulo apresentou topografia
moderadamente acidentada e, quando submetida a desenvolvimento de
planos efetivos de colheita florestal condicionado ao estudo do capítulo 2,
observou-se que o sistema mecanizado acabava estendendo suas áreas de
atuação, contribuindo positivamente para os impactos econômicos e
ergonômicos. Dessa forma, na tomada de decisão de substituir áreas de
sistemas semimecanizados para mecanizados deve-se levar em
consideração, também, a redução de passivos trabalhistas, a redução do
32
potencial de acidentes e a manutenção de certificações, como FSC e
CERFLOR.
O método semimecanizado apresenta características de elevação nos
custos de colheita consideravelmente, além de utilizar equipamentos de alta
periculosidade, considerada atividade perigosa, uma atividade pesada que
sobrecarrega a coluna lombar, podendo ocasionar lombalgias no
trabalhador, e a motosserra é operada em sua rotação máxima, estando
sujeita a resvalos que podem atingir o operador (SANT’ANNA, 1992).
Segundo Machado e Souza (1980), anualmente acontecem muitos acidentes
na exploração florestal, grande parte deles referente às operações com
motosserras.
33
5. CONCLUSÕES
As principais conclusões deste estudo foram:
O modelo digital de colheita e planejamento florestal (MDCPF)
apresentado neste trabalho vem acrescentar melhorias no processo
de planos de colheita florestal, facilidades na organização dos
módulos de colheita, identificação e monitoramento total das áreas
plantadas e unidades de conservação (APP e RL).
A elaboração de um sistema de classificação de estradas florestais
usando ferramentas de geoprocessamento é eficiente para
determinação da variável geometria vertical ou greide das estradas,
possibilitando visualizar e prever o desempenho no transporte e
manutenção de estradas.
O geoprocessamento permite a introdução de novas ferramentas
determinantes para os custos de estradas e capazes de garantir
rapidez, precisão e baixo custo até então inoperantes na atividade
florestal.
Na área de realização do estudo, as estradas principais apresentaram
custo de construção mais elevado, fato esse devido ao seu melhor
padrão de qualidade, exigido pelo elevado volume de tráfego de
veículos de transporte florestal.
34
A metodologia, implementada com os recursos do ArcGis, teve a
função de atender, gerenciar e processar o banco de dados, com
precisão, estruturados em Planos de Informação (PI). O software
também apresenta possibilidades de anexar ferramentas complexas
no ArcToolbox, as quais são capazes de processar uma série de
comandos de forma automática, proporcionando ganho de tempo e
precisão nos resultados, o que torna as empresas mais eficientes e
competitivas.
35
6. RECOMENDAÇÕES
Em regiões bastante acidentadas, procurar enfocar estudos
operacionais para anexar informações no software, evidenciando aumentar
as áreas de mecanização.
Aperfeiçoar os estudos com o ArcGis para determinar também a
geometria horizontal das estradas, reduzindo custos e otimizando o setor.
36
7. REFERÊNCIAS
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40
CAPÍTULO 2
ANÁLISES TÉCNICA E ECONÔMICA DA COLHEITA FLORESTAL
1. INTRODUÇÃO
1.1. O problema e sua importância
No Brasil, as florestas plantadas para o uso industrial ocupam 6,127
milhões de hectares, ainda que esses plantios correspondam apenas a 1%
do total florestal nacional. Desse total, 4,259 milhões de hectares são
plantios de eucalipto e 1,868 milhão de hectares de pinus, um crescimento
de 9,8% e 1,5% em 2008, em comparação com 2007 (ABRAF, 2009). O
eucalipto encontra-se em crescente expansão florestal favorecida,
principalmente, pela maior produtividade mundial, pelo baixo custo
operacional e pela crescente demanda de madeira.
A exploração comercial de florestas plantadas é uma atividade de
grande importância social e econômica para o país e tem como objetivo
básico a produção de madeira. Segundo estimativa do Instituto Brasileiro de
Planejamento Tributário, o valor de tributos arrecadados no setor de
florestas plantadas no Brasil em 2008 foi de R$ 8,82 bilhões, o que
representa crescimento de 4,4%, se comparado ao ano de 2007.
41
A combinação do aumento da demanda de madeira com a
disponibilidade de financiamentos, a qualidade das florestas, a necessidade
de maiores rendimentos, o avanço tecnológico e o estabelecimento de
políticas mais favoráveis à importação de máquinas culminaram na migração
dos módulos de colheita manual e semimecanizado para o sistema
mecanizado, em virtude dos fatores produtivos, econômicos, sociais,
ergonômicos e ambientais. Nesse contexto, máquinas como o harvester e o
forwarder desempenharam papel estratégico na modernização da colheita
florestal brasileira, contribuindo significativamente para a maximização dos
retornos financeiros dessa atividade.
Um dos principais aspectos a considerar no estabelecimento de
povoamentos florestais são a adequação da densidade do plantio e o arranjo
espacial das árvores, de modo a satisfazer as necessidades do produtor
florestal e do mercado. A quantidade de árvores por área e sua distribuição
podem modificar as condições ambientais dos povoamentos florestais e a
partição dos fatores de produção, como luz, água, nutrientes e mão de obra,
afetando a produtividade, as características da madeira e os custos de
produção (PASSOS et al., 2006).
A escolha do espaçamento de plantio tem como objetivo inicial
proporcionar a cada árvore o espaço suficiente para obter o crescimento
máximo com melhor qualidade e menor custo. Do ponto de vista da colheita
florestal, setor de maior impacto no custo final da madeira, o aumento da
densidade do plantio, a partir de certo ponto, implica diretamente redução do
volume individual das árvores, ocasionando, também, redução no
rendimento da colheita.
Diante do exposto, este capítulo vem contribuir para melhorias no
arranjo espacial das árvores na colheita com harvester e forwarder, através
de avaliações técnica e econômica do corte mecanizado em florestas de
eucalipto.
A produtividade operacional das máquinas florestais pode variar de
acordo com vários fatores, como: espaçamento entre árvores, volume por
árvore, comprimento da tora, taxa de crescimento da floresta, uso da
madeira, declividade do terreno, clima, tipo de máquinas e equipamentos e
recursos disponíveis. Antes de iniciar as operações, deve-se elaborar um
42
planejamento criterioso com base nas análises técnica, econômica e de
conhecimentos acumulados durante anos.
1.2. Objetivos
O objetivo geral deste capítulo foi analisar técnica e economicamente
a influência da declividade (baixada e encosta) e do espaçamento do plantio
(3 ,m x 2,5 m; 3 m x 3,33 m; 3 m x 4,0 m) na colheita de eucalipto com
harvester e forwarder, conduzidos na região de Belo Oriente, MG, de forma
a melhorar o manejo operacional da colheita.
Têm-se como objetivos específicos:
Analisar a declividade e espaçamento no desempenho das máquinas;
determinar os ciclos operacionais do harvester e do forwarder;
quantificar a produtividade da colheita florestal;
determinar os custos operacionais e de produção de cada máquina; e
analisar os impactos em cada espaçamento na colheita com o
harvester e forwarder.
43
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1. O setor florestal no Brasil
No Brasil, o crescimento das empresas do setor florestal teve como
ponto de partida as condições edafoclimáticas e a disponibilidade de
grandes extensões de terras férteis favoráveis à cultura do eucalipto, em que
a idade de corte para a produção de celulose chega a ser de 5 a 7 anos. O
cultivo de eucalipto em escala econômica deu-se a partir de 1904, com o
trabalho do agrônomo silvicultor Edmundo Navarro de Andrade, para atender
à demanda da Companhia Paulista de Estradas de Ferro (PAINEL
FLORESTAL, 2009). Mais precisamente a partir de 1965, com a Lei dos
Incentivos Fiscais ao Reflorestamento, que durou até 1988, sua área de
plantio no Brasil aumentou de 500 mil para 3 milhões de hectares (REVISTA
DA MADEIRA, 2009).
Nesse contexto, as empresas florestais brasileiras vieram suprir as
demandas dos mercados interno e internacional de celulose, papel, chapas,
aglomerados, compensados, postes e madeira serrada, ocupando um dos
primeiros lugares no mundo em reflorestamento do gênero Eucalyptus
(MINETTE,1988)
Em 2009, o setor florestal apresentou indicadores, na maior parte do
ano, negativos, como reflexo principal da crise financeira mundial, iniciada
em 2008. A crise expôs o setor a reduções das vendas internas e externas
44
de celulose, aço e do consumo de painéis de madeira reconstituída e de
móveis. Isso provocou adiamentos e até mesmo a suspensão de vários
investimentos, desde viveiros de mudas e grandes aquisições de novas
áreas destinadas a florestas até grandes empreendimentos em novas
plantas industriais em vários estados do país, com os naturais
desdobramentos na readequação de quadros de pessoal próprio e
terceirizado das empresas (ABRAF, 2009).
Especificamente no setor de celulose e papel, segundo o Viveiro
Agroflor (2009), no primeiro semestre de 2009 os preços da celulose e do
papel A4 tiveram, no mercado interno, quedas de 3,77% e 0,09% ao mês,
enquanto os preços do papel offset em bobina, alta média de 0,62% ao mês.
No segundo semestre, os preços da celulose aumentaram 5,39% ao mês
devido ao reaquecimento da demanda, e os preços de papel A4 e offset em
bobina reduziram-se, em média, 0,30% e 1,25% ao mês, respectivamente.
Mesmo com a crise, as empresas do setor florestal brasileiro
alcançaram a sustentabilidade, respeitando os aspectos sociais e ambientais
e ocupando espaços em nível internacional. Segundo ABRAF (2009), o PIB
Florestal respondeu aproximadamente por 5% do PIB nacional em 2008,
gerando 4,7 milhões de empregos, incluindo os diretos (636,2 mil), indiretos
(1,6 milhão) e aqueles resultantes do efeito-renda (2,5 milhões). A
arrecadação tributária nesse segmento foi de R$ 8,82 bilhões,
representando o quinto maior saldo industrial do país. As expectativas para
2010 são de que a economia mundial irá manter-se em recuperação e trará
um ano mais promissor para o setor.
2.2. Colheita florestal
Segundo Tanaka (1986 citado por BIRRO et al., 2002), a colheita
florestal pode ser definida como um conjunto de operações realizadas no
maciço florestal, que visa preparar, extrair e transportar a madeira até o local
de extração, utilizando técnicas e padrões estabelecidos com a finalidade de
transformá-la em produto final. Integram as operações de colheita do
povoamento florestal: o corte florestal, a extração florestal, o carregamento,
o transporte principal e o descarregamento.
45
Segundo Machado et al. (2008), o cenário da colheita florestal é
formado de grandes, médias e pequenas empresas. O grau de mecanização
da colheita florestal no Brasil só não é maior devido à dificuldade de colher
florestas em terrenos montanhosos.
2.3. Máquinas florestais
As máquinas florestais usadas nas etapas de colheita mecanizada
são de grande porte e pesadas, com motores de elevada potência e maior
velocidade de deslocamento, o que permite grande mobilidade e proporciona
aumento na sua capacidade operacional, uma vez que essas máquinas
realizam maior quantidade de trabalho em menos tempo, segundo Lima e
Leite (2008).
Ainda segundo esses autores, os tratores florestais têm
características e recursos próprios que os deixam muito à frente dos tratores
agrícolas, constituindo uma categoria especial, cujas aplicações são
comumente o corte, a extração e o carregamento/descarregamento da
madeira.
2.4. Corte florestal
Pulkki (2006) conceituou a operação de corte como a separação da
árvore do toco a partir do seu lugar de crescimento. Segundo Sant'Anna
(2002), a operação de corte compreende as operações de derrubada,
desgalhamento, traçamento e empilhamento. A operação de corte tem
grande importância, por ser a etapa inicial do preparo da madeira.
Atualmente, segundo Sant’Anna (2008) as principais linhas de equipamentos
utilizados nessa operação são:
Manual, quando o corte é realizado apenas com o uso de ferramentas
com lâmina cortante, como machado;
semimecanizado – motosserras;
mecanizado – tratores derrubadores e empilhadores e colhedoras
com cabeçotes processadores.
46
2.5. Extração florestal
De acordo com Seixas (2002), extração é a movimentação da
madeira desde o local de corte até a estrada, carreador ou pátio
intermediário. Segundo esses autores e Pulkki (2006), existem vários
sinônimos para essa operação, dependendo da forma como é realizada ou
do tipo de máquina ou equipamento empregado:
Arraste – quando a carga está em contato total ou parcial com o
terreno. As principais máquinas são: tratores agrícolas adaptados,
skidders, guinchos, guindastes e extração manual ou animal.
Baldeio – quando a carga é extraída sobre uma plataforma, como um
trailer ou um trator autocarregável. As principais máquinas são:
forwarders e tratores autocarregáveis.
Suspenso – quando a madeira é extraída suspensa por meio de
teleféricos, balões ou helicópteros.
2.6. Módulo de colheita com harvester e forwarder
Na última década, a abertura do mercado para importações
possibilitou que muitas empresas florestais iniciassem a mecanização da
colheita de forma mais intensiva. Em sequência, a colheita passou a ser
obtida de algumas horas para poucos minutos por metro cúbico (LIMA;
LEITE, 2008). O harvester, em conjunto com o forwarder, determina um
subsistema de colheita florestal altamente produtivo, dependendo
principalmente das condições topográficas.
O harvester é um trator automotriz que tem a finalidade de executar,
simultaneamente, as operações de corte de derrubada, derrubada,
desgalhamento, descascamento e empilhamento da madeira em feixes
dentro da floresta. É composto por uma máquina-base de pneus ou esteira,
uma lança hidráulica e um cabeçote processador (SANTOS, 1991).
Os principais objetivos do projeto de desenvolvimento do harvester
foram: reduzir a mão de obra de baixa qualificação, melhorar as condições
de trabalho do homem e diminuir os custos operacionais (SANT'ANNA,
2002).
47
O forwarder é uma máquina automotriz projetada para utilização na
extração da madeira já cortada, de dentro da floresta para a periferia dos
talhões, de modo a evitar o tráfego dos veículos de transporte dentro da
floresta (SANTOS, 1991 apud FERNANDES; SOUZA, 2003). É composto
por uma máquina-base de pneu, um compartimento de carga, uma lança
hidráulica e uma grua.
A movimentação das máquinas e o acionamento de dispositivos são
realizados com a ajuda de um joystick (MALINOVSKI, 2007).
Embora as máquinas florestais sejam produtivas, elas estão sujeitas a
fatores ambientais que podem até restringir seu uso, como: densidade de
plantio do talhão; densidade de estradas florestais; topografia; tipo de solo;
volume por árvore; e distância de transporte (LIMA; LEITE, 2008).
2.7. Principais fatores influentes na mecanização
No Brasil, os sistemas manuais e semimecanizados de colheita foram
amplamente utilizados por falta de alternativas, empregando-se grande
quantidade de mão de obra, o que torna a operação onerosa e muito
perigosa. Com o aumento da demanda por produtos florestais, necessidade
de maior rendimento das operações, escassez da mão de obra, aumento
dos custos sociais e abertura do mercado às importações de máquinas de
alta tecnologia, houve intensificação da mecanização do setor florestal. Tais
fatores levaram à mecanização a tornar-se peça importante na busca do
aumento da produtividade e do controle mais efetivo dos custos
(MENDONÇA FILHO, 1987).
A produtividade de máquinas na colheita florestal pode variar de
acordo com vários fatores: topografia do terreno, declividade, sistema de
colheita, solo, clima, comprimento da madeira, incremento da floresta,
qualidade da madeira, tipo florestal, uso final da madeira, máquinas e
equipamentos e recursos disponíveis, entre outros. Entretanto, a sua
seleção deve ser baseada em uma criteriosa análise técnica e econômica
(MACHADO, 1985).
Segundo Santos (1995), a mecanização na colheita possibilitou o
aumento da produtividade das maquinas, conforto e segurança para o
48
operador, diminuição da participação do homem nos esforços físicos e
regulação do fornecimento em quantidades cada vez maiores. Desde então,
esse processo tem-se mostrado irreversível no Brasil.
2.7.1. Volume por árvore
O volume por árvore está diretamente relacionado com o DAP
(diâmetro à altura do peito) e com a altura das árvores, principalmente.
Assim, o DAP é um dos fatores que influenciam fortemente a produtividade
de equipamentos de colheita florestal (ELIASSON, 1999; GINGRAS, 1992).
O volume por árvore é a variável que mais explica as variações nas
produtividades obtidas pelos harvesters (SANTOS; MACHADO, 1995;
HOLTZSCHER; LANFORD, 1997; SILVA, 1991; SILVA et al., 2008).
Segundo Bramucci e Seixas (2002), a menor produtividade do
sistema com descascamento de madeira, operando em árvores de menor
porte, pode ser atribuída ao elevado tempo gasto, que é praticamente o
mesmo em árvores de maior ou menor porte, especialmente no que se
refere ao diâmetro.
2.7.2. Espaçamento entre árvores
Bramucci e Seixas (2002) e Burla (2008) citaram que o aumento na
densidade da floresta implica diretamente redução no volume individual das
árvores e maior volume por hectare, que por sua vez resulta em queda de
produtividade do harvester.
A seleção do espaçamento inicial afeta a ocupação do sítio, o
tamanho médio da tora e a qualidade da madeira, fatores-chave do
componente da economia da plantação (PINKARD; NIELSEN, 2001). Assim,
deve-se realizar um planejamento coerente em função do uso final da
madeira.
49
2.7.3. Declividade
Segundo Seixas (2008), a inclinação do terreno determina o
equipamento a ser utilizado, influenciando diretamente o rendimento da
máquina escolhida.
Estudos sobre a influência do volume da árvore e da inclinação do
terreno sobre a produtividade de harvester de esteiras, segundo Stampfer e
Loschek (1999), e harvester de pneus, segundo Burla (2008), permitiram
concluir que a produtividade diminui com o aumento da inclinação do
terreno. Segundo Minette (1988), o aumento da declividade do terreno na
operação com forwarder implica diminuição da produtividade.
2.7.4. Distância média de extração
De acordo com Seixas (2008), a distância de extração de madeira
está condicionada à rede viária. Por sua vez, o custo de extração cresce
com o aumento da distância a ser percorrida até a estrada.
Entre as máquinas mais utilizadas na exploração florestal estão os
forwarders, que são tratores florestais cuja função é realizar a extração de
madeira. A forma de extração é o transporte primário (autocarregamento). O
sistema rodante pode ser de pneus ou de esteiras (MINETTE et al., 2004).
Segundo Santos (1995) e Minette et al. (2004), no forwarder a produtividade
cresce à medida que o volume por árvores aumenta e a distância de
extração diminui e decresce na situação inversa.
2.8. Sistema de colheita
De acordo com Fiedler (1995), a mecanização depende diretamente
do uso final da madeira e dos recursos disponíveis, para definir as máquinas
e equipamentos. Assim, os principais sistemas de colheita de madeira,
segundo Malinovski et al. (2008), são:
Sistema cut-to-length, ou sistema de toras curtas (até 6 metros) – a
árvore é processada no local de derrubada, sendo extraída para a
margem da estrada ou para o pátio temporário em forma de toras com
menos de seis metros de comprimento;
50
sistema thee-length, ou sistema de toras longas – a árvore é
derrubada, destopada e desgalhada, no interior do talhão, sendo
extraída com o comprimento maior que seis metros;
sistema full-tree, ou sistema de árvores inteiras – a árvore é
derrubada e removida para um local preestabelecido, onde é
realizado o processamento completo;
sistema whole-tree, ou sistema de árvores completas – a árvore é
arrancada e extraída para a margem da estrada ou pátio
intermediário, onde é, então, processada; e
sistema chipping, ou sistema de cavaqueamento – a árvore é
derrubada e processada no próprio local, sendo transportada na
forma de cavacos.
2.9. Estudo de tempos e movimentos
A análise técnica 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 (MOREIRA, 2000).
O estudo de tempo é uma das técnicas utilizadas no planejamento e
otimização das atividades de colheita, podendo atuar na redução dos
tempos gastos desnecessariamente (ANDRADE, 1998).
Assim, o objetivo básico deste estudo de tempo e movimentos foi
determinar o tempo necessário para a realização de uma atividade definida,
estabelecida por método racional e executada em cadência normal por uma
pessoa qualificada e habituada a determinada técnica (BARNES, 1968).
Estimando o tempo consumido pelos elementos do ciclo operacional,
é possível organizar o trabalho e deduzir a produtividade e o custo
(ANDRADE, 1998).
2.10. Custos de Colheita Florestal
Os custos são representados pela soma de todos os valores
consumidos no processo produtivo (SPEIDEL, 1966). Segundo Lima e Leite
(2008), esses custos podem ser explícitos, implícitos ou indiretos, fixos,
51
variáveis, totais, médios e marginais. Apresenta-se, na Figura 2.1, o
comportamento dos custos fixos, variáveis e totais de máquinas florestais.
No setor florestal, a colheita de madeira é a etapa mais importante do
ponto de vista econômico, podendo ser descrita por três fases básicas: corte
e processamento, extração e transporte (SANTOS, 2000). Mais de 50% dos
custos da madeira posta na fábrica são referentes à colheita e transporte
florestal (LIMA; LEITE, 2002).
Como a redução dos custos da colheita é vital para qualquer
empresa, uma análise detalhada e por partes dos custos nos diferentes
métodos de colheita, em cada atividade, tem papel importante no
entendimento desses custos, além de facilitar os estudos com o objetivo de
reduzi-los (REZENDE et al., 1997).
Figura 2.1 – Comportamento do custo fixo, custo variável e custo total de
máquinas florestais.
Fonte: LIMA, 2008.
52
Para Wadouski (1998), a mecanização da colheita de madeira,
embora não seja a única forma de racionalização e controle da evolução dos
custos, pode proporcionar reduções econômicas consideráveis em prazos
relativamente curtos, tendo lugar de elevada importância nos esforços para o
aumento da produtividade e humanização do trabalho florestal.
A distância de extração é também variável importante no custo de
produção. Deve-se levar em consideração que o espaçamento e a distância
ótima de estradas florestais são requisitos básicos para a otimização das
estradas em relação ao volume e custos de extração, a fim de minimizar os
custos finais da madeira (MINETTE, 1988).
2.1.1. Análise de sensibilidade
A Análise de Sensibilidade é uma etapa muito importante na tomada
de decisão. De modo geral, é utilizada para: (1) tomar melhores decisões,
(2) decidir quais dados estimados devem ser refinados antes de se tomar
decisão e (3) concentrar-se nos elementos críticos durante a implementação
(ESCHENBACH, 1992).
O gráfico da Figura 2.1 permite analisar as seguintes situações: (a)
limites de cada variável independente, (b) a influência no resultado final para
cada mudança unitária da variável independente e (c) a existência de
relação (linear ou não) entre a variável independente e a variável
dependente (resultado final). Contudo, esse gráfico não possibilita a análise
de muitas variáveis independentes, limitando-se a no máximo cinco ou seis
delas (SILVA, 2004).
Esse mesmo autor conclui, ainda, que o Diagrama Spiderplot são
extremamente úteis para a análise do impacto das incertezas. A análise de
sensibilidade, nesse caso, pode melhorar o processo de tomada de decisão
ao focar a atenção nas variáveis de alto impacto e, principalmente, naquelas
variáveis que são possíveis de gerenciar.
53
3. MATERIAL E MÉTODOS
3.1. Descrição da área de estudo
A pesquisa foi realizada no Vale do Rio Doce, na região de Belo
Oriente, da Celulose Nipo-Brasileira S. A. – CENIBRA (Figura 2.2), tendo
como referência as coordenadas UTM 766.716m W e 7.857.186m S, zona
23, datum SAD-69. O projeto foi conduzido em povoamentos florestais
comerciais de eucalipto, com relevo de baixada e encosta. Conforme a
classificação de KÖEPPEN, o clima característico da região é o Aw,
temperado chuvoso-mesotérmico, com precipitação média anual de 1.163
mm, temperatura média anual de 25,2
º
C, média das temperaturas máximas
de 31,5
º
C, médias das temperaturas mínimas de 19,1
º
C e umidade relativa
média de 65,2% (CARNEIRO et al., 2003).
O reflorestamento da empresa na região onde se realizou o estudo
era constituído de clones do híbrido Eucalyptus grandis X Eucalyptus
urophylla, de alta produtividade em regime de primeira rotação. A madeira
produzida nos povoamentos florestais foi destinada à produção de celulose.
O solo foi classificado como Cambissolo Latossólico na região de
baixada (bloco 1) e Neossolo Flúvico na encosta (bloco 2). Utilizou-se uma
área de 8,43 hectares, detalhada no item 3.4.
54
Figura 2.2 – Localização da área da pesquisa.
55
3.2. Caracterização do estudo
A pesquisa foi desenvolvida em três etapas: a primeira constituiu o
planejamento de todo o corpo do estudo. A segunda etapa compôs-se do
acompanhamento no campo das atividades operacionais e estudo de
tempos e movimentos de colheita, para cada atividade, visando obter
informações detalhadas do trabalho das máquinas. A terceira etapa consistiu
na tabulação e análise dos dados operacionais em cada parcela, bem como
na verificação das variáveis que influenciam a produtividade, a escolha do
espaçamento e o impacto da declividade.
3.2.1. Declividade
A área de estudo foi dividida em duas faixas de declividade, que
compuseram os blocos experimentais, determinados com o auxílio de um
clinômetro da marca Haglôf Sweden.
Bloco 1 – Baixada – com declividade variando de 0° a 4°.
Bloco 2 – Encosta – com declividade de 5° a 26°.
3.2.2. Espaçamentos
Esta variável foi empregada em três níveis nos tratamentos do
experimento de colheita com o harvester e forwarder. Os espaçamentos
usados na área de estudo foram:
I – 3 m x 2,5 m – espaçamento característico de 3 m entre linhas e
2,5 m entre árvores na mesma linha.
II – 3 m x 3,33 m – espaçamento característico de 3 m entre linhas e
3,33 m entre árvores na mesma linha.
III – 3 m x 4 m – espaçamento característico de 3 m entre linhas e 4 m
entre árvores na mesma linha.
3.3. Determinação das parcelas
O povoamento florestal avaliado neste estudo foi implantado pelo
grupo de pesquisa da empresa. Preliminarmente, foi selecionada uma área
de fácil acesso e com as características de declividade e solo. Este projeto
foi denominado de Baixada do Cajá (bloco 1) e Cajá (bloco 2).
56
Realizou-se o plantio na área com os três tratamentos (espaçamentos
3 m x 2,5 m; 3 m x 3,33 m; e 3 m x 4 m), composto de 13 repetições na
baixada (bloco 1) e 7 repetições na encosta (bloco 2).
Depois de alocado o experimento, procuraram-se realizar todas as
operações silviculturais, para proporcionar as características desejadas à
floresta.
Dois messes antes foi realizada a operação de roçada, de forma que,
dentro de cada amostra, as condições fossem as mais homogêneas
possíveis, eliminando-se as prováveis diferenças que não as atribuídas aos
blocos e tratamentos.
Foram identificadas e demarcadas as árvores extremas de cada
parcela, para facilitar a visualização dos operadores das máquinas. A Figura
2.3 representa o mapa da localização e características das parcelas
experimentais.
3.4. Características do povoamento
Em abril de 2009, a equipe da empresa efetuou o inventário amostral,
a fim de obter informações dendrométricas mais precisas sobre as parcelas
experimentais, realizando-se o censo completo de cada unidade amostral,
quando foi obtido o número exato de árvores existentes nas parcelas. Assim,
as características dos blocos e tratamentos encontram-se nos Quadros 2.1 e
2.2. No Quadro 2.1, observa-se tendência de aumento do volume médio das
árvores à medida que se reduz o espaçamento e migra-se da encosta para a
baixada.
A transformação do volume de madeira com casca (cc) para volume
de madeira sem casca (sc) foi efetuada com base em dados médios de
porcentagem de casca do material genético, considerando-se uma redução
de 13% em volume.
A coleta de dados ocorreu no período de 2 a 22 de junho de 2009, em
dois turnos, o primeiro das 8 às 16 h e o segundo, das 16 às 24 h. No
decorrer da operação, foram usados os mesmos operadores para cada
máquina, ressaltando-se que todos foram treinados e possuíam experiência
de mais de dois anos na operação das máquinas. Foi avaliada a
produtividade das máquinas harvester e forwarder no sistema Cut-to-lenght,
com o comprimento de tora de 4,40 m.
57
Figura 2.3 – Análise espacial das parcelas experimentais.
58
Quadro 2.1 – Dados médios de volume por árvore, em metro cúbico, com
casca (m³cc/árv.) aos 7 anos e quantidades das parcelas em
relação aos blocos e tratamentos experimentais
Espaçamentos
Média
Blocos
3 m x 2,5 m
3m x 3,33m
3 m x 4 m
vol./árv.
Pa
vol./árv
Pa
vol./árv.
Pa
vol./árv.
1
Baixada
0,308
13
0,339
13
0,402
13
0,350
2
Encosta
0,273
7
0,319
7
0,371
7
0,321
Média
0,290
0,329
0,387
Pa – número de parcelas; e vol./árv. – volume por árvore (m
3
).
Quadro 2.2 – Número médio de árvores por hectare e porcentagem de
sobrevivência dos tratamentos analisados
Espaçamento
Árvores/ha
% Sobrevivência
3 m x 2,5 m
1.164,383
87,328
3 m x 3,33 m
878,760
87,788
3 m x 4 m
721,318
86,558
As operações foram iniciadas diariamente com o diálogo de
segurança, saúde ocupacional e análise prevencionista de risco. Os locais
de colheita foram devidamente sinalizados, para toda a equipe (operadores,
mecânicos, coletor de dados e o auxiliar de coleta de dados), com o intuito
de evitar possíveis fontes geradoras de acidentes.
3.5. Descrição das máquinas analisadas
3.5.1. Harvester
Utilizou-se o harvester John Deere modelo 1470D, motor John Deere
6090 (Tier 3), potência de 241 hp e cabeçote harvester modelo 270 John
Deere, capacidade de corte de 4 cm até 62 cm de diâmetro, tração 6x6, com
esteiras unindo os pneus da frente e proporcionando maior aderência e
menor compactação do solo, conforme mostrado na Figura 2.4. Demais
informações relacionadas ao harvester encontram-se na Figura 2.5.
59
Figura 2.4 – Vistas frontal e lateral do Harvester John Deere, modelo 1470D.
A – comprimento de 7,72 m; B – largura de 2,96 m; C1 – altura de transporte de 3,81 m; C2
– altura girando a cabine de 3,95 m; C3 – altura com cabine nivelada para trás de 3,85 m; D
– altura em relação ao solo de 0,71 m; E – distância entre eixos de 4,05 m; F – alcance do
cabeçote de 8,60 m; e G – seção traseira de 3,90 m.
Figura 2.5 – Dimensões do harvester John Deere 1470D.
60
A operação iniciou-se com o posicionamento do harvester à frente e à
esquerda da parcela a ser colhida. O operador posicionou o cabeçote ao pé
da árvore, com as facas e rolos abertos. No instante em que o cabeçote
tocava o solo e a árvore, acionava-se levemente o fechamento das facas e
rolos do cabeçote comprimindo a árvore, dando-se o comando para efetuar
o corte de derrubada, tombando a árvore à direita da máquina.
Posteriormente, procedeu-se com o descascamento, desgalhamento e
traçamento de cada árvore individualmente, dispondo as toras em feixes. A
operação finalizou-se após o processamento da última árvore da parcela.
O harvester operou em uma faixa de corte de quatro linhas, sempre
se deslocando sobre a segunda linha. A derrubada da faixa de corte
realizou-se primeiramente pela 2ª linha, seguida da 1ª, 3ª e 4ª linhas. A
máquina realizou, em média, o corte de quatro árvores sem deslocamento.
O traçamento efetuou-se à margem da primeira linha na faixa de corte e os
toretes foram posicionados em feixes direcionados aproximadamente 90º em
relação ao harvester. O número de árvores por feixe foi, em média, de 12
árvores. A galhada, as folhas e a casca das árvores foram depositadas
próximo à 2
a
linha da faixa de corte, onde a máquina trafegou como ilustrado
na Figura 2.6, mostrando a logística geral das parcelas. Entre uma faixa e
outra de corte dentro da parcela, o harvester realizava uma manobra,
movimento da máquina para o retorno do final da parcela para o seu início.
3.5.2. Forwarder
Utilizou-se o forwarder John Deere modelo 1710D, motor John Deere
6081 (Tier 2), potência de 215 hp, com tração 8 x 8 e esteiras unindo os
pneus em pares, possibilitando maior aderência e menor compactação do
solo; garra Hultdins, modelo 360S, com 0,36 m² de área, conforme mostrado
na Figura 2.7. Demais informações relacionadas ao forwarder encontram-se
na Figura 2.8.
61
Figura 2.6 – Modelo operacional do harvester.
Figura 2.7 – Vista traseira e frontal do Forwarder John Deere modelo 1710D.
62
A – comprimento de 10,85 m; B – largura de 2,95 m; C – altura de 3,9 m; D – altura em
relação ao solo de 0,73 m; E – distância entre eixos de 5,90 m; F – largura da caixa de
carga de 2,95 m; G – comprimento da caixa de carga de 5,56 m; H – alcance da garra de
8,50 m; e I – ângulo da lâmina de 42°.
Figura 2.8 – Dimensões do forwarder John Deere 1470D.
A operação do forwarder iniciou-se com o posicionamento deste à
frente de cada parcela de onde se deslocava, e realizou-se o
autocarregamento até completar a carga. Em seguida, a máquina deslocou-
se em direção à margem da estrada para o descarregamento, formando as
pilhas de madeira em locais determinados no microplanejamento da colheita.
O forwarder deslocou-se sobre a segunda linha, realizando o
carregamento dos feixes pelos dois lados (direito e esquerdo), nas parcelas
de baixada. Já na área da encosta o carregamento foi quase sempre apenas
por um lado.
O extração restringiu-se à madeira de cada parcela, mesmo quando a
última carga não foi completa. Nesse caso, media-se a quantidade de
madeira no compartimento de carga do forwarder.
No deslocamento do forwarder da parcela até a pilha de madeira
(margem da estrada) e vice-versa, geralmente não houve manobras. O
63
deslocamento com carga efetuou-se para frente e o deslocamento sem
carga, de marcha-ré. O assento do forwarder é giratório, facilitando a visão
quando se transita em ré. Na baixada, o carregamento começou no início da
parcela, mas na encosta, devido à declividade, o forwarder iniciou o
carregamento do final da parcela para seu início. Nas Figuras 2.9 e 2.10,
apresenta-se o modelo operacional do forwarder, mostrando a logística geral
das parcelas.
Figura 2.9 – Modelo operacional do forwarder no bloco 1.
64
Figura 2.10 – Modelo operacional do forwarder no bloco 2.
Foi determinada a distância de extração da madeira com o auxílio de
um distanciômetro. A distância máxima de extração foi de 207 m e a média,
de 92,6 m, no bloco 1. No bloco 2, a máxima foi de 96 m e média de 43,2 m.
Assim, para efeito de padronização da variável de deslocamento da
máquina, considerou-se uma distância média de 100 m, determinada por
equações de regressão.
65
3.7. Estudo de tempos e movimentos
Para o estudo de tempo e dinâmica operacional, efetuou-se uma
divisão dos movimentos executados pelo harvester e forwarder na realização
das operações, denominadas elementos do ciclo operacional.
No estudo do ciclo operacional das máquinas, devido ao curto espaço
de tempo entre os elementos parciais da dinâmica, utilizou-se a marcação
pelo método de multimomento. Esse método é útil para especialmente
determinar atividades que apresentam curto espaço de tempo. As
observações visuais foram efetuadas a cada 15 segundos, descrevendo-se
a atividade exercida no formulário de dinâmica operacional. Entretanto, para
as atividades de deslocamento com carga e sem carga do forwarder foi
contabilizado e marcado no formulário o tempo integral das viagens, método
de tempo contínuo. Na coleta de tempos das atividades, optou-se por usar
um cronômetro digital sexagesimal da marca Oregon Scientific.
Foram coletados os dados dos elementos parciais do ciclo
operacional a partir do momento em que se iniciaram as operações na
parcela até o seu término, computando as frequências das parcelas do
harvester e forwarder e o tempo das viagens por parcela do forwarder.
Com o auxílio dos formulários de análise de estudo de tempo, foram
registradas todas as ocorrências da jornada, como: horas disponíveis, horas
trabalhadas, consumo de combustível, tempo parado e características do
local de trabalho: inclinação do terreno, condições climáticas e condições
operacionais.
3.7.1. Ciclo operacional do harvester
Para o corte com harvester, consideraram-se os elementos parciais
que compuseram o ciclo operacional de corte e processamento. As
atividades consideradas na dinâmica neste trabalho foram:
Deslocamento da máquina: considerou-se o deslocamento da
máquina na parcela.
Posicionamento do cabeçote para corte: referiu-se ao tempo
decorrido após o traçamento da árvore (sem deslocamento da
66
máquina), quando ocorre direcionamento do cabeçote para a próxima
árvore a ser cortada até que as facas e rolos do cabeçote estivessem
totalmente fechados, prontos para iniciar o corte de abate da árvore.
Corte de derrubada: referiu-se ao acionamento do sabre até a
finalização do corte de derrubada.
Tombamento da árvore: considerou-se o tempo gasto após o corte
até que a árvore tocasse o solo ou quando se iniciava o
descascamento da árvore.
Descascamento/desgalhamento: considerou-se como o tempo
decorrido em que os rolos e facas deslizaram sobre o tronco da
árvore, descascando-a e desgalhando-a.
Traçamento: referiu-se ao acionamento do sistema de corte do
cabeçote, a medição e o corte propriamente dito até o último torete.
Manobra: referiu-se aos movimentos da máquina para o retorno ao
final da parcela para o início dessa ação até o momento em que a
máquina se encontrasse na frente da próxima faixa de corte da
parcela.
Pausa técnica: considerou-se o tempo gasto com ajuste de corrente;
comunicação via rádio.
Pausa pessoal: compreendeu o período referente às necessidades
fisiológicas dos operadores.
Limpeza: referiu-se ao deslocamento do cabeçote no local de
formação dos feixes, realizando a limpeza do local e depositando o
material orgânico na linha de tráfego do harvester.
Detalhes do ciclo operacional do harvester podem ser vistos na Figura
2.11.
67
Deslocamento da máquina
Posicionamento do cabeçote para corte
Corte de derrubada
Tombamento da árvore
Descascamento/desgalhamento
Traçamento
Limpeza
Área pós-colheita.
Figura 2.11 – Ciclo operacional do harvester.
68
3.7.2. Ciclo operacional forwarder
Para o forwarder, consideraram-se os elementos parciais que
compuseram a dinâmica operacional de extração em três formatos, sendo o
primeiro de carga, o segundo de descarga e o último de deslocamento vazio
e carregado entre as parcelas e as pilhas de madeira.
As atividades da dinâmica operacional de carga do forwarder foram:
Deslocamento sem carga: considerou-se o deslocamento da máquina
na parcela.
Girar grua sem carga: compreendeu o movimento da grua do
compartimento de carga da máquina em direção aos feixes de
madeira, com a garra vazia.
Carregamento e ajustamento de carga: considerou-se o movimento
da garra próximo aos feixes de madeira até que a garra segurasse um
número de toras a serem erguidas para o carregamento, levando-se
ainda o ajuste dos toretes, quando necessário.
Girar grua com carga: referiu-se ao movimento da garra com carga
em direção ao compartimento de carga da máquina até antes de
depositar a madeira na caixa de carga.
Descarregamento e ajustamento de descarga: considerou-se a
deposição dos toretes sobre o compartimento de carga, seguido pelo
ajuste da madeira.
Pausa técnica: considerou-se o tempo gasto com ajuste de corrente;
comunicação via rádio.
Pausa pessoal: compreendeu o período referente às necessidades
fisiológicas dos operadores.
Para as atividades de dinâmica operacional de descarga do
forwarder, consideraram-se as atividades de:
Carregamento e ajustamento de carga: compreendeu o
posicionamento da garra aberta sobre a madeira disposta na caixa de
carga, a execução da carga e o ajuste da madeira na garra.
69
Girar grua com carga: referiu-se ao movimento da grua com a garra
cheia, a partir da caixa de carga em direção à pilha de madeira à
margem da estrada.
Descarregamento e ajustamento de descarga: considerou-se a
deposição da madeira sobre a pilha, ajustando o posicionamento dos
toretes.
Girar grua sem carga: compreendeu o movimento da grua da pilha de
madeira para o compartimento de carga da máquina.
Pausa técnica: considerou-se o tempo gasto com ajuste de corrente;
comunicação via rádio.
Pausa pessoal: compreendeu o período referente às paradas para
necessidades fisiológicas dos operadores.
O estudo de tempo do deslocamento entre a pilha e as parcelas foi
determinado pelos seguintes elementos:
Deslocamento sem carga: referiu-se ao movimento da máquina após
a descarga até o início de nova carga na parcela.
Deslocamento com carga: compreendeu desde o instante que o
operador completa a carga e coloca a pinça da grua sobre essa
carga, deslocando o forwarder até a sua parada no local de descarga.
Como os critérios das atividades de pausa técnica e pausa pessoal
das operações de carga e descarga foram os mesmos, efetuou-se o
agrupamento destes, chamados de outros.
Na dinâmica de tempo do forwarder, ainda foram registrados o volume
de madeira, a distância e o tempo de deslocamento de extração nas
parcelas. Elaborou-se um modelo estatístico dos dados cronometrados para
efeitos de padronização de deslocamento na extração de madeira das
parcelas, homogeneizando o tempo de deslocamento nas parcelas
experimentais.
A Figura 2.12 apresenta detalhes do carregamento, descarregamento
e deslocamento com carga e sem carga do forwarder em operação.
70
Carregamento
Deslocamento com carga
Descarregamento
Deslocamento sem carga
Figura 2.12 – Ciclo operacional do forwarder.
3.8. Determinação da produtividade operacional
Para determinação da produtividade operacional do harvester e do
forwarder, preliminarmente utilizaram-se os dados do inventário, o número
exato de árvores e o volume médio por árvore, por parcela e por hectare, em
cada parcela. Assim, com o acompanhamento das atividades das máquinas
obteve-se o número de horas efetivamente trabalhadas (He) por parcela,
não sendo considerado o tempo com interrupções mecânicas.
Por fim, chegou-se ao valor de produtividade do harvester e do
forwarder em cada parcela, pela equação 2.1.
(2.1)
em que:
PM = produtividade da máquina (m³ cc/he);
71
V = volume da parcela (m³); e
he = horas efetivamente trabalhadas.
3.9. Taxa de disponibilidade mecânica
A disponibilidade mecânica refere-se à porcentagem do tempo de
trabalho programado em que a máquina se encontrava em perfeitas
condições de uso para desempenhar determinada função produtiva, de
acordo com condições preestabelecidas, durante dado intervalo de tempo,
desconsiderando-se, portanto, o tempo em que a máquina estava em
conserto ou manutenção. O resultado dessa relação é a taxa de
disponibilidade da máquina expressa em porcentual.
Esse índice foi obtido a partir dos dados médios da empresa onde se
realizou o trabalho, pois são dados que expressam a disponibilidade
mecânica ao longo da vida útil da máquina.
3.10. Eficiência operacional
Eficiência operacional é relativa à percentagem do tempo
efetivamente trabalhado em relação ao tempo total programado para o
trabalho de determinada máquina, sendo expressa em porcentagem.
A eficiência operacional foi obtida a partir dos dados médios da empresa
onde se realizou o trabalho, pois são dados que expressam a eficiência da
máquina ao longo da sua vida útil.
3.11. Análise econômica das máquinas estudadas
O cálculo da análise econômica dos maquinários utilizados foi
baseado nos custos operacionais do harvester e forwarder analisados. Na
determinação do custo de produção, considerou-se apenas a porção do
tempo total durante o qual a máquina foi programada para executar um
trabalho produtivo, ou seja, o tempo no trabalho.
Esses custos operacionais foram calculados com base nos dados
concedidos pela empresa e pelo fabricante, englobando disponibilidade
mecânica, eficiência operacional, custos de administração, transporte, mão
72
de obra do maquinário e custo de peças. As informações usadas para os
cálculos da análise econômica, demonstradas no Apêndice, são
provenientes de séries históricas da empresa, pois são mais completas e,
portanto, mais confiáveis.
Os custos operacionais do harvester e forwarder foram determinados
separadamente e divididos em custos fixos, custos variáveis e custo de
administração, expressos em dólares por hora efetiva de trabalho (US$/he),
como descrito por Moreira (2001) e acrescido por algumas mudanças de
Burla (2008), como o custo de peças.
Foram determinados os custos operacionais em dólar (US$), devido
ao efeito de comparação de publicações científicas e em razão do fato de
essa moeda apresentar impacto mundial. Nesse contexto, alguns itens que
compõem a planilha de custos obtidos em reais (R$) foram convertidos em
dólares. Na taxa de câmbio, R$1,00 é igual a US$1,885 para cotação
comercial, segundo Bradesco (2009).
3.11.1. Custos fixos (CF)
Os custos fixos são a soma de todos os fatores físicos de produção,
não variando com o nível de horas de operação ou produção das máquinas,
e ocorrem mesmo quando a máquina não estiver em operação. Os custos
fixos são determinados pela somatória dos custos de depreciação, juros e
seguros das máquinas.
Depreciação (Dp): o custo de depreciação é o custo decorrente do
desgaste ou obsolescência natural ao longo do tempo com o uso
da máquina no processo produtivo. Para muitas máquinas
florestais, essa perda de valor é apropriada pela contabilidade
periodicamente até que esse ativo tenha valor reduzido a zero. A
inclusão da importância no custo operacional expressa a perda de
valores imobilizados de utilização para a aquisição de uma nova
máquina ou outro bem de produção. Esse custo é expresso pela
equação 2.2.
73
(2.2)
em que:
Dp = depreciação linear da máquina (US$/he);
Va = valor de aquisição da máquina (US$);
Vr = valor residual da máquina (%);
Vpn = valor de um jogo de pneus (US$);
N = vida útil estimada (anos); e
he = horas efetivas de uso anual.
Juros e Seguros (JS): os juros foram calculados sobre o valor de
cada máquina, aplicando-se ao investimento médio anual (IMA),
equação 3, a uma taxa de juros correspondente em que seria
aplicado o capital. Neste trabalho, utilizou-se uma taxa real de juros
de 12% a.a. Os seguros são os custos justificados por parte da
empresa para ser indenizada por uma seguradora em caso de
acidentes, pois essas máquinas estão em constantes perigos. O
custo de juros e seguros está representado pelas equações 2.3 e
2.4.
(2.3)
em que:
JS = custo de juros e seguros (US$/He);
IMA = investimento médio anual (US$);
i = taxa de juros mais seguros anuais simples (%); e
he = horas efetivas de uso anual.
(2.4)
74
em que:
Va = valor de aquisição da máquina (US$);
Vr = valor residual da máquina (%); e
N = vida útil estimada (anos).
3.11.2. Custos variáveis (CV)
Custos variáveis são a soma de todos os fatores variáveis de
produção, ou seja, os custos variam de acordo com a quantidade produzida
ou com o uso da máquina. Esses custos variam em relação aos custos de
combustíveis, lubrificantes, óleo hidráulico, pneus, remuneração de
operadores ou equipe, manutenção e reparos, transporte das máquinas,
operadores e, ou, equipe.
Custo de combustível (CC): refere-se ao custo de consumo de
combustível (gasolina ou óleo diesel) das máquinas, expresso pela
equação 2.5. Foi considerado o consumo médio de combustível
obtido pelos dados históricos da empresa onde o trabalho foi
realizado.
(2.5)
em que:
CC = custo de combustível (óleo diesel) (US$/he);
Pu = preço do litro de combustível (US$/l); e
c = consumo de combustível por hora efetiva (l/he).
Custo de graxas e lubrificantes (Cgl): é o custo referente ao
consumo de óleos lubrificantes e graxas. Esse custo foi calculado
com base no percentual de combustível da máquina (equação 2.6).
Foi considerado o consumo médio de lubrificantes e graxas obtido
pelos dados da empresa onde se realizou o trabalho.
75
(2.6)
em que:
Cgl = custo de graxas e lubrificantes (US$/he);
ILG = índice de custos com lubrificantes e graxas; e
CC = custos com combustíveis (US$).
O ILG foi utilizado a partir dos dados médios da empresa onde o
trabalho foi realizado. Esse índice variou de acordo com a máquina
analisada.
Custo do óleo hidráulico (COH): é o custo referente ao consumo
de óleo hidráulico da máquina. Esse custo foi calculado com base
no percentual de combustível da máquina, sendo dado pela
equação 2.7. Foi considerado o consumo médio de óleo hidráulico
obtido pelos dados da empresa onde o trabalho foi realizado.
(2.7)
em que:
COH = custo com óleo hidráulico (US$/he);
I = índice de consumo por máquina (l/h); e
CC = custo do combustível (US$/l).
Os índices de consumo das máquinas estudadas foram obtidos a
partir dos dados médios da empresa onde o trabalho foi realizado.
Custo de pneus (CP): é o custo referente aos rodados da
máquina, que podem ser de pneus ou esteiras. O valor desse custo
pode elevar sua representatividade, dependendo das condições da
topografia, do ambiente, do alinhamento e da manutenção dos
rodados, bem como o uso de protetores físicos para os pneus e a
experiência do operador. É estimado pela equação 2.8.
76
(2.8)
em que:
CP = custo de pneus (US$/he);
Npe = número de pneus por máquina;
Vpe = valor de um pneu da máquina (US$/unidade); e
H = vida útil do pneu, em horas efetivas.
Custo de manutenção e reparo (CMR): é o custo correspondente
aos reparos e manutenções das máquinas durante sua vida útil,
conforme expresso pela equação 2.9.
(2.9)
em que:
CMR = custo de manutenção e reparos (US$/he);
Dp = depreciação (US$/he); e
EO = eficiência operacional (%).
Custo de peças: é o correspondente às peças de substituição das
máquinas durante a sua vida útil, conforme expresso pela equação
2.10.
(2.10)
em que:
CPe = custo de peças (US$/He);
CC = custo de combustível (US$/l); e
Fh = fator de relação histórica.
77
O Fh foi utilizado a partir dos dados históricos médios da empresa
onde o trabalho foi realizado e determinado juntamente com o setor de
manutenção.
Custo de transporte de pessoal (CTP): é o custo do
deslocamento de pessoal até a frente das operações. Esse custo
foi obtido a partir dos dados da empresa onde se realizou o
trabalho, em valores mensais pela quantidade de horas
trabalhadas por mês.
Custo de transporte de maquinário (CTM): é o custo gerado com
o transporte das máquinas. Esse custo foi obtido a partir dos dados
da empresa onde se realizou o trabalho, em valores mensais e
individuais pela quantidade de horas trabalhadas por mês.
Custo do pessoal operacional (COM): é o custo total dos
operadores, como salário mensal, 13º salário, férias, benefícios,
encargos sociais, seguros, cuidados médicos, alimentação. Esse
custo foi obtido a partir dos dados da empresa onde se realizou o
trabalho, em valores mensais pela quantidade de horas
trabalhadas por mês.
3.11.3. Custo de administração (CAD)
Custos de administração são os custos associados aos trabalhos de
escritório e supervisão das operações em campo. Esse custo foi obtido a
partir dos dados da empresa onde se realizou o trabalho, em valores
mensais e individuais pela quantidade de horas trabalhadas por mês.
3.11.4. Custo operacional total (CT)
Este custo é determinado somando-se os custos fixos, variáveis e
administrativos de cada máquina analisada neste trabalho, conforme
descrito pela equação 2.11.
78
(2.11)
em que:
CT = custo total (US$/he);
CF = custos fixos (US$/he);
CV = custos variáveis (US$/he); e
CAD = custo de administração (US$/he).
3.12. Custo de produção
O custo de produção das máquinas foi determinado pela divisão dos
custos operacionais (US$/he) em relação à produtividade (m³sc/he),
seguindo as funções de cada módulo de colheita, cujo valor desse custo é
dado em US$/m³sc, como demonstrado na equação 2.12.
(2.12)
em que:
CPr = custo de produção da máquina analisada (US$/m³sc);
CT = custo operacional total da máquina (US$/he); e
Prod = produtividade da máquina analisada (m³sc/he).
3.13. Delineamento estatístico
A análise estatística constituiu-se de delineamentos experimentais
simples. Empregou-se o Delineamento em Blocos Casualizados (DBC)
composto de 13 repetições na baixada (bloco 1) e sete repetições na
encosta (bloco 2), em que foram avaliados três tratamentos (espaçamentos
de 3 m x 2,5 m, 3 m x 3,33 m e 3 m x 4 m). Os sistemas foram submetidos à
significância de 5% de probabilidade.
Para a análise de contraste entre os tratamentos, aplicou-se o teste
de Tukey a 5% de significância.
Foram efetuadas análises de regressão dos elementos de
deslocamento do forwarder, para determinar a relação do tempo ou
79
produtividade ou custo de produção (variáveis dependentes) com a distância
de extração (variável independente) em cada bloco e tratamento estudados.
Ainda para o forwarder foi efetuada uma análise de regressão, a fim de
verificar a associação entre a produtividade ou custo de produção (variáveis
dependentes) e a distância de extração (variável independente).
Utilizou-se outra análise de regressão para o harvester, a fim de
verificar a associação entre a produtividade (variável dependente) e o
volume por árvore (variável independente), a fim de estimar a equação que
melhor explica a influência da principal variável no corte com o harvester.
Nesse contexto, foram selecionadas as equações de regressão que
apresentaram maior coeficiente de determinação (r²), menor coeficiente de
variação (CV), melhor comportamento dos resíduos, maior significância e
coerência em relação ao sinal dos coeficientes e maior facilidade de
aplicação.
3.13. Análise de sensibilidade
Esta análise foi realizada com base na variação dos valores das seis
principais variáveis do custo operacional. Realizou-se a análise de
sensibilidade com base na variação de 20% dos valores dos principais
componentes do custo operacional do harvester e do forwarder, gerando um
conjunto de dados. Com esse conjunto de dados, confeccionou-se a curva
dessa variável no plano (x,y). Procedeu-se de modo análogo a todas as
outras variáveis independentes, formando um conjunto de curvas
denominado Spiderplot.
80
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1. Harvester
4.1.1. Estudo de tempos e movimentos
O estudo de tempos e movimentos está detalhado em minutos por
hectare e em porcentagem por hectare gasto em cada atividade, em média,
das parcelas experimentais. Relaciona-se com as variáveis de estudo,
especificamente representadas pelas Figuras 2.13 e 2.14, podendo-se,
assim, identificar pontos críticos no processo produtivo e aperfeiçoá-los, de
modo que ocorra maior harmonia entre o conjunto operador-máquina.
Em relação à coleta dos tempos dos elementos deslocamento da
máquina e posicionamento do cabeçote, adotou-se o seguinte critério: ao
deslocar o harvester em busca de um novo feixe, ele simultaneamente
deslocava-se e posicionava o cabeçote em direção ao feixe a ser
processado. Optou-se por considerar, nesses casos, o tempo gasto nessas
operações como apenas deslocamento da máquina.
Quando o harvester se encontrava estacionado próximo ao feixe só
ocorria o posicionamento do cabeçote em direção à próxima árvore a ser
processada, considerando-se apenas o tempo de posicionamento do
cabeçote.
81
DM – deslocamento da máquina; PC – posicionamento do cabeçote para corte; Co
– corte de derrubada; TA – tombamento da árvore; Ds –
descascamento/desgalhamento; Tr – traçamento; MM – manobra da máquina; PT –
pausa técnica; e Lm – limpeza.
Figura 2.13 – Tempo, em minutos, por hectare dos elementos que compõem
o ciclo operacional do harvester em relação aos blocos e
tratamentos testados.
82
Figura 2.14 – Porcentagem média dos ciclos dos elementos que compõem o
ciclo operacional do harvester em relação aos blocos e
tratamentos analisados.
83
Na Figura 2.15, evidencia-se que os tempos por hectare dos
principais elementos parciais do ciclo operacional seguem a tendência de
declínio à medida que aumenta o espaçamento. Geralmente, os valores para
a região de encosta são superiores aos das baixadas. Pode-se confirmar,
também, que o traçamento tem maior consumo de tempo, sequenciado pelo
posicionamento do cabeçote para corte e pelo
descascamento/desgalhamento. Nas atividades de deslocamento da
máquina, corte de derrubada e limpeza tomam muito pouco tempo durante
esse processo.
Figura 2.15 – Rendimentos médios operacionais do harvester em função do
espaçamento e da declividade.
Na Figura 2.16, observa-se que a atividade de traçamento
correspondendo a quase 50% do ciclo operacional, e 30% compreendem as
atividades de posicionamento de cabeçote para corte e
descascamento/desgalhamento. As outras atividades tiveram pouca
representatividade diante do ciclo operacional do harvester.
84
Figura 2.16 – Distribuição percentual dos itens que compõem o custo
operacional do harvester.
No Quadro 2.3, observa-se que, nos espaçamentos maiores e na
baixada, o conjunto harvester-operador necessita de tempo menor para
processar a mesma área quando comparado com as outras variáveis.
Quadro 2.3 – Tempo gasto, em horas por hectare, em relação a declividades
e espaçamentos na operação com harvester
Espaçamentos
Declividades
3 x 2,5 m
3 x 3,33 m
3 x 4 m
Baixada (h/ha)
10,10
8,06
7,00
Encosta (h/ha)
11,48
8,80
7,49
85
4.1.2. Análise dos elementos do ciclo operacional
Devido à diferença na função desempenhada pelo harvester nas
declividades e, por conseguinte, na particularidade do efeito dos
espaçamentos analisados (Figura 2.17), foi feita uma avaliação dos
elementos parciais correspondentes. Encontram-se no Quadro 2.4 os
resultados da análise estatística das atividades que compuseram o ciclo
operacional do harvester.
Nesse quadro, comprova-se que apenas os elementos parciais no
posicionamento do cabeçote para corte, corte de derrubada, deslocamento,
traçamento e limpeza são diferentes estatisticamente.
Figura 2. 17 – Rendimento operacional e custo de produção do harvester em
função das variáveis testadas de declividade do terreno e
espaçamento de plantio.
86
Quadro 2.4 – Análise estatística das médias dos tratamentos, em min/ha,
dos elementos parciais que compõem o ciclo operacional do
harvester
Tratamentos
ECO
(min/ha)
3 m x 4 m
3 m x 3,33 m
3 m x 2,5 m
DM
13,51 a
17,31 ab
20,21 b
PC
70,29 a
87,04 b
115,12 c
Co
17,41 a
24,16 b
29,06 c
TA
30,29 a
35,54 a
46,03 a
Ds
63,26 a
71,38 ab
86,55 b
Tr
202,64 a
237,30 ab
286,08 b
MM
10,56
12,11
15,20
PT
0,47
1,45
3,15
Lm
21,28 a
27,64 b
30,08 c
As médias da linha seguidas de mesma letra não diferem estatisticamente entre si,
pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. ECO – elementos do ciclo operacional;
DM – deslocamento da máquina; PC – posicionamento do cabeçote para corte; Co
– corte de derrubada; TA – tombamento da árvore; Ds –
descascamento/desgalhamento; Tr – traçamento; MM – manobra da máquina; PT –
pausa técnica; e Lm – limpeza.
O elemento de deslocamento na encosta representou maior dispêndio
de tempo em relação à baixada, pois a máquina trafegava em velocidades
reduzidas e, às vezes, deslizava o sistema pneumático sobre o solo,
formando sulcos no terreno.
Na baixada, o elemento de posicionamento do cabeçote gastou
menos de tempo para executar a operação quando comparado com a
encosta, influenciado diretamente pelo fato de o operador destinar maior
tempo com atenção nessa atividade para posteriormente obter o
alinhamento correto para tombamento da árvore, pois apresenta maior risco
de as árvores vizinhas caírem sobre a máquina.
Observou-se ainda que, na etapa de traçamento na encosta, o
operador despende mais tempo para realizar a atividade em locais seguros,
pois há maior possibilidade de as toras rolarem morro abaixo.
Em relação aos espaçamentos, a redução no tempo gasto está
relacionada diretamente com o número de árvores por hectare:
espaçamentos menores exigirão maior tempo para se realizarem as
87
atividades de posicionamento de cabeçote, corte de derrubada,
descascamento/desgalhamento, traçamento e limpeza.
O descascamento/desgalhamento e o traçamento são influenciados
por árvores de formas irregulares, ou seja, com presença de curvas e nós,
entre outros, que acabam estendendo o tempo dessas atividades.
O número de árvores processadas por deslocamento nos
espaçamentos de 3 m x 2,5 m; 3 m x 3,33; e 3 m x 4 m foi, em média, de
6,07; 5,43; e 5,22 árvores por deslocamento.
Nos Quadros 2.5 e 2.6, apresentam-se as análises das atividades do
ciclo operacional em relação às parcelas. Nota-se, em alguns casos,
elevadas diferenças no coeficiente de variação; isso é perfeitamente
explicado pelo fato de as parcelas apresentarem números variados de
árvores por parcelas.
4.1.3. Rendimentos operacionais
Na Figura 2.17, apresentam-se os rendimentos médios do harvester
em relação aos blocos e tratamentos. Observa-se, nessa figura, que a
produtividade do harvester na baixada e no espaçamento 3 x 4 m é superior,
sendo de 31,50 m³sc/he. Isso é justificado pelos elementos do ciclo
operacional e pelo fato de o volume por árvore ser maior e o número de
árvores por hectare ser menor em espaçamentos maiores. Em média, a
produtividade no espaçamento de 3 x 4 m foi superior em 1,56% e 11,76%
aos valores obtidos nos espaçamentos de 3 x 3,33 m e 3 x 2,5 m. Já na
baixada a produtividade foi, em média, superior em 10,25% aos valores
obtidos nas regiões de encosta.
4.1.4. Custo operacional e custo de produção
Foi utilizada a mesma planilha de custo para o harvester nas
declividades e espaçamentos em que ele atuou. Portanto, o custo
operacional dessa máquina foi igual em todas as variáveis do experimento,
não ocorrendo variação no custo operacional.
88
Quadro 2.5 – Frequências máximas, médias e mínimas e coeficiente de
variação dos elementos que compõem o ciclo operacional do
harvester na baixada (bloco 1)
Frequência (%)
Espaçamento
ECO
Máximo
Médio
Mínimo
Coeficiente
de
Variação
(%)
DM
3,57
3,04
2,38
6,54
PC
22,44
18,00
15,27
22,73
Co
7,14
4,72
4,88
19,06
TA
8,71
7,14
4,88
24,95
Ds
16,59
15,12
13,89
4,75
Tr
50,56
43,45
38,81
26,25
MM
2,87
1,86
1,46
15,63
PT
1,97
0,86
0,00
25,60
3 m x 2,5 m
Lm
9,03
5,81
2,49
48,22
DM
3,13
2,93
1,75
12,15
PC
19,65
16,29
14,45
16,57
Co
6,00
4,72
4,09
9,76
TA
8,55
7,33
6,64
6,82
Ds
15,63
14,98
12,23
8,67
Tr
49,26
46,31
44,24
6,62
MM
2,24
1,68
1,86
2,23
PT
0,37
0,06
0,00
27,35
3 m x 3,33 m
Lm
8,50
5,69
4,41
28,97
DM
1,76
2,48
3,49
13,07
PC
17,46
15,32
12,79
14,02
Co
5,01
4,03
2,86
12,07
TA
9,21
7,48
5,85
18,77
Ds
18,73
16,33
13,49
19,24
Tr
47,67
46,49
43,17
6,98
MM
3,06
2,50
1,47
15,82
PT
2,93
0,48
0,00
65,95
3 m x 4 m
Lm
7,96
4,89
3,49
44,40
Esp – espaçamento; ECO – elementos do ciclo operacional; DM – deslocamento da
máquina; PC – posicionamento do cabeçote para corte; Co – corte de derrubada;
TA – tombamento da árvore; Ds – descascamento/desgalhamento; Tr – traçamento;
MM – manobra da máquina; PT – pausa técnica; e Lm – limpeza.
89
Quadro 2.6 – Frequências máximas, médias e mínimas e coeficiente de
variação dos elementos que compõem o ciclo operacional do
harvester na encosta (bloco 2)
Frequência (%)
Espaçamento
ECO
Máximo
Médio
Mínimo
Coeficiente
de
Variação
(%)
DM
4,50
3,26
2,45
15,45
PC
21,20
17,96
15,10
20,14
Co
5,78
5,23
4,62
4,30
TA
8,58
7,23
5,70
11,60
Ds
13,58
12,07
9,34
28,19
Tr
48,62
45,77
42,76
17,44
MM
2,69
2,84
1,98
32,21
PT
1,07
0,16
0,00
58,25
3 m x 2,5 m
Lm
7,08
5,48
4,19
35,92
DM
5,56
4,54
3,46
13,62
PC
21,03
17,43
17,31
13,75
Co
6,64
5,23
4,55
15,69
TA
7,38
6,52
5,91
4,67
Ds
15,00
12,86
11,44
17,09
Tr
48,08
45,85
43,55
7,78
MM
2,78
2,37
1,15
36,45
PT
0,00
0,12
0,00
3 m x 3,33 m
Lm
3,46
5,08
1,48
25,74
DM
5,26
4,26
3,27
12,28
PC
19,13
16,81
1,44
20,45
Co
4,40
5,34
3,70
1,97
TA
7,65
6,43
5,61
9,50
Ds
11,48
12,77
9,82
4,52
Tr
50,80
46,31
44,00
14,62
MM
4,91
3,03
2,73
17,81
PT
0,00
0,20
0,00
3 m x 4 m
Lm
9,54
4,86
3,49
24,59
Esp – espaçamento; ECO – elementos do ciclo operacional; DM – deslocamento da
máquina; PC – posicionamento do cabeçote para corte; Co – corte de derrubada;
TA – tombamento da árvore; Ds – descascamento/desgalhamento; Tr – traçamento;
MM – manobra da máquina; PT – pausa técnica; e Lm – limpeza.
90
Os detalhes do cálculo do custo operacional do harvester são
mostrados no Apêndice. Considerando uma taxa real de juros de 12% a.a. e
eficiência operacional de 80%, concluiu-se que o custo da hora efetivamente
trabalhada foi de US$145,29.
Para o cálculo desse custo total, a representatividade dos custos
fixos, variáveis e de administração foi, aproximadamente, de 24,68 US$/he;
113,06 US$/he; e 7,57 US$/he por hora efetivamente trabalhada.
Na Figura 2.18, nota-se que o custo de manutenção e reparos (CMR)
foi o maior deles, participando com 22,13% dos custos totais, seguido do
custo de peças (CPe), de depreciação (Dp) e de combustível (CC),
representando, respectivamente, 21,93%, 14,75%, 14,62% dos custos
totais.
Figura 2.18 – Diagrama de Spiderplot mostrando a análise de sensibilidade
dos principais componentes de variação de 20% no custo
operacional (US$/he) do harvester.
O custo de administração surge como custo indireto, devido ao fato de
a operação necessitar de planejamento e gerenciamento das atividades.
91
Para os custos por m³ de madeira cortada e processada pelo
harvester de acordo com a sua produtividade, pode-se observar que existe
relação inversa entre os níveis de produtividade e o custo de produção de
acordo com as declividades e espaçamentos analisados (Figura 2.18).
Verificou-se tendência de queda nos custos de produção à medida que se
deslocava da encosta para a baixada e quando aumentava o espaçamento
entre árvores. O módulo composto pela baixada e pelo espaçamento de 3 m
x 4 m teve o menor custo: US$ 4,81/m³sc.
4.1.5. Análise de sensibilidade
Seguindo a representação do Diagrama de Spiderplot, observa-se, na
Figura 2.19, o gráfico da análise de sensibilidade das principais variáveis
que afetam o custo do harvester. As equações que apresentam maior ângulo
de inclinação acabam tendo maior influência na representatividade da
variável dependente.
Nessa figura, nota-se no diagrama de Spiderplot que a eficiência
operacional apresenta maior efeito no custo operacional, seguido da vida útil
econômica, preço do combustível, valor de aquisição, fator de relação
histórica e custo com óleo hidráulico, sendo que pequenas reduções podem
gerar grandes retornos.
Os resultados deste estudo são explicados principalmente pelo
volume por árvore, que está diretamente relacionado com o número de
árvores por área: quanto maior for o volume por árvore, menor será o
número de árvores por área. Para comprovar essa aferição, foi ajustada
estatisticamente pela análise de regressão a equação de produtividade
média da máquina em função do volume médio por árvore na parcelas
experimentais (equação 2.13). Nesse sentido, usando a equação de
produtividade e o custo operacional, tem-se a equação de sensibilidade do
custo de produção. Na Figura 2.20, representa-se o gráfico das equações de
sensibilidade da produtividade e do custo de produção do harvester em
relação ao volume por árvore.
92
Figura 2.19 – Análise de sensibilidade da produtividade e do custo de
produção do harvester em relação ao volume por árvore,
variando de 20%. PMM – produtividade média da máquina (m³
SC/he); CPr – custo de produção (US$/m³sc); e CT – custo de
operação total (US$/he).
93
Figura 2.20 – Tempo, em minutos, por hectare dos elementos que compõem
o ciclo operacional do forwarder em relação aos blocos e
tratamentos testados. DM – deslocamento da máquina; GGSC –
giro da grua sem carga; CAC – carregamento e ajustamento de
carga; GGCC – giro da grua sem carga; DAD – descarregamento e
ajustamento de descarga; CC – com carga; e SC – sem carga.
94
PM = 45.310149 * 0.86691567^(1/x) (2.13)
r² = 0,76955865; s = 1,31443309
em que:
PM = produtividade média da máquina (m³sc/h);
x = volume médio por árvore (m³);
r² = coeficiente de correlação; e
s = erro-padrão.
4.2. Forwarder
4.2.1. Dinâmica de tempo e movimento
A dinâmica de tempos e movimentos dos elementos do ciclo
operacional do forwarder dos blocos e seus tratamentos experimentais
encontram-se nas Figuras 2.20 e 2.21. Esses valores correspondem à média
aritmética expressa em tempo e ciclos por hectare determinados durante o
ciclo operacional.
O componente parcial que apresentou o maior dispêndio de tempo na
operação de carga, representada por 57,13%, foi a atividade de
carregamento e ajustamento de carga, com 20,42%. A operação de
deslocamento representou 15,03% para a extração de 100 m de distância.
Já na operação de descarregamento, consumindo 27,71%, teve como
principal atividade o carregamento e ajustamento de carga, com 10,22%, e,
por fim, a atividade de outros representou 0,17%, evidenciado por valores
médios.
No Quadro 2.7, observa-se que nos espaçamentos maiores e na
baixada o conjunto forwarder-operador necessitou de tempo menor para
processar a mesma área em comparação com as outras variáveis.
95
Figura 2.21 – Porcentagem média dos ciclos dos elementos que compõem o
ciclo operacional do harvester em relação aos blocos e
tratamentos testados.
Quadro 2.7 – Tempo gasto, em horas por hectare, em relação às
declividades e espaçamentos na operação com forwarder
Espaçamentos
Declividades
3 x 2,5 m
3 x 3,33 m
3 x 4 m
Baixada (h/ha)
6,566
5,870
5,204
Encosta (h/ha)
7,042
5,923
5,450
96
4.2.2. Análise dos elementos do ciclo operacional
Devido à diferença na função desempenhada pelo forwarder nas
declividades e, por conseguinte, na particularidade do efeito dos
espaçamentos analisados, foi feita uma avaliação dos elementos parciais
correspondentes. Estão descritos, no Quadro 2.8, os resultados da análise
estatística das atividades que compuseram o ciclo operacional do forwarder.
Quadro 2.8 – Análise estatística dos tratamentos dos elementos parciais que
compõem o ciclo operacional do forwarder, em minutos por
hectare
Tratamentos
Elementos do Ciclo
Operacional
3 m x 4 m
3 m x 3,33 m
3 m x 2,5 m
DM
12,67 a
13,72 a
16,27 b
GGSC
13,60
15,32
17,02
CAC
63,19 a
70,27 a
88,77 b
GGCC
46,73 a
58,82 ab
64,77 b
Carregamento
DAD
40,28 a
43,22 b
54,99 c
CC
31,60 a
32,53 a
33,47 a
Deslocamento
SC
20,39 a
20,89 a
22,11 a
CAC
34,24 a
36,07 a
39,72 b
GGCC
25,33 a
28,10 a
32,11 a
DAD
22,28 a
25,52 b
27,39 b
Descarregamento
GGSC
7,98
9,44
10,25
Outros
0,35
0,59
8,85
As médias seguidas de mesma letra não diferem estatisticamente entre si, pelo
teste de Tukey a 5% de probabilidade.
DM – deslocamento da máquina; GGSC – giro da grua sem carga; CAC –
carregamento e ajustamento de carga; GGCC – giro da grua sem carga; DAD –
descarregamento e ajustamento de descarga; CC – com carga; e SC – sem carga.
No Quadro 2.9, comprova-se que estatisticamente no nível de 5% de
probabilidade apresentam diferenças entre as médias apenas os elementos
parciais de deslocamento da máquina, carregamento e ajustamento de
carga, giro da grua com carga, descarregamento e ajustamento de descarga
97
na operação de carregamento e os elementos de carregamento e
ajustamento de carga, descarregamento e ajustamento de descarga na
operação de descarregamento.
Quadro 2.9 – Número de garradas realizadas para efetuar o carregamento
do compartimento de carga do forwarder em relação aos
espaçamentos analisados
Nº Garradas
Espaçamentos
Carregamento
Descarregamento
3 m x 2,5 m
16,9
12,5
3 m x 3,33 m
15,8
11,7
3 m x 4 m
15,2
11,1
A seguir, encontram-se as explicações dos elementos do ciclo
operacional que tiveram variações em relação à declividade e que foram
comprovadas pela análise estatística (Quadro 2.10). Na operação de
carregamento, evidenciou-se que:
o deslocamento do forwarder na encosta apresentou maior dispêndio
de tempo em relação à baixada, pois a máquina trafegava em
velocidades reduzidas e, às vezes, deslizava o sistema pneumático
sobre o solo, formando sulcos.
Na encosta, quando o microrrelevo apresentava oscilações, o
operador gastava mais tempo na atividade de manobras para realizar
o deslocamento perpendicularmente à inclinação do terreno, o que
não ocorria na baixada.
Na execução de carregamento e ajustamento da carga na garra, os
feixes de madeira formados pelo harvester na encosta às vezes não
estavam agrupados corretamente, estendendo-se o tempo para
organizá-los.
O giro da grua com carga foi influenciado diretamente pela
declividade. Na encosta, o operador destinava maior tempo com
atenção a essa atividade, pois se alguma tora se soltasse poderia
apresentar risco de se deslocar morro abaixo, podendo provocar
acidentes.
98
Quadro 2.10 – Unidades máximas, médias e mínimas e coeficiente de
variação dos elementos que compõem o ciclo operacional do
forwarder na baixada
Frequência (%)
Espaçamento
Elementos do Ciclo
Operacional
Máximo
Médio
Mínimo
Coeficiente de
Variação (%)
DM
5,01
4,00
3,20
12,97
GGSC
4,77
4,65
3,20
9,32
CAC
19,84
17,06
14,02
29,84
GGCC
16,75
15,10
14,32
8,95
Carga
DAD
17,08
14,37
12,80
13,08
CC
13,19
8,08
7,54
36,24
Deslocamento
SC
6,35
5,48
3,56
21,83
CAC
13,80
11,51
9,54
21,27
GGCC
8,26
7,43
5,37
12,68
DAD
9,39
8,08
7,04
8,79
Descarga
GGSC
4,47
3,84
2,63
23,20
3 m x 2,5 m
Outros
1,19
0,41
0,00
48,02
DM
5,19
4,77
3,68
6,95
GGSC
4,73
4,24
2,84
10,72
CAC
21,65
18,01
16,32
22,57
GGCC
16,75
14,56
14,32
10,43
Carga
DAD
17,08
12,53
12,80
10,78
CC
12,26
10,20
7,27
26,92
Deslocamento
SC
7,56
6,92
5,19
17,89
CAC
12,45
9,80
9,46
11,58
GGCC
9,32
7,94
6,30
19,71
DAD
9,10
7,24
5,68
26,05
Descarga
GGSC
9,10
3,44
5,68
16,66
3 m x 3,33 m
Outros
1,40
0,39
0,00
46,86
DM
5,84
4,91
3,69
7,18
GGSC
5,44
3,95
3,02
12,81
CAC
19,28
17,43
14,97
14,01
GGCC
15,19
14,52
13,41
2,57
Carga
DAD
15,28
13,55
11,10
10,06
CC
9,30
8,60
6,97
9,15
Deslocamento
SC
8,25
5,84
5,30
17,35
CAC
13,76
11,39
9,47
19,34
GGCC
9,39
8,49
6,56
16,05
DAD
8,53
7,30
6,13
10,55
Descarga
GGSC
3,55
3,20
2,72
2,37
3 m x 4 m
Outros
0,85
0,52
0,00
26,83
DM – deslocamento da máquina; GGSC – giro da grua sem carga; CAC –
carregamento e ajustamento de carga; GGCC – giro da grua com carga; DAD –
descarregamento e ajustamento de descarga; CC – com carga; e SC – sem carga.
99
o operador despendia mais tempo para organizar a madeira no
compartimento de carga na encosta, evitando que alguma tora caísse
no solo.
Para adquirir maior estabilidade, o operador posicionava o forwarder
mais próximo dos feixes, realizando o carregamento apenas por um
lado, na encosta, e na baixada o carregamento era feito pelos dois
lados.
No carregamento e no descarregamento, a capacidade volumétrica
da garra era menor à medida que diminuía o espaçamento, pois ocorria
redução no volume médio das árvores.
Observou-se, no deslocamento da máquina, correlação positiva entre
o tempo e a distância para cada ciclo (Figura 2.22).
Figura 2.22 – Tempo de deslocamento do forwarder por distância de
extração em relação aos blocos testados.
Os dados foram ajustados estatisticamente pela análise de regressão
linear (T= a + bD), em que T representa a variável dependente TEMPO
(minutos), D a variável independente DISTÂNCIA (metros) e a e b os
parâmetros a serem estimados.
100
A equação 2.14 representa a regressão estimada da extração de
madeira com o forwarder na baixada:
T=0,28237535+0,025452565*D (2.14)
r² = 0,94426021; s = 0,43833393
em que:
T = tempo (minutos);
D = distância (metros);
r² = coeficiente de correlação; e
s = erro-padrão.
A equação 15 expressa a regressão estimada para a extração de
madeira com o forwarder na encosta:
T=0,2570930+0,03308697*D (15)
r² = 0,97619402; s = 0,18644687
Conforme esperado, as equações revelam que, quanto maior a
distância de extração, maior o tempo de deslocamento do forwarder, e, na
encosta, o tempo é maior para uma mesma distância.
Para as operações de carregamento e deslocamento, com relação
aos espaçamentos, observa-se que a redução no tempo gasto está
relacionada diretamente com o número de árvores por hectare;
espaçamentos menores apresentam menores espaços vazios, influenciando
o volume de madeira no compartimento de carga e na garra, ou seja, no
espaçamento maior (3 m x 4 m) o número de garradas é menor e o tempo
de carregamento e descarregamento também é menor (Quadro 2.11).
Nos Quadros 2.10 e 2.11, apresentam-se as análises das atividades
do ciclo operacional em relação às parcelas. Nota-se, nesses quadros, que
alguns casos apresentaram elevadas diferenças no coeficiente de variação,
o que é perfeitamente explicado pelo fato de as parcelas apresentarem
números variados de árvores.
101
Quadro 2.11 – Unidades máximas, médias e mínimas e coeficiente de
variação dos elementos que compõem o ciclo operacional do
forwarder na baixada
Frequência (%)
Espaçamento
Elementos do Ciclo
Operacional
Máximo
Médio
Mínimo
Coeficiente de
Variação (%)
DM
4,32
4,28
3,95
1,95
GGSC
5,07
4,59
3,71
13,57
CAC
26,49
24,79
21,00
27,56
GGCC
17,99
17,44
16,67
4,48
Carga
DAD
14,82
13,77
11,84
17,32
CC
6,59
4,47
6,13
27,89
Deslocamento
SC
4,81
3,12
4,49
24,51
CAC
10,50
10,10
9,02
6,28
GGCC
9,26
8,57
7,33
10,29
DAD
7,41
6,73
5,64
11,43
Descarga
GGSC
2,82
2,14
1,24
28,98
3 m x 2,5 m
Outros
0,00
0,00
0,00
DM
4,47
4,30
4,09
2,81
GGSC
4,61
4,30
3,35
11,97
CAC
23,95
23,67
22,90
6,65
GGCC
17,59
17,22
15,95
4,35
Carga
DAD
13,40
12,91
12,28
2,91
CC
6,82
5,24
5,88
13,15
Deslocamento
SC
4,64
3,66
3,65
8,76
CAC
10,24
10,40
10,05
2,89
GGCC
10,05
8,61
7,68
20,26
DAD
7,16
7,17
6,70
3,54
Descarga
GGSC
2,56
2,51
2,23
3,01
3 m x 3,33 m
Outros
0,00
0,00
0,00
DM
5,32
4,35
3,01
19,50
GGSC
3,55
3,48
3,01
6,59
CAC
23,06
23,93
21,82
5,27
GGCC
15,80
16,10
14,19
7,31
Carga
DAD
15,08
13,05
9,78
28,40
CC
12,24
6,35
8,28
35,21
Deslocamento
SC
6,56
4,44
5,77
22,91
CAC
12,04
11,75
9,76
13,58
GGCC
8,27
7,83
6,21
14,11
DAD
7,10
6,96
6,02
5,44
Descarga
GGSC
2,26
1,74
0,89
18,46
3 m x 4 m
Outros
0,00
0,00
0,00
DM – deslocamento da máquina; GGSC – giro da grua sem carga; CAC –
carregamento e ajustamento de carga; GGCC – giro da grua com carga; DAD –
descarregamento e ajustamento de descarga; CC – com carga; e SC – sem carga.
102
4.2.3. Rendimentos operacionais
Na Figura 2.23, apresentam-se os rendimentos médios do forwarder
por bloco.
Figura 2.23 – Rendimentos operacionais médios do forwarder.
Observa-se, nessa figura, que a produtividade do forwarder tende a
ser maior quando se aumenta o espaçamento, como acontece com o
harvester. Esse fato é justificado, especificamente, pelo fato de o volume por
árvore ser maior e o número de árvores por hectare ser menor em
espaçamentos maiores. Em média, a produtividade no espaçamento de 3 m
x 4 m foi superior 1,67% e 10,20% em relação aos espaçamentos de 3 x
3,33 m e 3 x 2,5 m.
As condições do relevo também afetaram o rendimento do forwarder.
Em média, na baixada o rendimento foi superior a 2,26% em relação à
encosta. Esses fatos, especificamente, são explicados pelos resultados do
ciclo operacional do forwarder.
103
Os dados foram ajustados estatisticamente pela análise de regressão
linear (Prod = a + b * D), em que Prod representa a variável dependente
PRODUTIVIDADE (m³sc/he), D a variável independente DISTÂNCIA
(metros) e a e b os parâmetros a serem estimados. No Quadro 2.12,
apresentam-se essas equações, representadas pelos números de 19 a 24.
Quadro 2.12 – Equações de regressão da produtividade em relação à
distância de extração do forwarder até a estrada
Trat.
Bloco
Equação
Erro-
Padrão
Coeficiente
de
Correlação
N
3 m x 2,5 m
Baixada
Prod = 48,308802-0,090391961*D
0,999151
0,9745855
2,16
3 m x 2,5 m
Encosta
Prod = 43,823209-0,080724553*D
0,559986
0,97009515
2,17
3 m x 3,33 m
Baixada
Prod = 49,723743-0,068479211*D
1,266913
0,89562554
2,18
3 m x 3,33 m
Encosta
Prod = 45,7379542-0,08278894*D
0,432278
0,97872426
2,19
3 m x 4 m
Baixada
Prod = 50,084214-0,062083893*D
0,947621
0,94527006
2,20
3 m x 4 m
Encosta
Prod = 47,991768-0,087976153*D
0,573894
0,96913249
2,21
Trat. – tratamento; N – número da equação.
Assim, através das equações ajustadas pode-se estimar, com
precisão, a produtividade do forwarder com base no espaçamento,
declividade e distância de extração.
4.2.4. Custo operacional e custo de produção
Foi utilizada a mesma planilha de custo para o forwarder nas
declividades e espaçamentos em que ele atuou. Seu custo operacional foi
igual em todas as variáveis do experimento, não ocorrendo variação no
custo operacional.
Os detalhes do cálculo do custo operacional do forwarder são
mostrados no Apêndice. Considerando taxa real de juros de 12% a.a. e uma
eficiência operacional de 85%, concluiu-se que o custo por hora
efetivamente trabalhada foi de US$101,63.
104
Para o cálculo desse custo total, os custos fixos, variáveis e
administrativos foram de 16,58 US$/he; 79,76 US$/he; e 5,30 US$/he dos
custos totais.
A Figura 2.24 ilustra a distribuição percentual dos itens que compõem
o custo operacional do forwarder. Nessa mesma figura, nota-se que o custo
de manutenção e reparos (CMR) foi o maior deles, participando com 22,13%
dos custos totais, seguidos do custo de peças (CPe), de depreciação (Dp) e
combustível (CC), representando, respectivamente, 21,93%, 14,75% e
14,62% dos custos totais.
CF = custos fixos; CV = custos variáveis; CAD = custo de administração.
Figura 2.24 – Distribuição percentual dos itens que compõem o custo
operacional do forwarder.
Para os custos por m³ de madeira extraída pelo forwarder de acordo
com a sua produtividade, pode-se observar que existe relação inversa entre
os níveis de produtividade e o custo de produção em função das
declividades e espaçamentos de análise (Figura 2.25). Assim como no caso
do harvester, observou-se custo mais baixo quando o espaçamento entre
105
plantas era maior e a declividade menor. O módulo composto pela baixada e
espaçamento de 3 m x 4 m apresentou o menor custo, com um valor de US$
2,32/m³sc.
Figura 2.25 – Rendimento operacional e custo de produção do forwarder em
função das variáveis declividade do terreno e espaçamento de
plantio.
4.2.5. Análise de sensibilidade
Variado os valores dos itens que compõem o custo operacional do
forwarder, podem-se destacar as variáveis de maior impacto no custo. Para
este estudo, selecionaram-se as seis mais importantes (Figura 2.26).
Nessa figura, nota-se que as equações que apresentam maior ângulo
são a eficiência operacional, vida útil econômica, preço do combustível, valor
de aquisição, fator de relação histórica e custo com óleo hidráulico. Dessa
forma, essas variáveis apresentam maior importância no custo operacional
do forwarder, sendo que pequenas reduções podem gerar grandes retornos.
106
Figura 2.26 – Diagrama de Spiderplot mostrando a análise de sensibilidade
dos principais componentes de variação de 20% do custo
operacional (US$/he) do forwarder.
Na Figura 2.27, apresenta-se o gráfico das equações de sensibilidade
da produtividade e custo de produção do forwarder em relação ao volume
por árvore, variando em 20% a produtividade e o custo operacional.
Observa-se, nessa figura, que pequenas reduções desses índices podem
gerar aumentos expressivos de ganho, maximizando retornos. A equação
2.16 refere-se à equação de regressão da produtividade média do forwarder
em relação ao volume por árvore.
PM = 58,260604 * 0,88121735^(1/x) (2.16)
r² = 0,6225876; s = 3,8653861
em que:
PM = produtividade média da máquina (m³sc/h);
x = volume médio por árvore (m³);
r² = coeficiente de correlação; e
s = erro-padrão.
107
Figura 2.27 – Análise de sensibilidade da produtividade e do custo de
produção do forwarder em relação ao volume por árvore,
variando em 20%. PM – produtividade média da máquina (m³
SC/he); CPr – custo de produção (US$/m³sc); e CT – custo de
operação total (US$/he).
108
5. CONCLUSÕES
As principais conclusões geradas no experimento estudado foram as
seguintes:
As variáveis de declividade e espaçamentos influenciam
significativamente a produtividade das máquinas analisadas, o que foi
comprovado pelo delineamento estatístico e pelas equações
ajustadas.
Na análise técnica do ciclo operacional, tem-se acréscimo de tempo
das atividades à medida que reduz o espaçamento e aumenta a
declividade.
As máquinas estudadas apresentaram elevado custo operacional, em
que pequenas melhorias geraram grandes incrementos.
O rendimento das máquinas (harvester, forwarder) tendeu a ser maior
quando aumentou o espaçamento do plantio e reduziu a declividade
do terreno, pois os dados seguiram uma análise exponencial.
A mudança de espaçamento, em média, pode gerar impacto no custo
de 10,98% e 1,62% a maior se a opção for pelos usos dos
espaçamentos de 3 m x 2,5 m e 3 m x 3,33 m, em comparação com o
espaçamento de 3 m x 4 m. Em relação à declividade, o aumento no
custo gerado pela encosta foi de 11,26% em relação à baixada.
109
No sistema mecanizado, a colheita em declividades maiores e com
relevo irregular fez que as máquinas ficassem geralmente instáveis e,
por vezes, realizassem manobras para adquirir estabilidade,
reduzindo a produtividade.
110
6. RECOMENDAÇÕES
Para futuros trabalhos, fazem-se as seguintes recomendações:
Realizar estudos com traçamento de toras maiores que o estudado,
especificamente para analisar a produtividade das máquinas e as
suas incidências de perda de madeira.
Desenvolver estudos para avaliar melhor a variável declividade,
estratificando-a em pequenas faixas, para obter informações
específicas acerca da produtividade e do ciclo operacional das
máquinas.
Dirigir esforços no treinamento dos operadores, visando melhorar a
qualidade e produtividade do processo produtivo.
Os ganhos ou perdas marginais nas atividades silviculturais deverão
ser anexados a este trabalho para que se tenham todas as
informações dos impactos da mudança de espaçamento em toda a
cadeia produtiva.
111
7. REFERÊNCIAS
ABRAFF – Associação Brasileira de Produtores de Florestas Plantadas.
Anuário estatístico da ABRAFF: ano-base 2008. Brasília, 2009. 120p.
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10., 1998, Curitiba. Anais... Curitiba: Universidade Federal do Paraná, 1998.
p. 77-84.
115
APÊNDICE
DADOS E CÁLCULO DE CUSTOS OPERACIONAIS
1) Determinação do custo operacional do harvester
Va = valor de aquisição do harvester (US$)
606.347,50
Vr = valor de revenda (US$)
0,12*Va
N = vida útil econômica (anos)
5
H = horas trabalhadas no ano (h/ano)
5.889,60
h = horas trabalhadas por dia (h/dia)
24
D = dias trabalhados por ano (d/ano)
245,4
E.O = eficiência operacional (%)
0,8
he = horas efetivas de uso anual (he/ano)
4.711,68
DM = dias trabalhados por mês (d/mês)
20,45
i = taxa de juros anuais (% a.a.)
0,12
S = seguros (% a.a.)
0,02
Fn = fator de relação histórica
1,5
Ce = custo com combustível
preço do combustível (US$/L)
0,97
consumo de combustível (L/h)
22
custo com óleo hidráulico (US$/L)
0,5
custo com graxas e lubrificantes (US$/L)
0,2
Cp = custo com pneus
P = preço do pneu (US$/unidade)
4.774,54
Ne = número de pneus
6
vida útil do pneu (h/unidade)
12.500,00
CMO = custo com mão-de-obra (US$/he)
salário do operador (US$/mês)
689,66
número de operadores por máquina
3,3
encargos sociais (% sobre o salário)
0,33
despesas Sociais (US$/mês)
206,9
CTP = custo de transporte de pessoal (US$/he)
0,56
CTM = custo de transporte do maquinário (US$/he)
0,42
CAD = custo de administração das operações (US$/he)
0,29
116
1.1) Custos fixos (CF)
a) Depreciação
b) Investimento médio anual
c) Juros
d) Seguros
e) Custos fixos totais
1.2) Custos variáveis
a) Custos de combustíveis
b) Custo de óleo hidráulico
c) Custo de graxas e lubrificantes
d) Custo de manutenção e reparos
e) Custo de peças
117
f) Custo de pneus
g) Custo de transporte de pessoal
h) Custo de transporte de maquinário
i) Custo de mão-de-obra
j) Custos variáveis totais
1.3) Custos de administração
1.4) Custos totais
118
2) Determinação do custo operacional do forwarder
Va = valor de aquisição do forwarder (US$)
456.544,00
Vr = valor de revenda (US$)
0,12*Va
N = vida útil econômica (anos)
5
H = horas trabalhadas no ano (h/ano)
5.889,60
h = horas trabalhadas por dia (h/dia)
24
D = dias trabalhados por ano (d/ano)
245,4
E.O = eficiência operacional (%)
0,85
he = horas efetivas de uso anual (he/ano)
5.006,16
DM = dias trabalhados por mês (d/mês)
20,45
i = taxa de juros anuais (% a.a.)
0,12
S = seguros (% a.a.)
0,02
Fn = fator de relação histórica
1,5
Ce = custo com combustível
preço do combustível (US$/L)
0,97
consumo de combustível (L/h)
14
custo com óleo hidráulico (US$L)
0,5
custo com graxas e lubrificantes (US$L)
0,3
Cp = custo com pneus (US$/he)
Pp = preço do pneu (US$unid.)
4.774,54
Np = número de pneus
8
vida útil do pneu (h/unid.)
12.500,00
CMO = custo com mão-de-obra (US$/he)
salário do operador (US$/mês)
689,66
número de operadores por máquina
3,3
encargos sociais (% sobre o salário)
0,33
despesas sociais (US$/mês)
228,28
CTP = custo de transporte de pessoal (US$/he)
0,56
CTM = custo de transporte do maquinário (US$/he)
0,42
CAD = custo de administração das operações (US$/he)
0,29
119
2.1) Custos fixos (CF)
a) Depreciação
b) b) Investimento médio anual
c) Juros
d) Seguros
e) Custos fixos totais
2.2) Custos variáveis (CV)
a) Custos de combustíveis
b) Custo de óleo hidráulico
c) Custo de graxas e lubrificantes
d) Custo de manutenção e reparos
e) Custo de peças
120
f) Custo de pneus
g) Custo de transporte de pessoal
h) Custo de transporte de maquinário
i) Custo de mão-de-obra
j) Custos variáveis totais
2.3) Custos de administração
2.4) Custos totais
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