Marcos Milan

Material flow determination through agricultural machinery management

The approach of material embodiment in agricultural production systems is important because it determines the convergence of inputs (indirectly, the natural resources) to the field. Additionally, material flow is the basis for both environmental (energy analysis, emergy synthesis, life-cycle analysis and carbon inventories) and economical analyses. Since different materials cannot compose a single index, generally these flows are not shown, making comparisons among approaches difficult. Another aspect that makes comparisons difficult is the definition of the boundary of the studied system. If these boundaries differ, results will also be different, hiding actual distinctions among systems. The present study aims to suggest an arrangement of existing models to determine material flow in agricultural production systems. The following steps were considered: i) the adoption of a diagram language to represent the analyzed system; ii) determination of the material flow for directly applied inputs; iii) determination of the material flow for indirectly applied inputs, which included: determination of the effective field capacity; fuel consumption; machinery depreciation; and labor. Data on fuel consumption were compared with the models presented. The best model applied was a fixed parameter based on engine power (0.163 L kW-1 h-1). The determination of the material flow for maize silage production presented similar results as those obtained in regional databases.

Energy balance methodology and modeling of supplementary forage production for cattle in Brazil

A pecuaria e a principal fonte de proteina no Brasil, e sofre pela estacionalidade das chuvas, necessitando-se da suplementacao alimentar. Para amenizar tais problemas surgem tecnicas visando o aumento da produtividade, porem demandando mais energia. O balanco energetico e uma importante ferramenta para avaliar a eficiencia com que um sistema de producao utiliza os insumos, pois relaciona os fluxos de energia de entrada (input) e a energia disponibilizada pelo sistema (output). No entanto, nao ha uma metodologia padrao para tal analise, e ainda analisar diferentes opcoes nao e uma tarefa facil, pela complexidade de sistemas agricolas e pelas interacoes de suas variaveis. Sendo assim, o presente trabalho objetivou propor uma metodologia de determinacao do balanco energetico, que desse suporte ao desenvolvimento de um modelo em planilha eletronica. Este foi utilizado para avaliar dois sistemas: um de producao de silagem de milho (Zea mays L.) e um de silagem emurchecida de Tifton 85 (Cynodon spp.). A silagem de milho apresentou balancos energeticos bruto de 14,08 e a emurchecida 0,98, ja para o balanco de energia digestivel foram 9,12 e 0,99, respectivamente. As adubacoes demandaram 73,4% do total de energia na silagem de milho e a irrigacao 99,7% na emurchecida. A analise de sensibilidade indicou produtividade e teor de materia seca como variaveis criticas do balanco energetico para a silagem de milho. Na emurchecida tal analise nao indicou variavel alguma. Reducoes da concentracao do fertilizante e uso de irrigacao foram as melhores alternativas para o milho e o Tifton 85, respectivamente.

Qualidade das operações de preparo de solo por controle estatístico de processo

Agricultural enterprises must have a professional business management and competitive operational techniques to face competition. The statistical process control (SPC) technique is one of the tools that improve quality and productivity of the companies. Developed and used in factories, the SPC has a large application potential for farming and stocking. Facing this potential development, the aim of this study was to evaluate the quality control effects on tillage operations using the SPC as an evaluation tool. The quality control for the chisel operation provided a reduction of 38.4% on data average variability and increased desired data to 45.0%. For the harrow operation, provided a reduction of 9.8% of the average diameter, and increased in 75.0% the desired stone diameter rate for the area.

Capacity of the mechanical harvesting process of sugar cane billets

The mechanized harvest of sugar cane (Saccharum officinarum L.) in Brazil is an irreversible trend and it comes with a great concern about the quality of the cane delivered to the industry. A key component to quality is the billet length which affects the processing of raw material, cane deterioration, invisible losses and load density of transport vehicles. Thus, due to the importance of the billet standard in quality and cost of raw material, this study aimed to evaluate if the mechanized harvesting of sugar cane can supply the quality requirements for the crushing process, regarding the billet length. A plot with burnt sugar cane (3.2 ha) and another one with green sugar cane (8.0 ha) were selected to be harvested by two (2) self-propelled sugar cane harvesters. For each harvested 0.4 ha a sample from each infield wagon was collected. The sample was composed by ten billets. The variability in burnt sugar cane was higher than in green sugar cane, and both harvesters did not present the capacity of keeping the billets with similar lengths when operating either in burnt or green conditions.

Planning soil tillage using quality function deployment (QFD)

O setor florestal brasileiro representa aproximadamente 4% do produto interno bruto, valor estimado em US

Qualidade operacional do plantio de cana-de-açúcar

21 bilhoes. As florestas denominadas artificiais, ocupam ao redor de 4,8 milhoes de hectares sendo previsto uma necessidade de ampliacao para atender a demanda futura, alem do replantio das areas cohidas. Uma das preocupacoes com essas areas e evitar a compactacao do solo devido as operacoes mecanizadas e uma das tecnicas e o preparo reduzido. O objetivo deste trabalho e definir as prioridades do preparo do solo de acordo com as necessidades da muda de eucaliptus; para tanto utilizou-se da funcao desdobramento da qualidade (QFD) para identifica-las. Os requisitos tecnicos largura e profundidade do sulco e tamanho dos torroes foram os mais importantes para atender as demandas das mudas. O QFD e uma tecnica que tem potencial de aplicacao, tanto na area florestal como agricola, para identificar e traduzir as demandas das culturas em requisitos tecnicos.

Software para estimativa do custo operacional de máquinas agrícolas - MAQCONTROL

OPERATIONAL QUALITY OF SUGAR CANE PLANTING The association of a good soil correction and tillage, to the good quality on planting provides the proper development for sugar cane crop and guarantees the ratoon longevity. Cost and importance of these operations for the crop development determined the execution of this work, which is to identify the critical factors and to analyze the process of successive improvement on sugar cane planting. For that the work was divided in three steps: the definition of critical items; the evaluation of these items and purposes of improvement; establishment and evaluation of these improvements. FMEA method was applied for the definition of critical items and the evaluation was conducted by histograms and a control chart. Principles of PDCA circle were used for the establishment of these improvements. There were sixteen items (potentials of failures) and two of them were evaluated. It was possible to observe an increasing of the values within the expected limits, with the establishment of the improvements. However, the analyzed items were considered as instable.

Energy performance of a production system of eucalyptus

The rational mechanization has as main objectives the selection and optimization of mechanized systems. An adequate purchase of agricultural machinery is not sufficient if its use is not controlled in operational and financial aspects. This work describes the development of software to estimate operational costs of agricultural machinery (MAQCONTROL), using Borland Delphis development environment and Firebird database. The operational costs were divided in fixed and variable. In fixed costs, the expenses with depreciation, interest, storage and insurance were estimated. In variable costs, the emphasis was given to the expenses on maintenance, lubricating oils, filters, tires, grease, fuel, small repairs, and parts replacement. Results have shown the software efficiency for the proposed objectives. Therefore, the MAQCONTROL software proved to be an important tool in the rural management process, because it reduces information costs and accelerate the precise determination of operational costs of farm machinery.

Avaliação da distribuição de sementes por uma semeadora de anel interno rotativo utilizando média móvel exponencial

O contexto da racionalizacao dos sistemas de producao, a insercao de parâmetros nao-economicos na tomada de decisao e a magnitude do cultivo de eucalipto, no Estado de Sao Paulo, Brasil, nortearam este estudo, cujo objetivo foi estabelecer os fluxos e o desempenho das transformacoes energeticas de um sistema de producao de eucalipto. O sistema avaliado apresentou tres alternativas de manejo de acidez do solo: calcario, cinzas e biossolido. Os indicadores utilizados foram o retorno de energia sobre energia investida, intensidade e balanco energeticos, que representam, respectivamente, a taxa de retorno de energia obtida, a energia contida na biomassa e a energia obtida por area. Para o cenario basico, calcario, o retorno de energia sobre energia investida foi de 58,5 MJ MJ-1, a intensidade energetica da biomassa 124,7 MJ m-3 e o balanco de energia foi 2120,7 GJ ha-1. A energia demandada foi maior com cinzas (5,2%) e biossolido (57,2%). Os principais insumos foram, em ordem decrescente: combustivel, fertilizantes, herbicida e calcario. A colheita e a principal operacao (56,7%), seguida da subsolagem. O combustivel gasto na colheita mais fertilizantes e calcario correspondem a 79,6% da energia necessaria. A sensibilidade do sistema mostrou que o material de controle de acidez do solo causa maiores efeitos na demanda de energia (ate +57,4%) que os cenarios sugeridos (-5,3% com acrescimo da eficiencia de campo).

Utilização de dados georreferenciados na determinação de parâmetros de desempenho em colheita mecanizada

Conceitos de qualidade cada vez mais se tornam essenciais para a sobrevivencia da empresa agricola, pois a importância do aprimoramento das operacoes agricolas se faz necessaria para a obtencao de resultados viaveis economicamente, ambientamente e socialmente. Uma das dimensoes da qualidade e conseguir de conformidade, ou seja, a garantia de execucao exata do que foi planejado para atender aos requisitos dos clientes em relacao a um determinado produto ou servico. Os objetivos deste trabalho sao avaliar a distribuicao longitudinal entre sementes de uma semeadora de anel interno rotativo, e propor a utilizacao da metodologia estatistica da Media Movel Exponencialmente Ponderada (MMEP) como alternativa para o controle de qualidade da semeadura, quando nao ha normalidade da distribuicao dos dados. Os resultados demonstraram que a MMEP e adequada para a avaliacao da qualidade da distribuicao longitudinal de sementes, pois concordou com os dados apresentados na estatistica descritiva, o que lhe credencia para avaliacao de distribuicoes nao normais.