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Dissertação de Mestrado
Documento
Autor
Nome completo
Yu Kawahara
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2017
Orientador
Banca examinadora
Porto, Arthur José Vieira (Presidente)
Abrahão, Roberto Funes
Bettini, Humberto Filipe de Andrade Januário
Título em português
Colheita de coco: um estudo para a mecanização
Palavras-chave em português
Análise de viabilidade
Coco
Colhedor
Mecanização
Resumo em português
Com a onda de consumo de produtos naturais e de qualidade nutricional, a água de coco tem entrado em evidência no mercado. Assim, nos últimos anos, o seu consumo tem apresentado um crescimento em escala mundial e o cenário mostra uma perspectiva favorável para a expansão de mercado. O Brasil, na posição de um dos maiores produtores de coco verde, possui o potencial de contribuir para o abastecimento da demanda mundial do coco e consequentemente uma oportunidade para o desenvolvimento da economia brasileira. Um dos maiores obstáculos para atender essa demanda é a operação de colheita, causada pela altura na qual os frutos se localizam. A solução tecnológica satisfatória para realizar a colheita nestas alturas é inexistente. Este trabalho teve como objetivo dar luz a esse tema sob a ótica da engenharia, de forma a compreender melhor o processo de colheita do coco e analisar a viabilidade de mecanização da colheita tanto do ponto de vista técnico como econômico. Foi realizada uma revisão bibliográfica e foram coletadas informações relacionadas ao coco e ao processo de colheita sob a ótica da engenharia. Em seguida os aspectos econômicos que envolvem a cultura de cocos foram analisados e foi obtido através de matemática simples dois critérios que estipulam uma faixa de preços da solução que gera receitas aos produtores de coco. Um conceito do equipamento de colheita foi criado na expectativa de se analisar a viabilidade técnica da solução. O trabalho concluiu que ainda não há uma solução tecnológica que tenha alcançado sucesso no mercado, ou seja, a sua solução ainda não está adequadamente concluída. Os dados existentes na literatura sobre os elementos do coqueiro como geometria e seu processo de formação são insuficientes para que a engenharia crie uma solução de forma adequada. Muitas informações estão em forma tácita. Nesse sentido, não havia também dados que sustente que a cultura apresentaria condição de criar, desenvolver e sustentar economicamente um equipamento com as tecnologias disponíveis atualmente para realizar tal operação. O presente trabalho formatou e sistematizou esses dados. O processo de colheita foi analisado através do estudo de tempos e métodos. Planilhas de custos foram formatados para análise do potencial de retorno econômico, da cultura. Assim, os resultados mostraram que um equipamento que realizar a colheita em 30 segundo por coqueiro, pode ter um preço máximo de R$ 373.927,74 para se gerar um fluxo de caixa anual de R$ 11.673,63/(ano.ha) a partir do ano que o equipamento tornar-se necessário. Com base na metodologia de projeto clássica, foi estudado propostas de soluções, os quais, convergiram na solução baseado em plataforma montada em veículo para posicionar o(s) operador(es) em altura elevada para corte dos cachos, conjugado com equipamento auxiliar para descida dos cachos através de um mecanismo armazenando-os diretamente em uma caçamba, sem a necessidade de descida do operador. Considerando-se os valores de mercado do caminhão, plataforma e dos custos estimados para as adaptações, conclui-se que o equipamento proposto é viável tanto do ponto de vista técnico como econômico.
Título em inglês
Coconut harvesting: a study for the mechanization
Palavras-chave em inglês
Coconut
Harvester
Mechanization
Viability analysis
Resumo em inglês
With the wave of consumption of natural products with nutritional features, the coconut water has been coming into evidence on the market. Thus, in the last years, its consumption showed an increase worldwide and the current scene shows a favorable perspective for the market expansion. Brazil, as one of biggest growers of coconuts in the world, has the potential to contribute for the worldwide coconut supply and consequently is an opportunity for the Brazilian economy development. One of the biggest hurdles to supply this demand is the harvesting operation, caused by the height which the fruits are located. A satisfactory technical solution to perform the harvesting at these heights is inexistent. The aim of this work is to provide an insight about this topic from the engineering point of view, in order to understand the harvesting process and to analyze the mechanization-viability of the coconut harvesting from an economical and technical point of view. A literature review was performed and information related do coconuts and its harvesting process were gathered from an engineering point of view. Then, the economic aspects that involve the coconut production were analyzed and two criteria that stipulate a price range of the solution which brings satisfactory incomes for the coconut growers were obtained through simple mathematics. Lastly, a concept of the harvesting device was created in order to analyze the technical feasibility of the solution. This work concluded that there is still no technological solution that achieved success on the marked, in other words, its solution is not properly concluded. The existing data in the literature about elements of coconut such as geometry and its growing process are insufficient for the engineering to create a solution properly. A lot of information is in a tacit form. In this sense, there aren't also data that supports that the coconut culture shows conditions to create, develop and economically sustain equipment with the currently available technologies to perform such operations. The present work formatted and systematized these data. The harvest method was analyzed through motion and time study. Cost sheets were formatted to analyze the potential economic return for the coconut culture. Then, the results show that an equipment that harvests in 30 seconds per tree can have a maximal price of R$ 373.927,74 in order to generate an income of R$ 11.673,63/(year.ha), starting in the year which equipment will be required. Based on the classical design methodology, solution proposals were studied, which converged into the solution based on using a truck-mounted working lift, in order to raise the workers, to cut the coconut bunches, combined with an auxiliary equipment do lower and store the harvested bunches through a mechanism directly to a truck bucket, without the necessity to lower the operator. Considering the market price of the truck, working lift and the estimated costs for the adaptations, this work concludes that the proposed equipment is viable from both technical and economical point of view.
 
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Data de Publicação
2017-10-09
 
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