DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E ENGENHARIAS CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA.
RENATO MEIRELES DE LIMA
ESTUDO DE UM SISTEMA PARA ABASTECIMENTO DE SEMENTES EM SEMEADORAS AGRÍCOLAS
Panambi 2019
RENATO MEIRELES DE LIMA
ESTUDO DE UM SISTEMA PARA ABASTECIMENTO DE SEMENTES EM SEMEADORAS AGRÍCOLAS
Trabalho de conclusão de Curso apresentado ao curso de Engenharia Mecânica, da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul, como requisito parcial à obtenção do título de Engenheiro Mecânico.
Orientador: Prof. Me Herbert Tünnermann
Panambi 2019
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus, por proporcionar essa grande conquista na minha vida e na vida da minha família.
Aos meus pais, pelo apoio ao longo dessa jornada em busca desse grande sonho. E a minha esposa Núbia, por me apoiar e motivar a seguir em frente.
Ao professor Herbert Tünnermann, por todo apoio com seus conhecimentos na elaboração deste trabalho.
Ao engenheiro Edimar Dessbesell e demais colegas da empresa que contribuíram com troca de conhecimentos.
À Universidade Regional do Noroeste do Rio Grande do Sul, por todo o conhecimento obtido, que foram de grande importância para o desenvolvimento deste trabalho.
RESUMO
A mão de obra disponível para o setor agrícola está cada vez mais escassa, considerando que o trabalho rural passou a ser visto como atividades cansativas e desgastantes. Aliada a isso existem as normas regulamentadoras, as quais visam proteger o trabalhador e evitar que esses desempenhem atividades encaradas como insalubres. Devido ao desenvolvimento de novas tecnologias voltadas à agricultura, diversos novos equipamentos surgiram no mercado procurando atender as mais variadas necessidades, englobando não só o grande produtor de grãos, como também o pequeno e médio. No presente trabalho, através da aplicação de técnicas adequadas e coleta de dados na prática, ficou constatada a necessidade de substituir o sistema atual de abastecimento de semeadoras agrícolas realizado de forma manual, por um sistema mecanizado e mais eficiente. Para que os objetivos propostos pudessem ser alcançados, realizou-se uma revisão da literatura referente aos seguintes assuntos: atividades rurais, ergonomia e modernização da agricultura, segurança do trabalho, normas regulamentadoras, culturas de soja, milho e trigo e implementos agrícolas que auxiliam o plantio de culturas. Também foi apresentada a base teórica referente as técnicas para elaboração de um projeto conceitual. Essa revisão teórica serviu para a posterior criação do projeto conceitual de um novo equipamento agrícola. Aplicando as técnicas adequadas, chegou-se a três concepções de possíveis soluções que atendem as necessidades impostas pelos usuários. A concepção escolhida consiste em um equipamento composto por um reservatório de sementes. Esse equipamento é engatado no terceiro ponto do trator, e quando acionado por uma alavanca realiza a descarga de sementes nas caixas da semeadora de forma ágil e segura, o que reduz o tempo de máquinas paradas e remove pessoas de atividades não ergonômicas.
Palavras-chave: Agricultura, Implementos, Projeto Conceitual, semeadoras
ABSTRACT
The fact that rural labor has come to be seen as tiresome and exhausting workforce available for the agricultural sector is increasingly scarce considering. Allied to this are the regulatory norms, which aim to protect the worker and prevent them from carrying out activities regarded as unhealthy. Due to the development of new technologies aimed at agriculture, several new equipment appeared in the market to meet the most varied needs, encompassing not only the large grain producer, but also the small and medium-sized ones. In the present work, through the application of adequate techniques and data collection in practice, it was verified the need to replace the current system of supply of agricultural seeders carried out manually by a mechanized and more efficient system. In order to achieve the proposed objectives, a review of the literature on the following subjects was carried out: rural activities, ergonomics and modernization of agriculture, labor safety, regulatory standards, soybean, corn and wheat crops and agricultural implements that planting crops. The theoretical basis for the techniques for elaborating a conceptual project was also presented. This theoretical revision served for the later creation of the conceptual project of a new agricultural equipment. Applying the appropriate techniques, three conceptions of possible solutions were found that meet the needs imposed by the users. The design chosen consists of an equipment consisting of a seed reservoir. This equipment is engaged in the third point of the tractor, and when activated by a lever it performs the seed discharge in the boxes of the seeder of agile and safe form, which reduces the time of machines stopped and removes people of non ergonomic activities.
Key words: Agriculture, Implements, Conceptual Design, agricultural sowing
LISTA DE FIGURAS
Figura 1- Lavoura de soja nas diferentes fases 25
Figura 2- Cultura do Milho 26
Figura 3- Cultura do Trigo 26
Figura 4- Arado de discos 28
Figura 5- Grade Aradora 29
Figura 6- Equipamentos utilizados durante o plantio 30
Figura 7- Guincho para Big Bag 32
Figura 8- Carreta Graneleira carroceria de madeira 32
Figura 9- Carreta Graneleira de duas rodas 33
Figura 10- Etapas do projeto conceitual 34
Figura 11- Trabalhadores realizando o abastecimento manual em semeadoras 38 Figura 12- Processo manual de abastecimento de semeadoras agrícolas 39 Figura 13- Casa da Qualidade para sistema de abastecimento em semeadoras 40 Figura 14- Diagrama FAST para o sistema de abastecimento de sementes 43
Figura 15- Concepção 1 do implemento 52
Figura 16- Concepção 2 do implemento 53
Figura 17- Concepção 3 do implemento 54
Figura 18- Representação do implemento desenvolvido 56
Figura 19- Implemento engatado no terceiro ponto do trator 57
Figura 20- Estrutura do implemento 57
Figura 21- Alavanca de acionamento 58
Figura 22- Localização do cardã 58
Figura 23- Reservatório de sementes 59
Figura 24- Detalhe da rosca e mangote 59
Figura 25- Localização do protetor de cardã 60
Figura 26- Tipos de protetores auriculares e sua utilização 60
Figura 27- Modelagem para impressão 3D do Reservatório 61
Figura 28- Modelagem para impressão 3D do cano 61
Figura 29- Modelagem para impressão 3D do mangote 62
Figura 30- Modelagem para impressão 3D da estrutura 62
LISTA DE QUADROS
Quadro 1- QIP para sistema de abastecimento de sementes em semeadoras 42
Quadro 2- Matriz Morfológica 510
Quadro 3- Síntese das Concepções 51
LISTA DE TABELAS
Tabela 1- Prover Estrutura 44
Tabela 2- Prover Direcionamento do Mangote 45
Tabela 3- Produzir Potência 45
Tabela 4- Transmitir Potência 46
Tabela 5- Prover Reservatório de Sementes 46
Tabela 6- Conduzir Sementes 47
Tabela 7- Prover Acionamento 47
Tabela 8- Prover Transporte 48
Tabela 9- Proteger Mecanismo 48
LISTA DE SIGLAS
IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
NR Norma Regulamentadora
NR’s Normas Regulamentadoras
QIP Quadro de Identificação do Problema SPD Sistema de Plantio Direto
SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO... 11 1.1. OBJETIVOS ... 12 Objetivo Geral ... 12 1.1.1. Objetivos Específicos ... 12 1.1.2. 2. EMBASAMENTO TEÓRICO ... 14 2.1. ATIVIDADES RURAIS ... 14 2.2. ERGONOMIA NA AGRICULTURA ... 15 2.3. A MODERNIZAÇÃO DA AGRICULTURA ... 16 2.4. SEGURANÇA DO TRABALHO ... 18 2.5. NORMAS REGULAMENTADORAS ... 19 Norma NR 11 ... 20 2.5.1. Norma NR 12 ... 20 2.5.2. Norma NR 17 ... 22 2.5.3. Norma NR 31 ... 23 2.5.4. 2.6. CULTURAS ... 24 Soja ... 24 2.6.1. Milho ... 25 2.6.2. Trigo ... 26 2.6.3. 2.7. IMPLEMENTOS AGRÍCOLAS ... 27
2.8. EQUIPAMENTOS PARA O PLANTIO ... 29
2.9. IMPLEMENTOS AUXILIARES AO PLANTIO ... 31
Guincho Agrícola para Big Bags ... 31
2.9.1. Carreta Graneleira com carroceria de madeira ... 32
2.9.2. Carreta Graneleira de Duas Rodas ... 33
2.9.3. 2.10. PROJETO CONCEITUAL E TÉCNICAS DE DESENVOLVIMENTO ... 34
3. MATERIAIS E MÉTODOS ... 37
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES... 38
4.1. ANÁLISE DAS NECESSIDADES ... 38
4.2. CASA DA QUALIDADE ... 40
4.3. QUADRO DE IDENTIFICAÇÃO DOS PROBLEMAS (QIP) ... 41
4.4. DIAGRAMA FAST ... 43
4.6. MATRIZ MORFOLÓGICA ... 49 4.7. APRESENTAÇÃO DAS CONCEPÇÕES ... 51 Concepção 1 ... 52 4.7.1. Concepção 2 ... 53 4.7.2. Concepção 3 ... 54 4.7.3.
Avaliação das Concepções ... 55 4.7.4.
Descrição detalhada da Concepção Escolhida ... 56 4.7.5.
4.8. PROTÓTIPO DA CONCEPÇÃO ESCOLHIDA ... 60 5. CONCLUSÃO ... 64 REFERÊNCIAS ... 66 APÊNDICE A - ROTEIRO DE ENTREVISTA SEMIESTRUTURADA COM PRODUTORES DE GRÃOS DOS MUNÍCIPIOS DE PANAMBI-RS E SANTA BÁRBARA DO SUL-RS. ... 71 APÊNDICE B – CONCEPÇÃO 1 ... 72 APÊNDICE C – CONCEPÇÃO 2 ... 73
APÊNDICE D – PRÓTÓTIPO CONCEITUAL DO SISTEMA PARA
ABASTECIMENTO DE SEMENTES EM SEMEADORAS AGRÍCOLAS ... 74 APÊNDICE E - DESENHO DIMENSIONAL DO EQUIPAMENTO DESENVOLVIDO75 APÊNDICE F - DESENHO DIMENSIONAL DO RESERVATÓRIO DE SEMENTES76 APÊNDICE G - DESENHO DIMENSIONAL DA ESTRUTURA DO EQUIPAMENTO77 APÊNDICE H- DESENHO DIMENSIONAL DO CANO ... 78
1. INTRODUÇÃO
O aumento populacional dos últimos anos contribuiu para que a base da agricultura focasse cada vez mais na produção de alimentos, e com isso surge também a necessidade de mecanizar operações, visando o aumento da produtividade e a agilidade no desenvolvimento das atividades agrícolas.
A implantação de sistemas mecanizados é muito visível em propriedades de produtores de grãos como soja, milho e trigo, os quais em sua grande maioria encontram-se bem capitalizados e com grandes extensões de terras para produzir.
Outro fator determinante é a questão da mão de obra rural, que está cada vez mais escassa e é motivo de preocupação para produtores, os quais se veem obrigados a apelar para o uso da tecnologia modernizando-se e desta forma passando a depender de menos pessoas para desempenhar as atividades rotineiras da agricultura.
Existem também as normas regulamentadoras vigentes no Brasil, as quais são orientações trabalhistas que estabelecem padrões a serem cumpridos, e além disso visam proteger o trabalhador e evitar que esses desempenhem atividades que comprometam sua saúde. Relacionado ao tema do presente estudo existem as normas NR 11, NR 12, NR17 e NR 31.
Analisando as características e padrões existentes nas propriedades de pequenos e médios produtores de grãos, percebe-se que a mão de obra predominante é composta por familiares e alguns empregados, e as atividades auxiliares as principais (plantio, colheita) são em sua maioria realizadas de forma manual, provocando grande desgaste físico ás pessoas envolvidas.
A finalidade do implemento apresentado nesse Trabalho de Conclusão de Curso, é acelerar o processo de descarregamento de grãos em semeadoras para o plantio, e com isso reduzir o tempo de máquinas paradas. Essa redução resulta em lucros, redução do tempo de serviço e necessidade de menos pessoas envolvidas no processo de plantio, removendo-as de trabalhos não ergonômicos.
Esse implemento foi desenvolvido visando atender as necessidades do pequeno e médio produtor de grãos, considerando o seu poder aquisitivo, a estrutura da propriedade, a praticidade na utilização e manutenção do equipamento, e também a quantidade total de área de planta que o produtor possui.
A estrutura desse estudo está organizada da seguinte forma: Primeiramente é desenvolvido o embasamento teórico, englobando diversos conceitos relativos a agricultura e sua modernização, segurança do trabalho, ergonomia e os diferentes implementos já existentes no mercado que auxiliam o processo de plantio de culturas. Em um último momento desse capitulo é abordado a fundamentação teórica das principais técnicas que auxiliam na elaboração do projeto conceitual de um novo produto.
No capítulo que sucede o embasamento teórico, são apresentados os materiais e métodos utilizados no presente estudo, sendo: Análise das necessidades, Casa da Qualidade, Quadro de Identificação dos Problemas (QIP), Diagrama Fast, Busca por princípios de Solução, Matriz morfológica, e por fim, a construção do protótipo.
Após, visando proporcionar um melhor entendimento das necessidades dos usuários e da forma que se espera que o implemento funcione na prática, desenvolveu-se o projeto conceitual. O desenvolvimento é baseado na aplicação das técnicas e métodos listados anteriormente, visando encontrar a melhor solução que atenda as expectativas dos usuários, e o objetivo geral do estudo.
1.1. OBJETIVOS
Objetivo Geral 1.1.1.
O objetivo geral do desenvolvimento deste estudo é encontrar uma solução capaz de acelerar o processo de abastecimento de sementes em semeadoras agrícolas e reduzir o número de pessoas necessárias para tal atividade e de forma ergonômica.
Objetivos Específicos 1.1.2.
Os objetivos específicos são:
Realizar uma revisão da literatura de assuntos relacionados ás atividades rurais, ergonomia, modernização da agricultura, segurança do trabalho, normas regulamentadoras e culturas utilizadas para plantio.
Estudar os implementos existentes no mercado que auxiliam e facilitam o desenvolvimento desta atividade.
Coletar dados e analisar na prática como é realizado o processo de abastecimento de sementes em semeadoras atualmente;
Propor melhorias para agilizar o processo de abastecimento de sementes em semeadoras agrícolas;
Aplicar técnicas que venham auxiliar na elaboração de uma concepção que satisfaça as necessidades.
Realizar o projeto conceitual de um novo equipamento capaz de acelerar o processo de abastecimento de sementes em semeadoras, de forma segura e ergonômica.
2. EMBASAMENTO TEÓRICO
Com a finalidade de agregar conhecimentos teóricos que servem de base para o desenvolvimento do projeto conceitual do novo implemento, em um primeiro momento será abordado conceitos relativos a modernização da agricultura, segurança do trabalho e normas regulamentadoras. Posteriormente parte-se para o estudo das culturas mais cultivadas na região de Panambi-RS, e que utilizam máquinas para realizar o plantio, sendo soja, milho e trigo. Também serão apresentados os implementos auxiliares utilizados antes e durante o plantio, e em um último momento a base teórica das técnicas que auxiliam na elaboração do projeto conceitual de um novo produto.
2.1. ATIVIDADES RURAIS
Diante do cenário brasileiro, a agricultura é umas das principais bases da economia do país, desde os primórdios da colonização até o século XXI, evoluindo das extensas monoculturas para a diversificação da produção. A agricultura faz parte do setor primário, onde a terra é cultivada e após a produção pode ser colhida para consumo próprio, comércio ou exportação. (WIKIPEDIA, 2019).
Para cada tipo de cultura, existem etapas especificas de operações agrícolas. Na visão de Schwantes (2011), é possível citar várias etapas de operações agrícolas, nas quais destacam-se:
Preparo do Solo: Compreende a limpeza, roçada, correção do solo, gradeação, conservação do solo, drenagem, entre outros.
Plantio e adubação: Adubação básica, coveamento, alinhamento, marcação, confecção de canteiro, plantio, semeadura, replantio, entre outros.
Adubação: Adubação de cova, adubação de solo, adubo foliar e cobertura.
Tratamento fitossanitário: controle da formiga, tratamento de solo e de sementes.
Irrigação: Aguação, irrigação e transporte de água.
Cultivo mecânico: gradeação, roçada mecânica, aração e limpeza mecânica.
Cultivo químico: aplicação de herbicidas.
Poda: poda na formação, na frutificação e poda de limpeza.
Colheita: distribuição de caixas, colheita, transporte até o ponto de carga, embalagem (saco/caixa), carregamento de caminhão e transporte da produção.
De acordo com Brum (2005), o agronegócio é o setor mais dinâmico da economia brasileira, e pode se expandir ainda mais. Seu desempenho está diretamente relacionado às condições climáticas, a política de crédito e aos preços dos produtos agropecuários.
Atualmente a definição de agricultura familiar está ligada ao número de empregados e ao tamanho da propriedade, sendo agricultura familiar caracterizada como aquela que utiliza pouca tecnologia. O Brasil caracteriza-se como sendo um país com grande quantidade de pequenas e médias propriedades. (BRUM, 2005)
2.2. ERGONOMIA NA AGRICULTURA
A ergonomia é conceituada por diversos autores. Braga (2007) afirma que a função da ergonomia é:
Analisar a atividade exercida em situações inadequadas, cuidar desta inadequação, tornar o trabalho eficiente, tanto do ponto de vista do desempenho das pessoas (saúde, conforto) como da eficiência e eficácia do processo produtivo (qualidade, produtividade e segurança). (BRAGA, 2007)
Para Chapanis (1975), “A ergonomia é o estudo das situações de trabalho do sistema homem - tarefa - máquina, visando uma adaptação racional das necessidades do sistema tarefa - máquina às aptidões do ser humano”.
Panero e Zelnik (2002, p. 189) declaram a respeito do contexto histórico da ergonomia o seguinte:
A Ergonomia tem sido solicitada, cada vez mais, a atuar na análise de processos de reestruturação produtiva, sobretudo, no que se refere às questões relacionadas à caracterização da atividade e a inadequação dos postos de trabalho. No passado, a ergonomia teve suas aplicações nos setores militar e industrial; e nos dias atuais, está presente em todos os países do mundo e nos mais diversos segmentos da sociedade. (PANERO E ZELNIK, 2002)
No que refere-se a ergonomia na agricultura, são visíveis os riscos ergonômicos que os trabalhadores rurais são submetidos diariamente. Os trabalhadores rurais exercem suas atividades em locais abertos, geralmente ficando expostos a condições desfavoráveis com relação á clima, luminosidade, ruído, vibração, poeiras e gases. Além disso, com frequência manuseiam equipamentos e ferramentas que necessitam elevado esforço físico e posturas inadequadas. (LOPES, 2016)
De acordo com Bidger (2003), o levantamento de cargas é o motivo da grande maioria de traumas musculares entre trabalhadores. Estima-se que 60% dos problemas musculares são causados por levantamento de cargas, e 20% resulta do processo de puxar ou empurrar cargas.
Para Kruger (2001) uma das partes do corpo que mais sofre com o levantamento de cargas é a musculatura das costas. Isso acontece porque a coluna vertebral é composta por discos superpostos, e possui baixa resistência a forças que não possuem a direção do seu eixo.
Atualmente tanto as empresas como o trabalho desempenhado no meio rural, estão passando por um processo permanente de mudanças e aprimoramento. Um dos motivos da ocorrência dessas mudanças é a questão da mão de obra, que está cada vez mais escassa tratando-se de atividades que exigem esforço físico, e que são consideradas não ergonômicas.
2.3. A MODERNIZAÇÃO DA AGRICULTURA
De acordo com Employer (2017), a mecanização no campo surgiu de duas necessidades eminentes: a otimização de processos para redução do custo produtivo e a falta de empregados no campo. Entre os anos de 2005 e 2011, de acordo com o IBGE, houve uma redução de 16% nesta mão de obra.
Por longos anos, os trabalhos desenvolvidos no campo viveram na informalidade. A partir de 1988 a Constituição Federal criou leis que passaram a regulamentar as atividades rurais. (EMPLOYER, 2017).
Com base no aumento da competitividade ditada pelo mercado e visando aumentar o ritmo de produção, muitos agricultores brasileiros têm buscado soluções a fim de modernizar suas propriedades. (SANTOS, 2008)
Para Silva (2007), a modernização da agricultura, é definida como sendo a “melhoria da produção através da adoção de técnicas modernas visando uma maior produtividade da terra e do trabalho”.
Na visão de Graziano Neto (1985, p.27), “a chamada modernização da agricultura não é outra coisa, que o processo de transformação capitalista da agricultura, que ocorre vinculado às transformações gerais da economia brasileira recente.”
Para que seja possível um plantio eficiente e ágil, é extremamente necessário o emprego de novas tecnologias, principalmente no momento do plantio. Isso engloba a utilização de máquinas mais eficientes, insumos melhores e operadores mais qualificados. (SANTOS, 2008)
No Brasil a ideia de modernização da atividade agrícola materializa-se a partir da transformação da base técnica de produção, cujo discurso objetiva desencadear o crescimento econômico e, como consequência, o desenvolvimento que provoca o aumento da produtividade e melhoria para o bem-estar da sociedade. Dessa forma, é preciso que a agricultura evolua a partir da lógica de incorporação de insumos modernos, como fertilizantes químicos; agrotóxicos; sementes selecionadas etc. (SANTOS, 2008, p. 79.)
Ao longo dos anos o homem passou a buscar formas de aumentar a produtividade, e esse avanço finalmente aconteceu quando foram criadas máquinas capazes de potencializar tarefas, facilitando as atividades do dia a dia. Toda a evolução das máquinas agrícolas vem desde o arado puxado por animais no século passado, até a o surgimento de máquinas mais modernas compostas por programas computadorizados.
A mecanização trouxe muitos benefícios ao produtor rural, que passou a ter maior facilidade para desenvolver as atividades ligadas ao dia a dia do campo, além de diminuir custo com mão de obra, reduzir o tempo na execução das atividades, e tornar o trabalho menos árduo.
Com o surgimento das novas tecnologias e equipamentos mais modernos, o agricultor torna-se cada vez menos dependente da “generosidade” da natureza, e passa a desempenhar suas funções no campo com maior facilidade.
De acordo com Brum (1988), a modernização da agricultura deu-se pelas seguintes razões:
Aumento da produtividade do trabalho visando o aumento do lucro;
Necessidade de superar os conflitos entre o capital e o latifúndio, já que a modernização trouxe a questão da renda da terra
A modernização da agricultura além de objetivar facilidade no desempenho das atividades, também tem forte ligação com a segurança do trabalho e o surgimento das normas regulamentadoras. As NR’s passaram a impor limite no desempenho das atividades, de modo que o trabalhador não tenha sua saúde prejudicada.
2.4. SEGURANÇA DO TRABALHO
A segurança do trabalho pode ser conceituada como sendo um conjunto de medidas adotadas com o objetivo de evitar os acidentes e as doenças ocupacionais, e desta forma visam proteger a integridade do trabalhador e o patrimônio do empregador, evitando gastos desnecessários gerados por acidentes de trabalho.
Vários autores descrevem sobre segurança do trabalho sob diferentes óticas. Para SALIBA (2011, p. 23), “a segurança do trabalho é a ciência que atua na prevenção dos acidentes do trabalho decorrente dos fatores de riscos operacionais”. De acordo com Chiavenato, (1999, p.382), a segurança do trabalho busca antecipadamente aplicar medidas preventivas e corretivas nas situações de riscos que futuramente podem se transformar em acidentes.
Sounis (1991) por sua vez, a define dizendo tratar-se de uma ciência que visa à prevenção dos acidentes do trabalho por meio de medidas prevencionistas (análises dos riscos do local e dos riscos da operação), através de normas, onde o objetivo final é proteger o empregado, e também a empresa.
Gandra (2004, p. 62), afirma que o objetivo final da segurança do trabalho é ter um sistema cuja organização do trabalho não exponha o empregado a riscos desnecessários durante a realização de suas tarefas.
No Brasil, a preocupação com a segurança do trabalho aumentou nos anos 70. Nesse período os números de acidentes resultantes das más condições de trabalho e da ausência de uma política de prevenção elevaram-se. (MICHEL,2001)
Com o passar dos anos a preocupação relacionada ao bem estar dos funcionários no ambiente de trabalho só aumentou. Na visão de Diniz, 2005:
[...] ao longo da evolução dos anos, cada vez mais, a preocupação com o bem estar e com a integridade física dos colaboradores passou a ser um elemento de destaque na gestão de um negócio. Desenvolveu-se um entendimento de que as pessoas envolvidas no trabalho são o bem mais valioso para uma atividade bem feita que proporciona tornar uma organização competitiva e bem sucedida comercial e socialmente. (DINIZ, 2005).
No entendimento de Alberton (apud Junior, 2008), a evolução da área de segurança ocorreu motivada pelos variados estudos do tema. A segurança do trabalho deixou de ser vista do enfoque puramente informativo, para passar ao corretivo e preventivo, além disso com a intenção de proteger o empregado passou a englobar e integrar a organização como um todo.
Quando os trabalhadores ficam expostos a condições de riscos como levantamento de pesos e esforços repetitivos, sua saúde é prejudicada e a empresa também perde, pois esses problemas são refletidos em baixa produtividade. Objetivando impor limites que visem proteger a saúde do trabalhador no desempenho de suas atividades, surgem as normas regulamentadoras.
2.5. NORMAS REGULAMENTADORAS
De modo a auxiliar as empresas nos anos 1980 e 1990, foram elaboradas modelos normativos para gestão do Sistema de Segurança e saúde no Trabalho – SST. Esse modelo serve como orientação na prevenção aos acidentes de trabalho. (MATTOS; MÁSCULO, 2011).
As normas Regulamentadoras (NR’s) são orientações criadas para definir parâmetros mínimos e medidas relacionadas á segurança e saúde do trabalhador. Atualmente existem 37 normas regulamentadoras vigorando no Brasil. Estas normas são regidas pela portaria n° 3.214 de 8 de junho de 1978.
Relacionado ao assunto desse trabalho, tem-se hoje em vigor no Brasil as normas NR 11, relacionada ao transporte, movimentação, armazenagem e manuseio de materiais, a NR 12 referente a segurança no trabalho em máquinas e equipamentos, a NR 17 que refere-se a ergonomia, e ainda a NR 31, relacionada a saúde e segurança do trabalho na agricultura.
Norma NR 11 2.5.1.
A norma regulamentadora NR 11 (2004), define os requisitos de segurança que devem ser respeitados nos ambientes de trabalho. Engloba transporte, movimentação, armazenagem e manuseio de materiais.
O item 11.2 exclusivamente relata as orientações de segurança para atividades de transporte de sacas. O processo de transportar sacas é definido no subitem 11.2.1 como sendo “toda atividade realizada de maneira contínua ou descontínua na qual o peso da carga é suportado, integralmente, por um só trabalhador, compreendendo também o levantamento e sua deposição”.
A norma não determina um valor máximo de peso admissível, mas no subitem 11.2.2 fixa a distância máxima que pode ser percorrida para transportar um saco em 60,0 (sessenta) metros. Quando esse limite é superado, o transporte e descarga deve ser realizado por meio de impulsão de vagonetes, carros, carretas, ou outro tipo de tração mecanizada.
Os itens 11.2.3 e 11.2.3.1 impõe que não é permitido o transporte manual de sacos por meio de pranchas, sobre vãos superiores a 1 metro ou mais de extensão. Essas pranchas devem possuir largura máxima de 50 centímetros. O item 12.2.4 determina que para operações manuais de carga e descarga de sacas em caminhão ou vagão, o trabalhador deve contar com a ajuda de outra pessoa para desempenhar a tarefa.
Norma NR 12 2.5.2.
A Norma NR 12 foi criada em 08 de Junho de 1978 pelo Ministério do Trabalho e Emprego e visa assegurar que máquinas e equipamentos sejam seguros para o uso do trabalhador. O principal foco dessa norma é proteger partes móveis que possam entrar em contato com as pessoas e causar acidentes.
O item 12.1 da norma NR 12 declara em que ela consiste, sendo:
12.1. Esta Norma Regulamentadora e seus anexos definem referências técnicas, princípios fundamentais e medidas de proteção para garantir a saúde e a integridade física dos trabalhadores e estabelece requisitos mínimos para a prevenção de acidentes e doenças do trabalho nas fases de projeto e de utilização de máquinas e equipamentos de todos os tipos, e ainda à sua fabricação, importação, comercialização, exposição e cessão a
qualquer título, em todas as atividades econômicas, sem prejuízo da
observância do disposto nas demais Normas Regulamentadoras – NR
aprovadas pela Portaria nº 3.214, de 8 de junho de 1978, nas normas técnicas oficiais e, na ausência ou omissão destas, nas normas internacionais aplicáveis. (NR 12, 1978)
De acordo com o item 12.3 dessa norma, é função do empregador adotar medidas de proteção a todos os trabalhadores. Essas medidas obedecem uma ordem de prioridade, sendo de acordo com o item 12.4: Equipamentos de proteção coletiva, medidas administrativas e medidas de proteção individual.
O item 12.38 afirma que as chamadas zonas de perigo dos equipamentos e máquinas devem conter sistemas de segurança como proteções fixas, móveis e dispositivos de segurança interligados. O objetivo desses sistemas é assegurar proteção à saúde e à integridade física dos trabalhadores.
O item 12.41 esclarece que são considerados meios de proteção os elementos responsáveis por prover segurança por meio de barreira física, podendo ser proteção fixa, e proteção móvel. Na proteção fixa só é permitida sua remoção ou abertura utilizando ferramentas especificas. Já a proteção móvel pode ser aberta sem o uso de ferramenta.
O item 12.42 define que são considerados dispositivos de segurança componentes que reduzem riscos de acidentes. Esses componentes podem ser classificados em; comandos elétricos ou interfaces de segurança (a), dispositivos de intertravamento (b), sensores de segurança (c), válvulas e blocos de segurança (d), dispositivos mecânicos (e) e dispositivos de validação (f).
Fica determinado no item 12.45 que as máquinas e equipamentos que possuem proteções móveis associadas a dispositivos de intertravamento, só devem operar quando as proteções estiverem fechadas, assim como devem ter suas funções perigosas interrompidas quando os itens de proteção forem abertas durante a operação. No item “c” deste item ainda é determinado que as funções perigosas da máquina não consigam dar início a operação sem que ocorra o fechamento das proteções.
O item 12.47.2 determina a respeito do eixo cardã, o seguinte: “O eixo cardã deve possuir proteção adequada, em perfeito estado de conservação em toda a sua extensão, fixada na tomada de força da máquina desde a cruzeta até o acoplamento do implemento ou equipamento”
Relacionado ás máquinas e equipamentos que oferecem risco de ruptura de suas partes, fica determinado o seguinte: “As máquinas e equipamentos que ofereçam risco de ruptura de suas partes, projeção de materiais, partículas ou substâncias, devem possuir proteções que garantam a saúde e a segurança dos trabalhadores.”
Norma NR 17 2.5.3.
A norma NR 17 é uma norma especifica sobre ergonomia. De acordo com o Manual de Aplicação da Norma Regulamentadora nº 17 (2002), visa “estabelecer e regulamentar parâmetros que permitam adaptar as condições do trabalho ás pessoas, proporcionando um máximo de conforto, eficiência, desempenho e segurança para os mesmos.”
A ergonomia como ciência busca envolver não apenas o homem e seu local de trabalho como também todos os aspectos necessários para o trabalhador desenvolver suas tarefas, tais como: máquinas, ferramentas, equipamentos de proteção, ambiente físico, mobiliários, sistemas de produção, etc. (BRASIL, 1996).
O subitem 17.1.2 da norma NR 17 define que cabe ao empregador realizar a análise ergonômica do trabalho:
17.1.2. Para avaliar a adaptação das condições de trabalho às características psicofisiológicas dos trabalhadores, cabe ao empregador realizar a análise ergonômica do trabalho, devendo a mesma abordar, no mínimo, as condições de trabalho, conforme estabelecido nesta Norma Regulamentadora. (NORMA NR 17, 1990)
Sem determinar valores específicos quanto á capacidade, o subitem 17.2.2 desta norma estabelece que nenhum trabalhador deve transportar de forma manual cargas passiveis de comprometer sua saúde. Também é sugerido que sejam realizados treinamentos e instruções para os trabalhadores designados a transportar manualmente cargas. Quanto á mulheres e trabalhadores jovens, fica determinado que o peso da carga deve ser menor que o permitido para homens.
O item 17.2.6 estabelece a respeito do transporte e descarga de materiais feito por equipamento mecânico o seguinte:
17.2.6. O transporte e a descarga de materiais feitos por impulsão ou tração de vagonetes sobre trilhos, carros de mão ou qualquer outro aparelho mecânico deverão ser executados de forma que o esforço físico realizado
pelo trabalhador seja compatível com sua capacidade de força e não comprometa a sua saúde ou a sua segurança. (NORMA NR 17, 1990)
Relacionado à utilização de equipamentos mecânicos de ação manual, o item 17.2.7 determina o seguinte:
17.2.7. O trabalho de levantamento de material feito com equipamento mecânico de ação manual deverá ser executado de forma que o esforço físico realizado pelo trabalhador seja compatível com sua capacidade de força e não comprometa a sua saúde ou a sua segurança. (NORMA NR 17, 1990)
Norma NR 31 2.5.4.
O trabalho no meio rural engloba agricultura, pecuária e serviços de reflorestamento. A agricultura é um dos setores mais importantes para a economia do Brasil, mas é também uma das áreas que oferece maiores riscos aos profissionais que dedicam-se a esse setor.
A NR 31 é relacionada a segurança e saúde no trabalho na agricultura, pecuária, silvicultura, exploração florestal e aquicultura. Em seu subitem 31.1.1 é descrito os objetivos da norma, sendo:
[...] estabelecer os preceitos a serem observados na organização e no ambiente de trabalho, de forma a tornar compatível o planejamento e o desenvolvimento das atividades da agricultura, pecuária, silvicultura, exploração florestal e aqüicultura com a segurança e saúde e meio ambiente do trabalho. (BRASIL, NR 31)
Em outras palavras, a norma NR 31 visa garantir que os empregadores adotem medidas para controle dos riscos à saúde do trabalhador rural, fornecendo a estes ambientes de trabalho salubres e adequados. A norma estabelece no seu item 31.3.3 item “c”, que é dever do empregador rural realizar melhorias nos ambientes e nas condições de trabalho, garantindo um bom nível de segurança e saúde aos trabalhadores.
O item 31.5.1 consideração “a”, determina que o empregador tem obrigação em eliminar os riscos, através da substituição ou adequação dos processos, máquinas e equipamentos. De igual modo a norma estabelece nos itens 31.3.4 considerações “a” e “b”, que cabe ao trabalhador cumprir as determinações referentes as formas seguras de desenvolver suas atividades, além de adotar as medidas de proteção determinadas pelo empregador.
Devido as atividades desempenhadas na agricultura envolver o processo de plantio e colheita de culturas, faz-se necessário uma análise referente aos tipos de culturas predominantes na região de Panambi-RS.
2.6. CULTURAS
O sistema de plantio direto (SPD) é uma tecnologia que colabora com a sustentabilidade na agricultura, principalmente com relação a produção de grãos. Contudo, o êxito de tal sistema depende do atendimento de alguns quesitos, entre os quais se sobressai o emprego de rotação de culturas. De acordo com informações da Embrapa (2015):
A rotação de culturas consiste em alternar, anualmente, espécies vegetais, numa mesma área agrícola. As espécies escolhidas devem ter, ao mesmo tempo, propósitos comercial e de recuperação do solo.” (EMPRAPA, 2015)
Ainda segundo informações da Embrapa (2019), o Brasil é um dos maiores produtores de grãos do mundo. A seguir, será abordado as principais culturas cultivadas na região de Panambi/RS, sendo soja, milho e trigo, as quais utilizam semeadoras no processo de plantio
Soja 2.6.1.
A cultura da soja tem elevada importância diante do cenário econômico mundial. De acordo com Embrapa (2019), o Brasil é o segundo maior produtor mundial de soja, atrás apenas dos EUA.
No entendimento de Martin (apud Goldschmidt, 2017) perante o cenário econômico mundial, a soja é uma das mais importantes culturas produzidas e consumidas. Pode ser comercializada em formato de grãos, farelo ou óleo, variando de acordo com o meio de consumo (humano ou animal).
O mesmo autor afirma que a partir da década de 70 ocorreram muitas mudanças no universo agrário brasileiro. A soja e seus derivados (grãos, farelo e óleo) passaram a liderar as exportações agrícolas brasileiras. A figura 1 ilustra uma lavoura de soja (a) nas diferentes fases sendo as vagens verdes (b) e após com o grão pronto para ser colhido (c).
Figura 1- Lavoura de soja nas diferentes fases
Fonte: Autor (2019)
Milho 2.6.2.
O milho é um importante cereal cultivado em todo o mundo. É denominado Zea Mays, nome originalmente indígena que traduzido significa “sustento a vida”. Históricamente o milho foi o alimento básico de várias civilizações, sendo que os povos Olmecas, Maias, Astecas e Incas reverenciavam o cereal na arte e na religião. (WIKIPÉDIA, 2019)
Em níveis de importância mundial, o milho possui características que o tornam um cereal muito utilizado e bem visto. De acordo com Vorpagel, (2010):
O elevado potencial produtivo, composição química e valor nutritivo fazem com que esse cereal seja considerado mundialmente como um dos mais importantes e devido a sua versatilidade de uso, é utilizado tanto na indústria, como na alimentação humana e animal. (VORPAGEL, 2010)
O Brasil é o terceiro maior produtor mundial de milho, sendo o estado do Mato Grasso o maior estado produtor do país, com uma produção de 28 milhões de toneladas anuais. Desse valor apenas 5% é destinado ao consumo humano. (WIKIPÉDIA, 2019)
Do mesmo modo que a soja, a cultura do milho é grandemente favorecida pelas tecnologias e inovações, que o tornam cereal destaque na expansão da atividade agrícola brasileira. O cultivo desse cereal é mecanizado, onde é muito
empregada a técnica do plantio direto. Pode ser cultivado tanto na chamada “safrinha”, quanto na safra principal. O controle de pragas só deve ser realizado caso for necessário, e a adubação orienta-se ser feita com base nos resultados da análise do solo. (WIKIPÉDIA, 2019)
A figura 2 ilustra uma lavoura de milho(a) e de modo aproximado a espiga de milho comportando os grãos (b).
Figura 2- Cultura do Milho
Fonte: Autor (2019)
Trigo 2.6.3.
O trigo é uma gramínea cultivada em todo o mundo, sendo mundialmente a segunda maior cultura de cereais, atrás apenas do arroz. (WIKIPÉDIA, 2019)
Muito da importância desse cereal se dá pela grande demanda de seus derivados como pães, massas, etc. De acordo com informações do IBGE (2002), a região Sul é responsável por mais de 90% da produção brasileira de trigo. A figura 3 ilustra uma lavoura de trigo.
Figura 3- Cultura do Trigo
No âmbito de mercado internacional, as exportações do trigo triplicaram nos últimos cinquenta anos. Esse crescimento está relacionado ao aumento do consumo de alimentos, especialmente da carne, a qual vincula-se aos grãos para alimentação dos animais. (BAILLARD, apud WENTZ, 2010)
De acordo com Brum (1988), o trigo é uma cultura de alto risco, mas que ainda é empregada devido à ausência de outras culturas de inverno. A respeito disso ele descreve o seguinte:
Infelizmente ainda não há outras culturas de inverno bastante difundidas e confiáveis que possibilitem o aproveitamento das terras. Aveia, centeio, linhaça e cevada ocupam áreas bastante limitadas. Por isso prevê-se acentuada ociosidade das terras nessa época do ano, aconselhando-se sua utilização para o cultivo de gramíneas e o pastoreio. (BRUM, 1988)
Para o cultivo do trigo e demais culturas apresentadas é necessário a utilização de máquinas e implementos capazes de desenvolver o processo de forma rápida e eficaz. Por isso da necessidade de entender o que é um implemento agrícola, e sua importância no processo de plantio.
2.7. IMPLEMENTOS AGRÍCOLAS
Atualmente existem disponíveis no mercado diversos implementos capazes de acelerar e facilitar os processos de plantio e colheita. São equipamentos que acoplados em um sistema de tração realizam de forma mais prática as atividades essenciais.
Os efeitos da modernização tornou possível realizar diversas atividades em um tempo menor, e de forma mais produtiva. As atividades desenvolvidas por implementos vão desde o preparo e adubação do solo, até o plantio e a colheita. Será descrito a seguir alguns importantes implementos agrícolas existentes e que auxiliam de forma positiva o plantio das culturas.
Para deixar o solo em boas condições para receber as sementes podem ser realizados dois procedimentos, classificados em preparo primário e secundário. O preparo Primário do solo consiste no seguinte:
O preparo primário consiste na operação mais grosseira, realizada com arados ou grades pesadas, que visa afrouxar o solo, sendo utilizada também para incorporação de corretivos, de fertilizantes, de resíduos vegetais e de plantas daninhas, ou para a descompactação superficial. Na incorporação de insumos ou de material vegetal, os equipamentos de discos
são mais eficientes, pois permitem melhor mistura desses ao solo. Têm como desvantagem o potencial de causar maior compactação subsuperficial que o arado de aivecas ou o escarificador. O arado de aivecas é eficiente na descompactação e na incorporação de resíduos vegetais. Por outro lado, tem baixa eficiência na mistura de insumos e pode deixar o solo desprovido de cobertura morta. O arado escarificador faz a descompactação do solo, ao mesmo tempo que mantém maior taxa de cobertura morta sobre o mesmo. Por outro lado, tem baixa eficiência no controle de plantas daninhas e na incorporação e mistura de insumos ao solo. (EMBRAPA, 2019).
De acordo com a Embrapa (2019), "a segunda etapa, chamada preparo secundário, consiste na operação de destorroamento e de nivelamento da camada arada de solo por meio de gradagens do terreno."
Dentre os implementos utilizados para realizar o preparo primário e secundário do solo, os de maior relevância são o arado e a grade aradora. Segundo Machado (1996), o arado é a máquina ou implemento agrícola composto de um ou mais órgãos capaz de desenvolver simultaneamente o corte, elevação, faturamento e inversão parcial da leiva.
O mesmo autor afirma que ao utilizar arados pretende-se controlar as plantas que concorrerão com a cultura a ser implantada em termos de espaço, fertilidade, umidade e luminosidade. Na figura 4 pode ser visualizado um modelo de arado de discos utilizado no preparo primário do solo.
Figura 4- Arado de discos
Fonte: Agri Expo (2019)
Já as grades agrícolas são equipamentos que destinam-se ao preparo secundário do solo, realizando o destorroamento e nivelamento do terreno após o preparo primário. Na visão de Machado (1996), devido a variedade de grades existentes no mercado, este equipamento pode adaptar-se a outras funções como: Preparar o solo, desmatar vegetação fina, picar e incorporar restos de culturas,
incorporar sementes e adubos que foram aplicados a lanço, escarificar e quebrar camadas superficiais do solo, entre outros. A figura 5 ilustra um modelo de grade aradora.
Figura 5- Grade Aradora
Fonte: Itália Maquinas (2019)
2.8. EQUIPAMENTOS PARA O PLANTIO
Existem diferentes termos usados para referir-se a máquina de plantar. De acordo com Silveira ocorre uma certa confusão ao referir-se a elas (1989, p.87):
Muitos lavradores, fabricantes, revendedores de máquinas e até mesmo engenheiros agrônomos fazem certa confusão entre os termos: semeadora, plantadora e transplantadora. As semeadoras são máquinas destinadas ao plantio de espécies vegetais que se reproduzem por semente, isto é máquinas que fazem a operação agrícola denominada semeadura. Plantadoras são máquinas empregadas no plantio de culturas que se reproduzem por órgãos vegetativos, como raízes colmos, tubérculos etc. Nesse caso temos a mandioca, batata, cana-de-açúcar e determinadas forrageiras. Transplantadora é a máquina destinada a “plantar mudas” desenvolvidas em viveiros. Portanto, como plantio designa-se a operação de se colocar no solo de maneira adequada os órgãos de reprodução dos vegetais, com vistas a sua exploração agrícola. Assim, o termo “plantio” abrange a plantação propriamente dita de órgãos vegetativos, a semeadura de sementes e o transplante efetuado com mudas já desenvolvidas.
De acordo com Machado (1996), os equipamentos podem classificar-se de acordo com a fonte de potência, sendo:
Tração Animal – Utilizam como fonte de potência animais de tração.
Tração Mecânica – Utilizam como fonte de potência, motores Quanto ao engate a fonte de potência, o mesmo autor as classifica em:
De arrasto: O acoplamento a fonte de potência ocorre através de um único ponto.
Montados: A união da fonte de potência (trator) dá-se por meio de três pontos
Semi montados: Este acoplamento acontece por meio dos dois braços inferiores de sistema de engate de três pontos, sendo que a parte traseira do equipamento é sustentada por rodas.
Tem-se disponível no mercado uma variedade de máquinas destinadas ao plantio e adubação (Figura 6). Na agricultura familiar de plantio direto ou convencional são utilizadas máquinas de tração animal (A). Para o plantio de pequenas áreas ou locais de difícil acesso são muito utilizadas equipamentos manuais (B), os quais exigem bastante esforço físico. A semeadora agrícola (C), é o implemento principal utilizado para o plantio. Com o passar dos anos e os avanços tecnológicos, elas estão cada vez mais modernas e com um maior potencial de produtividade.
Figura 6- Equipamentos utilizados durante o plantio
Fonte: Elaborado pelo autor (2019)
“As plantadeiras e semeadoras estão disponíveis em modelos de 2 a 34 linhas de plantio. Estes implementos foram desenvolvidos com características
adequadas à topografia, solo e clima de cada região produtora.” (MASSEY FERGUSON, 2018).
A semeadora é classificada por muitos profissionais, como sendo a máquina agrícola de maior importância depois do trator. Uma boa semeadura resulta no sucesso das culturas. Se ocorrerem erros durante esse processo a produtividade diminuirá. (SILVEIRA, 1989).
Além desses equipamentos utilizados para realizar o plantio propriamente dito, existem também os implementos auxiliares, os quais exercem papel fundamental, uma vez que auxiliam e agilizam o desenvolvimento de algumas tarefas indispensáveis.
2.9. IMPLEMENTOS AUXILIARES AO PLANTIO
Os produtores rurais entendem que um bom ano depende de uma boa colheita, por isso passaram a investir não só em máquinas como colhedoras e semeadoras, como também em implementos auxiliares que exercem papel fundamental para o desenvolvimento das atividades na lavoura. A seguir serão descritos alguns desses implementos:
Guincho Agrícola para Big Bags 2.9.1.
O guincho agrícola para bag é indicado para movimentação, carga e descarga de bags de sementes. Durante o plantio, o guincho torna-se item fundamental para auxiliar no manuseio de grandes pesos.
De acordo com Cavalheiro (2013), o funcionamento dos guinchos para big bags é baseado no movimento de cargas por meio da força hidráulica de um trator, que quando acoplado a esse transforma a força em movimento.
Na maioria das propriedades devido ao desgaste físico dos trabalhadores e ao baixo rendimento proporcionado pelo abastecimento manual de sacas, produtores passam a utilizar o guincho como uma alternativa menos desgastante para o abastecimento de sementes nas semeadoras. A figura 7 demonstra um guincho para big bag.
Figura 7- Guincho para Big Bag
Fonte: Bandeirante Industria de Máquinas (2019)
Carreta Graneleira com carroceria de madeira 2.9.2.
Pode-se definir carretas agrícolas como máquinas capazes de suportar grandes cargas que variam em peso, de acordo com o modelo. Uma característica fundamental que as carretas agrícolas possuem para poder ser utilizadas no agronegócio é uma estrutura resistente e robusta. (AGROPOL, 2019)
De acordo com Agropol (2019), são equipamentos que oferecem mais agilidade aos processos produtivos servindo para transportar produtos secos e úmidos de diferentes pesos.
A carreta graneleira de carroceria de madeira (Figura 8), é um implemento que nos dias atuais ainda é muito utilizado por pequenos produtores. Sua capacidade de transporte é bastante limitada e por isto tem perdido espaço quando deseja-se movimentar um volume maior. Além disso, necessita o uso da força humana para realizar a manipulação das sacas.
Figura 8- Carreta Graneleira carroceria de madeira
Carreta Graneleira de Duas Rodas 2.9.3.
Com surgimento das novas tecnologias, médios e grandes produtores de grãos passaram a investir nas carretas graneleiras de maior capacidade. É um equipamento muito utilizado durante a colheita, já que além de armazenar os grãos também agem como um meio para transporta-los da colhedora até o caminhão ou até o local final de armazenagem.
“Indicada para acompanhar as colheitadeiras recolhendo cereais a granel, tais como, arroz, soja, trigo e outros. Ideal para ser usada em terrenos alagados – de várzea – e em lavouras de terras altas.” (AGRIMEC 2019)
Durante o plantio, sua função é transportar os insumos até a lavoura eliminando a necessidades de caminhões. A figura 09 ilustra um modelo de carreta graneleira de duas rodas.
Figura 9- Carreta Graneleira de duas rodas
Fonte: Planti Center (2019)
Como pode ser visto, o mercado dispõe de uma variedade de equipamentos para auxiliar o processo de plantio de culturas. Mesmo assim, é visível a necessidade da criação de produtos mais eficientes em questão de tecnologia, e que venham de encontro não só as necessidades de grandes produtores de grãos, como também de pequenos e médios. A seguir serão descritos as técnicas envolvidas no desenvolvimento do projeto conceitual de um novo implemento.
2.10. PROJETO CONCEITUAL E TÉCNICAS DE DESENVOLVIMENTO
Conforme definição de Valdiero (1997, p.19):
O projeto conceitual é a parte do processo de projeto onde as técnicas de criatividade, a elaboração de estruturas de funções, a procura por princípios de solução, suas combinações na síntese de concepções e as técnicas de avalição são aplicadas com o propósito de se chegar a uma solução conceitual viável e capaz de resolver o problema.
De acordo com Puhg (1991) e Ottossom (2004), o principal objetivo da fase do projeto conceitual é criar soluções que atendam às necessidades dos clientes, servindo como base para o posterior projeto detalhado do produto, através das respostas ás seguintes questões: “Porque?” “Quando?” “Como?” e “Onde?”.
No entendimento de Forcellini (2002):
O projeto conceitual é tido como a etapa mais importante na fase de projeto de um produto, pois as decisões tomadas nessa etapa influenciam sobremaneira os resultados das fases subsequentes. O projeto conceitual é a etapa do processo de projeto que gera, a partir de uma necessidade detectada e esclarecida, uma concepção para um produto que atenda da melhor maneira possível esta necessidade, sujeita às limitações de recursos e às restrições de projeto. (FORCELINI, 2002).
Baseando-se nessas informações, ainda de acordo com Forcelini (2002), é possível visualizar na Figura 10 as etapas envolvidas no desenvolvimento de um projeto conceitual.
Figura 10- Etapas do projeto conceitual
Entre as principais técnicas existentes que são utilizadas para o desenvolvimento de um projeto conceitual, destacam-se: Análise das Necessidades (coleta de dados), Casa da Qualidade, Quadro de Identificação do Problema (QIP), Diagrama FAST e Matriz Morfológica.
Para Gil (2002), a coleta de dados pode ser realizada através de observações, depoimentos, entrevistas, análise de documentos e análise de documentos físicos.
A técnica chamada de Casa da Qualidade, de acordo com Dessbesell, Valdiero, Kleveston e Rasia (2014), é definida “como uma ferramenta que sistematiza os desejos dos clientes por meio de expressões linguísticas, para identificar explicitamente os requisitos do consumidor, relacionando-os com as características de engenharia”.
Na visão de Magri (2009):
[...] a matriz da qualidade funciona como um sistema em que a entrada (input) é a voz do cliente. O processo nada mais é que a transformação das necessidades exigidas pelo cliente. A saída (output) consiste nas especificações do produto/serviço.
Outro recurso é o Quadro de Identificação dos Problemas (QIP), onde é possível realizar uma análise concreta de todas as fases do ciclo de vida dos materiais que serão utilizados. Desta forma, tem-se o planejamento das necessidades que devem ser atendidas para que seja possível obter as saídas previstas em cada etapa do ciclo de vida do produto. (VALDIERO,1999).
O Diagrama FAST, Técnica de Análise Funcional de Sistemas, é um método de hierarquia que induz o pensamento lógico. Para Valdiero (1994), FAST é uma técnica em que se parte de uma função de mais alto nível constituída pelos desejos do cliente, até chegar as funções de nível mais baixo, as quais tornam possível a função de alto nível.
A partir das funções do Diagrama FAST, é desenvolvida a matriz morfológica, conforme Yan (1998), a matriz morfológica engloba o desenvolvimento de uma lista de parâmetros relacionados ao problema, e com base nisso gera alternativas de solução para cada parâmetro. Em outras palavras, a matriz morfológica elenca as funções do produto, os possíveis meios (princípios de solução), e representa visualmente as funções e os princípios de solução de modo a combiná-las e gerar as concepções.
Por fim, a última técnica compreende a criação de um protótipo da concepção escolhida. Para Cunha et al (2000), o uso de protótipos torna o conceito teórico possível de ser observado na prática.
3. MATERIAIS E MÉTODOS
Para o desenvolvimento do projeto conceitual do novo implemento utilizou-se técnicas e métodos. Em um primeiro momento procurou-se descobrir quais eram as necessidades e desejos de produtores rurais das regiões de Panambi-RS e Santa Bárbara do Sul quanto á melhorias no desempenho de suas atividades diárias.
Desse modo foi realizado uma entrevista semiestruturada com questões previamente estabelecidas para ser perguntadas aos produtores, conforme modelo disposto no “Apêndice A” desse trabalho. Também de modo a coletar dados relevantes, foi realizado o acompanhamento de um dia de trabalho durante o plantio da cultura da soja do ano agrícola 2018/2019 de um produtor rural.
Com as necessidades bem estabelecidas, os desejos foram sistematizados através da aplicação da técnica da Casa da Qualidade, onde os requisitos dos usuários foram relacionados com as características de engenharia.
Outra técnica utilizada foi e elaboração do Quadro de Identificação dos Problemas (QIP), onde foi possível analisar todas as etapas do ciclo de vida do equipamento para descarga de sementes em semeadoras agrícolas.
Após, foi desenvolvido o Diagrama FAST. Nessa técnica foram listadas as principais funções que o equipamento proposto deve atender, e a partir da função básica realizou-se seu desdobramento em módulos funcionais.
Em seguida foi realizada a busca por princípios de soluções que satisfaçam as necessidades que foram listadas no diagrama FAST. Desenvolveu-se então a matriz morfológica para o equipamento em estudo. A matriz morfológica contempla os princípios de soluções dispostos em ilustrações, de modo a facilitar a visualização e a tomada de decisão.
A partir disso, desenvolveu-se 03 (três) concepções, ou seja, 03 alternativas de soluções para o problema. Com as três concepções bem definidas, foi realizada a avaliação das concepções, de modo a determinar aquela que melhor satisfaça as necessidades dos usuários.
Após foi realizada a elaboração do protótipo da concepção escolhida. O protótipo conceitual foi desenvolvido através do software SolidEdge e o modelo sólido impresso em 3D.
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
O objetivo deste trabalho é desenvolver o estudo e projeto conceitual de um sistema para abastecimento de sementes em semeadoras agrícolas. Para isso, nesse capítulo serão aplicadas as principais técnicas e métodos para chegar a solução ideal.
4.1. ANÁLISE DAS NECESSIDADES
Para desenvolver a análise das necessidades, foi realizada entrevistas com agricultores dos municípios de Panambi/RS e Santa Bárbara do Sul /RS. O roteiro de perguntas seguido encontra-se disponível no “Apêndice A” desse trabalho.
Outro método utilizado foi a coleta de dados em campo, onde foi possível acompanhar as atividades de plantio da soja da safra de verão 2018/2019 de um pequeno produtor rural do município de Panambi-RS. Na ocasião ficou evidenciado algumas situações.
Os trabalhadores realizam o abastecimento de sementes em semeadoras agrícolas de forma manual, ficando em posições não ergonômicas, realizando o levantamento de pesos e exercendo atividades repetitivas que prejudicam a saúde. A posição que os trabalhadores ficam durante o exercício dessa atividade, pode ser visualizado nas figuras 11 e 12.
Figura 11- Trabalhadores realizando o abastecimento manual em semeadoras
Figura 12- Processo manual de abastecimento de semeadoras agrícolas
Fonte: Autor (2019)
Além disso notou-se que no período de 01 hora de trabalho, considerando duas abastecidas, perde-se um tempo total de 15 minutos com máquinas paradas para realizar essa atividade. Outro fator observado é a questão da compactação do solo, causada pela movimentação de veículos com rodas sobre o mesmo.
4.2. CASA DA QUALIDADE
A figura 13 apresenta a técnica da Casa da Qualidade aplicada para o sistema de abastecimento de sementes em semeadoras agrícolas.
Figura 13- Casa da Qualidade para sistema de abastecimento em semeadoras
Fonte: Autor (2019) nome: data: 28/4/19 título do projeto: 14 13 12 11 10 9 x 8 V 7 6 5 V 4 3 x 2 x x x x x x x 1 v V V + P R E C IS Ã O - C U S T O D E F A B R IC A Ç Ã O + V E L O C ID A D E D E O P E R A Ç Ã O + C A P A C ID A D E D E C A R G A + V ID A U T IL - M A S S A + S IN C R O N IS M O D A S O P E R A Ç Õ E S -C U S T O C O M M A N U T E N Ç Ã O + C O M P O N E N T E S P A D R O N IZ A D O S + S E G U R A N Ç A G ra u d e i m p o rt â n c ia P e s o R e la ti v o C O N C O R R E N T E 1 C O N C O R R E N T E 2 C O N C O R R E N T E 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 B E N C H M A R K
ATRIBUTOS DO CONSUMIDOR (CA's) CARACTERÍSTICAS DE ENGENHARIA (EC's) 1 2 3
AGILIDADE NO ABASTECIMENTO 1 9 9 8 8 7 6 8 3 4 10 10 11,6 2 6 10
POUCA MANUTENÇÃO 2 2 4 3 1 3 2 1 9 4 3 7 8,1 9 5 1
FÁCIL DE REGULAR 3 8 4 2 2 1 2 3 4 2 2 6 7,0 6 2 9
FÁCIL DE OPERAR 4 4 2 2 1 1 3 8 2 1 9 8 9,3 9 8 6
PROTEÇÃO PARA AS PESSOAS 5 2 4 1 3 1 2 2 1 1 9 10 11,6 9 9 9
ENCONTRAR PEÇAS DE REPOSIÇÃO 6 1 1 1 1 4 1 1 9 9 2 8 9,3 10 8 1
FÁCIL DE ACOPLAR AO TRATOR 7 5 3 4 2 1 4 1 1 4 9 6 7,0 2 4 10
PRATICIDADE PARA TRANSPORTAR 8 1 4 1 1 1 9 1 1 1 5 5 5,8 2 6 10
ALTA DURABILIDADE 9 1 9 1 1 9 1 1 5 1 1 7 8,1 1 6 10
PREÇO 10 3 9 1 4 1 4 4 1 1 4 8 9,3 6 7 8
É AUTOMATIZADO 11 4 5 1 1 1 1 9 4 2 9 6 7,0 1 3 9
ACABAMENTO BEM FEITO 12 1 3 1 1 1 1 1 1 1 9 5 5,8
13 0,0 14 0,0 15 0,0 16 0,0 PESO DE IMPORTÂNCIA 398 545 514 287 545 273 380 416 269 614 0 0 0 0 86 100,0 IMPORTÂNCIA RELATIVA (%) 11,9 16,2 15,3 8,5 16,2 8,1 11,3 12,4 6,3 14,5 0,0 0,0 0,0 0,0 UNIDADES DE MEDIDA % R$ K M /H T O N A N O S KG % R $ /A N O % % VALORES DE META ab r/ 0 0 16000 8 2 30 260 100 500 100 100 RENATO MEIRELES DE LIMA
Com base nos dados da casa da qualidade, é possível perceber que os produtores (consumidores/clientes) visam agilizar o abastecimento de sementes em semeadoras, através de um equipamento fácil de operar, que exija pouca manutenção, facilidade para encontrar peças de reposição, com alta durabilidade e sistemas de segurança que venham proteger as pessoas envolvidas no desenvolvimento da atividade. Além disso almeja-se um preço razoável.
Os demais itens como (praticidade para transportar, automatização, acabamento, facilidade de acoplar ao trator e facilidade de regulagem) também são considerados, porém obtiveram um peso menor.
4.3. QUADRO DE IDENTIFICAÇÃO DOS PROBLEMAS (QIP)
O Quadro de Identificação dos Problemas (QIP) destaca os principais quesitos demandados para atender as necessidades e desejos dos usuários, assim como também as características de engenharia mencionadas na casa da qualidade anteriormente.
Nesse quadro foi realizado a análise ciclo de vida do equipamento para abastecimento de sementes em semeadoras agrícolas. Para o preenchimento do QIP, foram analisadas as saídas desejadas, ou seja, aquilo que se espera do equipamento em cada etapa do seu ciclo de vida. Posteriormente, listou-se as saídas indesejadas de cada etapa conforme Quadro 1.
Quadro 1- QIP para sistema de abastecimento de sementes em semeadoras
4.4. DIAGRAMA FAST
Após o desenvolvimento do QIP, é elaborado o Diagrama FAST, nele é elencado as funções primordiais que o projeto visa atender, e posteriormente a partir da função básica é realizado o seu desdobramento de modo sistemático em funções secundárias e terciárias. A representação do Diagrama FAST para o sistema que visa descarregar sementes na semeadora agrícola é apresentado na Figura 15.
Figura 14- Diagrama FAST para o sistema de abastecimento de sementes
4.5. BUSCA POR PRÍNCIPIOS DE SOLUÇÃO
Essa etapa consiste na busca por princípios, meios, elementos que satisfaçam/solucionem as necessidades do usuário, as quais foram listadas nas funções do diagrama FAST.
Para o estudo em questão, foi desenvolvido 10 módulos funcionais, e para cada um deles listou-se 03 possíveis soluções. Essas soluções são representadas por desenhos, visando facilitar a visualização e memorização. As tabelas seguintes ilustram essas soluções, sendo:
Tabela 1 – Prover estrutura: Nessa etapa é realizada a busca por possíveis materiais que podem ser utilizados na fabricação da estrutura do equipamento.
Tabela 1- Prover Estrutura
A – Prover estrutura
Ideograma Descrição do princípio de solução
A-1
Estrutura em aço: Estrutura metálica, bem simples e
leve. O aço é um material 100% reciclável e as estruturas podem ser desmontadas e reaproveitadas.
A-2
Estrutura em madeira: Desvantagem é a equipamento
rústico, sem muita tecnologia. Apropriado para trabalho por tração animal.
A-3
Estrutura em aço robusta: Permite a sustentação dos
diversos componentes do sistema de abastecimento com pouca manutenção e alta durabilidade.
Fonte: Autor (2019)
Tabela 2 – Prover direcionamento mangote: Nessa etapa é realizada a busca por possíveis soluções que agilizem o direcionamento do mangote do equipamento nas caixas da semeadora.
