Técnicas de gestão de operações no campo
Uso de dados em fazenda vertical: o que fazer antes de comprar um novo sensor
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Um fornecedor propõe “vamos começar acrescentando mais sensores e coletando dados” e você não tem certeza se é mesmo o caminho certo. Ou você faz registros cuidadosos todos os dias, mas eles nunca parecem ter nenhuma ligação com uma decisão de gestão. É esse tipo de dúvida que você está carregando?
Quando as pessoas ouvem “usar dados”, tendem a achar que o processo começa comprando um sistema novo de IoT ou IA. Mas o ponto de partida real está muito mais perto de você.
Os registros se acumulam, mas ninguém olha até depois do acidente
Pense no seu diário de campo diário. Muitos de vocês registram temperatura, umidade e volume de colheita em papel ou em uma planilha, e já fazem isso há bastante tempo. O problema é o que acontece depois de anotar. Se alguém realmente olha para isso é outra questão. Só quando a colheita cai é que você volta, olha e percebe, tarde demais: “os números realmente estavam errados naquela época.” Isso parece familiar? Você registra a conta de energia todo mês também, mas só dá uma olhada rápida e para em “está caro.” Você já tem dados de sobra em mãos, mas sempre olha só depois que algo acontece. O que falta não é um sensor novo. Quem olha para o que você já tem, e quando: é isso que está ausente.
Há dois modos de olhar. O “retrospectivo”, onde você volta depois que um acidente aconteceu, e o de “verificação regular”, onde você olha num ponto fixo durante os momentos normais quando nada está acontecendo. O retrospectivo termina em “os números estavam errados naquela época.” É tarde demais, então só serve para confirmar a causa em retrospecto.
Por isso, antes de comprar um sistema novo, a única coisa a decidir é quem olha e quando. Uma prática que mantenho no chão de fábrica de hortaliças folhosas em fazenda vertical é a seguinte: quinze minutos toda manhã, uma pessoa lê em voz alta o diário do dia anterior. Temperatura, umidade, volume de colheita, toda manhã, mesmo quando nada está errado. Assim, “está mais alto que o normal” registra como uma pequena sensação de que algo está diferente, antes de virar um acidente. Com a conta de energia também: só uma olhada rápida semanal em vez de uma vez por mês faz “essa semana está estranhamente alta” aparecer como a climatização rodando demais ou uma porta esquecida aberta. Em uma fazenda vertical, ambiente fechado onde a iluminação e a climatização rodam constantemente, foi onde as coisas apareceram mais cedo no meu chão de fábrica.
O mesmo número é só um registro se você olha depois do ocorrido, mas um parâmetro para medir “a diferença do habitual” se você olha todo dia durante os momentos normais. O uso de dados avança muito só com essa mudança. Acrescentar um sensor novo é adequado depois que aparece algo que você não consegue capturar nem com esse parâmetro.
O mesmo desvio é apontado no mundo da pesquisa. Segundo uma revisão em grande escala da literatura de agricultura inteligente, há muitos relatórios de que uma tecnologia funciona, mas quase nenhum estudo que analisa o quanto ela mudou o rendimento ou o retorno sobre o investimento depois de instalada (ver 1). Essa mesma revisão também aponta que a tecnologia mais amplamente usada é o sensor. É compreensível que a conversa se incline para “comprar primeiro”, mas o efeito que realmente importa acaba sendo surpreendentemente pouco medido.
A ideia de usar a conta de energia como parâmetro dos momentos normais tem respaldo na pesquisa também. Em um caso de fazenda do tipo luz solar, um relatório indica que o consumo mensal de energia por unidade de área pode servir como indicador de gestão energética (ver 2). É um caso de estufa, onde grande parte do consumo de energia passa por uma bomba de calor ligada à temperatura externa e por isso reflete as estações; uma fazenda vertical, por sua vez, é dominada pela carga de iluminação, mal acompanha a temperatura externa e seu consumo, em média, é praticamente constante. Portanto, o que se aproveita não é a ideia de que “reflete a temperatura externa e as estações”, mas o conceito de “estabelecer energia por unidade de área como um parâmetro”. Se você aplicar esse parâmetro em uma fazenda vertical, o que aparece não são as estações, mas desvios operacionais — a climatização rodando demais ou uma porta esquecida aberta. Eu acho que é assim que se deve ler — por substituição.
Então, qual é o conjunto mínimo de registros a manter? Organizando pelo critério de servir de base para decisões de gestão, você chega a três tipos: produção (volume de colheita diário e, se possível, a taxa de aproveitamento), custo (a conta de energia e como mão de obra e materiais são usados), qualidade (a classificação de expedição e quantos itens fora do padrão saíram). Esses dados provavelmente estão espalhados em cadernos e recibos separados. Não começar a medir algo novo, mas organizar o que já existe em um só lugar: é por aí que começa a construção do conjunto mínimo. Se você está travado do zero sobre quais itens organizar e como, distribuo o formato de registro que usei no chão de fábrica como os 13 modelos de gestão de operações no campo, exatamente como são. Em vez de algo para aplicar integralmente, acho melhor ver como um checklist que ilumina o que falta e o que é excessivo no seu próprio chão de fábrica.
Use a faixa normal como parâmetro e não deixe a decisão nas mãos de uma pessoa só
Mantenha a leitura em voz alta de quinze minutos todas as manhãs, e logo a leitura vira um ritual. Você se acostuma e ela começa a passar sem registrar. Na minha experiência, isso acontece quase sem falta. Por isso você precisa de duas salvaguardas.
A primeira é como construir o parâmetro inicial. No começo, ninguém sabe o que conta como “diferente do habitual.” Então aceite que no início você não vai julgar e apenas organize os números. Organize a temperatura no mesmo horário e no mesmo lugar toda manhã, e uma faixa de “o nosso normalmente fica por aqui” naturalmente aparece. Escreva essa faixa em uma linha num papel. Por exemplo, “a temperatura da manhã fica por aqui,” usando os valores reais do seu chão de fábrica. Uma vez que você colocou a faixa normal em palavras assim, o parâmetro sai do feeling de uma pessoa e fica igual para qualquer um que leia. O truque é não tentar definir o padrão correto desde o início.
A segunda é que quando só uma pessoa olha, a leitura fica presa ao olhar de uma pessoa só. Deixe uma pessoa fazer a leitura, mas nunca deixe a decisão nas mãos de uma pessoa só. O leitor pode ser fixo todos os dias. Só quando ele achar “isso parece diferente do habitual” é que, ali mesmo, vira para outra pessoa e pergunta “o que você acha disso?” Isso também é, de fato, o que impede de passar em branco depois que você se acostuma. Concentração perfeita todos os dias é impossível, então estabeleça a regra de que só quando algo chamar atenção você fala em voz alta e puxa uma segunda pessoa. A ideia é que mesmo com uma leitura rápida, basta o sistema deixar você parar no momento em que uma coisa chamar atenção.
Acostumar-se é inevitável. Construa de forma a ainda conseguir capturar coisas depois de se acostumar. Uma operação que depende de concentração perfeita não dura.
Decidir de antemão separar quem olha de quem decide parece simples, mas é onde está a alavancagem. Na pesquisa, a proposta de que uma plataforma de informação conectando dados de sensores e controle pode elevar o manejo da cultura e a tomada de decisão a um nível superior aparece repetidamente dentro das iniciativas da família UECS (ver 3, 4, 5, 6). Mas o que é proposto ali é, no fundo, a história de implementação de que você pode construir tal sistema; a maior parte não entra na questão operacional de quem olha para aquela tela, e quando, para decidir o próximo passo. É exatamente por isso que decidir quem olha e quem decide, de antemão, continua sendo um ponto que você precisa montar com as próprias mãos no fim, seja antes ou depois de trazer um sistema.
Acrescente uma medição só depois de bater na parede de isolar a causa
Mude para o ponto de vista da gestão e ele muda de novo. Um fornecedor traz uma proposta, “instale isso e o rendimento sobe,” e a reunião de diretoria da semana que vem decide se adota ou não. Você já participou de uma cena como essa? Nesse momento, como “primeiro decida quem olha e quando” se encaixa na decisão de investir ou não?
O que importa aqui não é acrescentar ou não, mas a perspectiva de “com o parâmetro que você já tem, aquela diferença pode ser isolada até a sua causa?” Quando a leitura matinal e a conta de energia semanal permitem capturar “diferente do habitual,” a próxima parede sempre chega. A diferença é visível, mas os registros em mãos não conseguem separar por que aconteceu. Digamos que a colheita caiu e a conta de energia também subiu. Mas a temperatura no diário de campo está dentro da faixa normal. Aqui você não consegue determinar “é a climatização, a água, ou outra coisa completamente diferente?” Com os registros em mãos, isolar a causa para. Esse é o primeiro sinal de “acrescentar uma medição.” Por outro lado, acrescente um sensor antes de bater nessa parede e, sem hábito de olhar, você acaba apenas dando uma olhada rápida. A ordem está invertida.
Essa ordem funciona bem em um ambiente fechado como uma fazenda vertical de folhosas. As variáveis são relativamente poucas, e o diário de campo e a conta de energia capturam muito. Por outro lado, em uma estufa agitada pelo ar externo e luz solar, ou com culturas de frutas e suas muitas variáveis, há situações em que você não consegue nem começar sem várias medições desde o início. Entenda o que estou descrevendo como uma história de ambiente fechado.
Então, quando uma proposta de fornecedor chega na reunião de diretoria, a primeira coisa que quero confirmar não é “o rendimento sobe.” É se existe, primeiro, “uma diferença que não conseguimos explicar e que nos está dando trabalho.” Se o raciocínio é que o problema vem primeiro e esta medição é necessária para isolá-lo, vale o dinheiro. Se o problema nem foi colocado em palavras ainda e o argumento de venda é só “instale e sobe,” ninguém vai olhar depois de instalado, então normalmente passo.
Mais uma coisa que olho em uma decisão de investimento é se “quem lê a medição acrescentada, e quando” pode ser colocado nos trilhos de como você opera. Uma medição pequena o suficiente para acrescentar uma linha na janela de quinze minutos da manhã vai durar. Qualquer coisa que você só consegue ver abrindo uma tela dedicada separada todo dia, por mais que funcione bem, eventualmente vai ficar sem ser vista. Isso também vi muitas vezes no chão de fábrica. A decisão de acrescentar uma medição e o trabalho de construir o hábito de olhar são uma coisa contínua. Uma nova medição também só ganha vida uma vez que caiba dentro da estrutura de “quem olha e quando.”
Problema vem primeiro, depois acrescentar uma medição funciona. Há exemplos com números claros para isso. Na irrigação, há um relato de um teste em fazenda comercial de frutas e legumes que trocou a irrigação por temporizador fixo por irrigar só quando o sensor de umidade do substrato indicava necessidade. Foi um caso coreano: hidroponia em substrato de coco em estufa comercial, cultivando tomate e morango. Para o tomate, o uso de água foi cortado para aproximadamente um terço a um sexto do método por temporizador com quase nenhuma mudança no rendimento (ver 8). Para o morango a redução não foi tão grande, cortada para aproximadamente sessenta por cento do método por temporizador (ver 7). O custo de fertilizantes foi cortado em aproximadamente quarenta a sessenta por cento em ambos. As culturas e instalações diferem da sua fazenda vertical, mas o que importa não são os números em si, e sim a ordem: “funcionou porque acrescentaram um único ponto para medir o problema de irrigação excessiva que não conseguiam ver.” Essa ordem não muda para folhosas.
Leve a sensação de estranheza do chão até a gestão e troque o que você lê
Dito isso, antes da questão de acrescentar uma medição, o “problema” em que essa decisão se baseia geralmente começa a partir de uma pequena sensação de estranheza no chão de fábrica. No entanto, algo chama atenção como “isso está um pouco estranho” no chão de fábrica, e antes de poder virar material para uma decisão de gestão, desaparece dentro do chão de fábrica como “bem, vamos esperar para ver.” Na minha experiência, é onde mais se perde. Então construa um único mecanismo para impedir que essa estranheza desapareça. Quando algo chamar atenção, você não precisa chegar a uma conclusão na hora; só deixe uma linha na margem do diário de campo: “isso me preocupou.” Não julgue, só deixe uma marca. Desaparece porque você tenta decidir naquela manhã se é esperar para ver ou um acidente. Deixe sem decidir, e quando você olha a conta de energia semanalmente, “por falar nisso, chamou atenção algumas vezes essa semana” vai ligando os pontos até formar um padrão. Se acontece uma vez só, tudo bem esperar para ver. Repita muitas vezes e já virou um problema que vale trazer para a gestão. A sensação de estranheza do chão não chega à reunião de diretoria como está; só vira palavras quando as marcas se acumulam. Você coloca um amortecedor no meio.
Mais uma coisa: as linhas crescem e você acaba voltando a ler por cima. Isso acontece? Trate como inevitável. Sempre que acrescentar uma medição, pergunte se pode eliminar uma das linhas antigas. A janela de leitura em voz alta é fixa em quinze minutos, então o número de linhas também não cresce. Precisar de um número novo deve significar que um dos que você vinha lendo toda manhã já cumpriu seu papel como parâmetro. Se a temperatura que você organizou lá no começo está agora “por aqui,” estável e há muito sem desviar, não há necessidade de falar em voz alta toda manhã. Você pode rebaixá-la para uma verificação ocasional semanal. Não aumente a janela; troque o conteúdo. Caso contrário, cresce uma linha por vez e vira uma leitura longa que ninguém olha.
Então a decisão de acrescentar e a de eliminar são um conjunto. Tanto quanto saber se vale acrescentar uma medição, pergunte a cada vez o que você pode parar de ler. Precisamente porque a janela é finita, só o que realmente vale a pena ver toda manhã sobrevive.
Até aqui a história foi “medição para isolar a causa vem depois de bater na parede,” mas em uma trilha separada, há medições que você mantém rodando desde o início. Anormalidades que já é tarde demais para corrigir e além de recuperação quando você percebe, como uma falha ou uma doença, não serão capturadas a tempo pela leitura em voz alta dos momentos normais. Medições que monitoram continuamente e disparam um alerta são mantidas em funcionamento sem esperar por um problema. E então há a calibração do próprio parâmetro. Se um sensor retorna um valor distorcido, até a faixa normal que você se deu ao trabalho de escrever fica distorcida, e você acaba fabricando o próprio “retrospectivo” que este artigo condena, do lado dos dados. Que os equipamentos estão gerando valores corretos deve ser reconfirmado periodicamente, como pré-requisito da operação. Além disso: atualize e repasse a folha com a faixa anotada cada vez que o pessoal mudar, e à noite ou quando há falta de pessoal, quando nenhum olho humano chega, não tente cobrir com operação manual mas deixe para o monitoramento contínuo. Esses dois são também lugares clássicos onde a operação dependente de pessoa desmorona, então é mais fácil decidir desde o início.
A postura de escolher o que ler e o que eliminar para se adequar às suas próprias restrições ecoa na pesquisa sobre escolha de tecnologia. O IoT agrícola é amplamente usado para muitos propósitos, gestão, monitoramento, controle, mas nenhuma tecnologia ou configuração única é ótima para toda situação. Portanto, o usuário não tem escolha a não ser selecionar de acordo com suas próprias restrições, conclui a revisão (ver 9). Não há um conjunto correto e universal que cai do céu.
Começa não com um sensor, mas com uma folha de papel
“Não instalamos sensores nem IoT para começo de conversa, então usar dados ainda está muito longe.” Você sente isso e trava na entrada? Mas começa não com um sensor, mas com uma folha de papel. Se você ainda não está registrando nada, antes de sair comprando IoT, escolha apenas um número que você já se preocupa e tente anotá-lo no mesmo horário todo dia. Para a maioria dos chãos de fábrica, a leitura do termômetro e o volume de colheita, ou mesmo só a conta de energia que chega todo mês, já está ótimo. O mais fácil para começar é a conta de energia. Ela chega como uma fatura todo mês, então tudo que você faz é mudar “dar uma olhada e arquivar” para “escrever o número deste mês ao lado do do mês passado, num único lugar.” Isso já é uso de dados de verdade. A pergunta “quem olha e quando” começa no momento em que você tem dois números para comparar. Não há necessidade de esperar o sistema se montar.
Então quem está travado na entrada não está, de fato, antes da linha de largada. A conta de energia certamente está em mãos, e você pode ter guias de entrega e um termômetro na parede também. O que há para fazer não é obter dados, mas organizar o que você está jogando fora e decidir olhar em um dia fixo. Comece com um número, uma pessoa responsável, um horário fixo. Acrescente o segundo número depois que o primeiro virar um parâmetro.
A capacidade de ler os números que você organiza cresce mesmo quando você limita os itens. Por exemplo, o que eu costumava observar com frequência no chão de fábrica de fazenda vertical era a proporção de resíduos da remoção de folhas. Termine em “muito resíduo hoje” e nada fica; mas a partir desse mesmo número você pode ler várias facetas: como o resíduo saiu, o cuidado tomado no trabalho daquele dia, uma falha em algum lugar no processo de cultivo, se as plantas estão muito apinhadas. Mesmo com um número, só organizá-lo em relação à faixa normal e perguntar “por que está alto hoje” muda a gama de ações que você pode tomar. Antes de equipamentos mais caros, esse modo de ler funciona.
Por fim, uma palavra honesta sobre onde traçar o limite. O que operar com os registros em mãos pode cobrir é o âmbito de “perceber a diferença e agir por conta própria.” A temperatura está diferente do habitual, a porta estava aberta, o abastecimento de água foi deixado funcionando — casos em que a causa está dentro da sua própria operação diária e, uma vez que a diferença é visível, você pode estender a mão e consertar. É onde esse método funciona melhor, e é mais amplo do que a maioria das pessoas pensa.
Há dois lugares onde você solta. Um é a parede de isolar a causa. A diferença é visível, mas os registros em mãos simplesmente não conseguem separar a causa, e adivinhar errado genuinamente custa dinheiro. Esse é o primeiro ponto para acrescentar uma medição e, se possível, trazer um especialista que lê esse tipo de dado como profissão. Nessa etapa, a questão já passou da operação para a tecnologia. O outro é qualquer coisa que toque segurança ou o equipamento em si — capacidade elétrica, fiação, produtos químicos, estrutura. Aí você não faz nenhum experimento com o seu próprio parâmetro. Deixe para um especialista ou encaminhe para uma decisão de investimento em equipamento. Porque o preço do fracasso ali não é “a colheita cai” mas algo além de recuperação. A regra geral é esta: se ler os números lhe diz “o que fazer,” mantenha isso dentro do seu próprio âmbito. Se ler os números lhe diz apenas “é preciso alguém que sabe mais do que eu,” essa é a fronteira. E perceber essa fronteira cedo é, em si mesmo, uma das coisas que o hábito de olhar todo dia lhe ensina.
Que você não precisa comprar um sistema caro de imediato não é só questão de instinto de chão de fábrica. Sistemas comerciais de agricultura inteligente enfrentam uma barreira de alto custo para adoção, e em seu lugar, equipamentos de baixo custo e instalações caseiras que os agricultores montam eles mesmos estão sendo examinados como meios alternativos de difundi-los, indica um relatório (ver 4, 10). A entrada não precisa ser um grande investimento — e isso é genuinamente tratado como uma opção real.
Para uma compilação mais aprofundada de know-how de monetização, há também 172 dicas para aumentar a rentabilidade de uma fazenda vertical. Depois que você conseguir transformar os registros em mãos em um parâmetro, leia isso como seu próximo passo.