Técnicas de gestão de operações no campo

Colheita em fazenda vertical: três ajustes que encerram o dilema entre eficiência e qualidade

Lista de artigos para gestores de operações no campo

Monte uma linha que corta rápido, e quando as folhas chegam à prateleira as pontas já estão machucadas. Afrouxa o ritmo para não machucar, e agora o rendimento do dia não bate a meta — você certamente já sentiu isso, onde sustentar um lado derruba o outro. Mas só parece uma escolha binária porque você colocou eficiência e qualidade numa mesma balança. Ao separar quando cortar, como se movimentar e com o que cortar, você ganha mais opções. Na prática esses fatores estão entrelaçados dentro do fluxo do dia, mas olhando primeiro para cada um como um botão separado, começa a aparecer onde você pode intervir de verdade.

Trabalho com colheita de folhosas em fazenda vertical de luz artificial há mais de dez anos. O que vem a seguir separa duas coisas: o que observei acontecer no chão de fábrica, e o que a literatura embasa no nível do mecanismo.

A colheita não é uma escolha entre eficiência e qualidade

Cortar rápido e a qualidade cai. Trabalhar com cuidado e custa mais mão de obra e mais tempo. O chão de colheita vive, na maior parte do tempo, dentro desse cabo de guerra, e a conversa tende a derivar para qual dos dois escolher. Mas olhe de perto para a colheita — quando cortar, como se movimentar, com o que cortar — e você não começa a enxergar vários botões que dá para girar separadamente? Mesmo deixando de lado as grandes alavancas como luz e temperatura por enquanto, trabalhando apenas com o que você pode mover no chão hoje, a história não é uma única alavanca de “velocidade ou qualidade”.

E tem mais uma coisa antes de girar qualquer botão: o “piso de qualidade”. Lave e seque seus utensílios e recipientes de colheita; mantenha a área de colheita livre de água e detritos — para folhosas hidropônicas, essa é a base que define a qualidade antes mesmo do corte acontecer. Empacotar com água ainda nas folhas e você criou uma porta de entrada para mofo e apodrecimento. É o que repito sem parar no chão de fábrica: lavar, secar e organizar são gratuitos, dá para fazer hoje e são reversíveis se der errado. Por isso são também o primeiro botão que você pode girar. Falar sobre o corte ou sobre nitrato enquanto isso fica frouxo, e o chão ainda não tem base firme.

Pense no horário do dia, por exemplo. Nos ambientes em que trabalhei, a fadiga aparecia à tarde, e o que havia sido cortado aparecia depois, na etapa de encaixotamento, com faces de corte irregulares e comprimentos desiguais. Do início do turno até o meio-dia, ao contrário, a concentração se mantinha — as mãos se moviam rápido e ficavam uniformes. Dito isso, qual parte do dia fica irregular varia por local e por pessoa. Deve haver ambientes onde mãos e olhos ainda não esquentaram logo cedo, e a primeira hora é a mais irregular. Então, em vez de decidir o horário de antemão, observe quando o seu ambiente fica irregular e incline essa faixa para a uniformidade — é isso que importa. O ponto é simples: se o estado varia por horário, separe seus objetivos.

Se a irregularidade vem do descompasso entre quando você corta e como se movimenta — cansado, ou ainda não aquecido, e tentando cortar na velocidade plena de produção logo de cara — a face do corte tende a ficar irregular. Claro, isso não é só sobre quem está cortando, mas aqui vou manter os olhos no que você pode mover com as suas mãos agora. Uma vez que você sabe qual é a faixa irregular, trate aquele trecho como algo completamente diferente. Baixe o botão de velocidade por enquanto e concentre-se só em uniformizar os comprimentos. Quando você está no ritmo, dá para aumentar a velocidade e ainda manter a uniformidade. Mesma colheita, mas você separa os objetivos por horário do dia.

O interessante é que quando a qualidade se estabiliza na faixa irregular, a velocidade depois também sobe. Com menos retrabalho para corrigir o lote irregular na etapa de encaixotamento, as etapas seguintes conseguem rodar mais rápido. Em vez de colocar velocidade e qualidade de frente para frente, decida com antecedência qual priorizar em cada faixa de tempo. Então há uma faixa em que as duas acompanham sozinhas. Você já teve essa experiência?

Como você se movimenta muda a uniformidade do corte

À tarde, com a fadiga chegando, você está cortando só com o pulso. Acumulando as cabeças cortadas na mão esquerda enquanto alcança a próxima, o movimento fica um pouco desajeitado. Mas de manhã, quando você está no ritmo, você vira o braço inteiro — o corpo inteiro — para ficar de frente para a cabeça. Mesma pessoa. Esse “como você se movimenta” é o que age sobre a uniformidade do corte.

O corte com pulso fica irregular provavelmente porque o alcance de corte é amplo demais e você está alcançando as cabeças distantes só com a mão. Então, quando você move as cabeças para uma bancada ou esteira antes de processá-las, ajuste a altura da bancada para que o cotovelo dobre levemente e estreite seu alcance para dentro de um único passo. Corte só o que está ao alcance, depois aproxime o corpo inteiro. Fazendo isso, o ângulo em que a lâmina entra se alinha toda vez, e as faces do corte não se dispersam — algo que vi confirmado repetidamente em ambientes de folhosas em fazenda vertical. Dito isso, o estudo que mencionarei adiante mede apenas a carga postural; se o corte fica uniforme é minha própria leitura a partir daí.

Que a carga postural em si diminui já foi relatado. Um estudo que fez análise de movimento tridimensional da colheita de folhosas em fazenda vertical descobriu que, comparado com ficar em pé ou com uma bancada de 75 cm, sentar com a bancada ajustada na altura do cotovelo e estreitar a área de trabalho reduziu o ângulo de extensão do pescoço, o ângulo de avanço do ombro e a distância de deslocamento do centro de gravidade para frente. Na postura sentada mais confortável, a extensão do pescoço ficou em torno de 22 graus e a flexão do ombro em aproximadamente 77 graus, como um exemplo citado. Note, porém, que isso foi medido trabalhando sentado em uma bancada independente, e não se aplica diretamente ao corte no lugar em um nível superior de uma prateleira de múltiplos níveis. O que se aplica é quando você move as cabeças para uma bancada ou esteira para processá-las ou selecioná-las. E o que está sendo medido é a postura no momento exato do corte — não fala sobre a velocidade do trabalho em si, nem se trabalhar por muito tempo machuca o corpo. Ainda assim, está claramente alinhado com a direção de que alcançar com só a mão quebra a postura (ver 1).

Com o que cortar é menos sobre a ferramenta do que sobre a constância do movimento

A seguir vem “com o que cortar” — a ferramenta. Cortando folhosas, algumas pessoas usam tesoura, outras passam uma lâmina tipo faca em um movimento suave. Você já notou isso — em vez de tesoura-versus-lâmina decidir a uniformidade, para ambas o que faz o trabalho é se a lâmina entra no mesmo ângulo e no mesmo ponto toda vez. A tesoura fixa o ponto de fechamento com mais facilidade, então os comprimentos ficam uniformes. A face do corte às vezes fica mais lisa ao passar a lâmina. É menos sobre a ferramenta em si do que sobre se aquela ferramenta permite manter o movimento constante. Não é que uma seja superior — a ideia é escolher a que melhor se encaixa no seu próprio trajeto de movimento.

E em torno das ferramentas, mais uma coisa se conecta: a higiene. Facas, tesouras, recipientes de colheita — lave e seque-os prontamente após o uso. Isso não é só para manter o fio afiado; é um básico de chão de fábrica para cortar a contaminação que você não quer trazer para as folhosas hidropônicas.

Quando cortar é definido pelo dia do corte e pelo preparo anterior

O último botão é “quando cortar”. Já falei sobre o horário do dia. Mas há também algo que age num ritmo mais lento — o “dia do corte”: em qual dia você corta, e o que você prepara nos dias anteriores ao corte.

Você desloca o dia planejado de colheita em um dia, e onde no dia anterior havia cabeças menores misturadas, no dia seguinte estão uniformes, e tanto o corte quanto o encaixotamento terminam sem dificuldade. Você já teve essa experiência? Mas se você só deslocou um dia por intuição, isso não vira um procedimento que você consiga reproduzir. A uniformidade das cabeças é em grande parte já definida pela densidade do plantio definitivo e pelas etapas anteriores, e mais atrás ainda pela uniformidade da germinação — mas aqui vou restringir ao que o lado do corte pode fazer.

Para folhosas como alface, os últimos dias de como você as alimenta ficam registrados no que está dentro da folha. Cortar um pouco a solução nutritiva ou o fertilizante pouco antes da colheita, e o nitrato acumulado na folha — um composto considerado uma das causas de amargor e adstringência — tende a cair. Como você aplica luz e temperatura — o lado do controle ambiental — também afina a firmeza da folha e a vida útil. Mas como o efeito varia por cultura, por cultivar e pelo crescimento naquele momento, não há resposta genérica para quantos dias antes e em quanto.

Para folhosas de fazenda vertical, há um relato que confirmou isso de forma bem concreta. Em alface butterhead cultivada sob luz artificial, gerenciar o nitrogênio por quantidade reduziu ligeiramente o rendimento, mas as cabeças ainda cresceram até um tamanho comercializável enquanto o nitrato da folha caiu (ver 4). Então não é que “reduzir o fornecimento não custa nada em rendimento”; como eu colocaria: “o rendimento pode cair ligeiramente, mas há uma faixa em que o padrão comercial se mantém.” A razão provável é que a folha já está quase toda construída, e a fase final é só afinar o que está dentro.

Dito isso, vou colocar o cabo de guerra honestamente aqui. “Só o nitrato cai enquanto o rendimento se mantém” não pode ser afirmado incondicionalmente. Em mizuna hidropônica, há um relato de que parar o fertilizante antes da colheita reduziu o nitrato, mas consistentemente baixou o rendimento (peso fresco e seco). Em outro estudo, trocar a solução nutritiva por água de torneira antes da colheita reduziu muito o nitrato mas, em um caso, perdeu vitamina C. Então se cai ou não, e o que você abre mão, varia por cultura, estágio de crescimento e estação. A posição segura é testar uma vez na sua própria cultura para confirmar.

A pesquisa em estufa também sustenta isso. Em alface NFT de estufa, parar o fertilizante 2 a 4 dias antes da colheita reduziu o nitrato da folha em média 29 a 58% e cortou o uso de fertilizante em 7 a 16%. No ensaio de primavera, parar 2 dias antes da colheita reduziu o nitrato em 20 a 36% sem perda de rendimento (ver 2). Este é um resultado de estufa, então uma das suas premissas não vale para fazenda vertical. Como a luz da estufa varia com a estação, a fonte carrega uma ressalva sazonal: em condições ruins no outono ou inverno, não funciona da mesma forma. Em uma fazenda vertical, por outro lado, você pode manter a iluminação estável com um cronograma, então é menos uma história de o efeito oscilar por estação do que uma de timing — quando você desliga ou reduz as luzes, e como isso move o seu custo de energia.

Sobre afinar o que está dentro, há mais uma coisa. Em alface cultivada sob luz natural de estufa, aplicar luz contínua por cerca de 72 horas logo antes da colheita reduziu o nitrato enquanto açúcares solúveis e vitamina C na verdade aumentaram, segundo um relato. Uma correlação inversa clara foi observada entre nitrato e esses compostos (ver 3).

Deixe-me traçar uma linha aqui. Mesmo dentro de “quando cortar”, escolher o dia e o horário pode ser movido no chão de colheita naquele mesmo dia. O preparo de solução nutritiva e luz que acabei de mencionar, ao contrário, não é algo que a equipe de colheita pode mover sozinha — é uma preparação anterior que você combina junto com o lado do cronograma de cultivo. Então, em vez de “olhar para as cabeças no dia anterior e decidir”, transforme em um procedimento: “a partir de tantos dias antes da colheita, mudar o fornecimento desta forma em consulta com o lado do cultivo.” Isso transforma a intuição em um procedimento reproduzível.

Distinguindo a faixa de sobreposição da faixa onde o cabo de guerra permanece

Estabeleça o piso de higiene, depois trabalhe o dia do corte, o trajeto de movimento e a ferramenta separadamente, e há lugares onde a qualidade sobe sem abrir mão de muita velocidade. É como pareceu até agora. Esta é a “faixa de sobreposição.” Mas nem tudo se sustenta ao mesmo tempo.

Há uma faixa em que os dois se sustentam, e uma faixa em que o cabo de guerra permanece. Eu começaria girando os botões baratos primeiro. Higiene, escolher o dia do corte, o trajeto de movimento e a ferramenta podem ser movidos hoje a custo zero, e são reversíveis se você errar. Trabalhe todos esses até o fim e qualidade e velocidade sobem mais do que você esperava. Onde o cabo de guerra permanece é geralmente o lado que toca o que está dentro da cultura diretamente, como luz ou solução nutritiva. Lá, na premissa de que ganhar um significa abrir mão de outro, você escolhe o único objetivo que melhor atende o seu cliente de destino.

Como você aplica luz é o caso clássico. Aumentar a proporção de luz azul no LED vermelho-azul e o peso fresco e seco da alface cai, enquanto pigmentos como antocianina e fenólicos na verdade sobem — essa é a tendência relatada (ver 5). Rendimento e valor nutricional apontam em direções opostas: exatamente uma faixa onde ganhar um significa abrir mão do outro. Ao contrário da faixa de sobreposição, aqui você escolhe pelo que o seu cliente de destino prefere.

O manejo pós-colheita redefine a qualidade depois do corte

Uma vez que você terminou de cortar, há outro trabalho. A remoção de folhas, seleção e embalagem são as etapas que redefinem, no final, a qualidade que você trabalhou para estabelecer. A remoção de folhas remove as folhas externas danificadas e a base, mas remover demais e o peso comercializável cai direto — empurra para baixo o rendimento comercializável. Para a seleção, estabeleça padrões de tamanho e qualidade com antecedência e classifique por eles, e o julgamento não vai variar de pessoa para pessoa. E antes de embalar, não deixe água nos vegetais nem na embalagem. Água é uma porta de entrada para mofo e apodrecimento, então a secagem completa é a premissa.

Até onde você trabalha esse manejo pós-colheita, e como você constrói a aparência e a vida útil da expedição, é coberto em profundidade em qualidade da expedição. Aqui, como um artigo sobre qualidade da colheita, vou apenas fixar a ordem: o ajuste no momento do corte fica sobre o alicerce do manejo pós-colheita — remoção de folhas e gestão da umidade.

Trabalhe a operação até o limite antes de considerar equipamentos e automação

Há mais uma linha que quero traçar. Os ajustes de higiene, trajeto de movimento e dia do corte que acabei de cobrir são operações de chão de fábrica — dentro da faixa que você pode mover através da gestão de operações no campo diária. Ir além disso para tocar na construção da própria prateleira, ou trazer maquinário de automação, é uma decisão diferente.

Considere equipamentos só depois de ter trabalhado a operação até o limite e atingido um teto. No contexto de melhorar um chão existente, essa ordem está bem. O maquinário de automação, visto em visitas técnicas ou em dados experimentais, parece estar funcionando às mil maravilhas. Mas aquele nível de efeito é, na maioria das vezes, o que aparece só depois de ter sido ajustado para aquela escala, aquela cultivar, aquele conjunto de condições. Mapeado para o layout de prateleira e a economia da sua própria instalação, não vai necessariamente funcionar da mesma forma.

Claro, a ordem não é fixada em um único caminho. Em regiões onde contratar é difícil, ou ao lançar uma grande construção nova, há um caso para incorporar a redução de mão de obra desde a fase de design. Apoiei lançamentos de instalações de fazenda vertical, e há certamente situações em que construir para baixa mão de obra desde o início funciona melhor do que reduzir mão de obra através das operações depois. Mas mesmo assim, uma coisa não muda. A premissa para as máquinas funcionarem — uniformidade no lado da planta sendo cortada, construída através das operações — vem primeiro, independentemente da ordem. Coloque uma máquina em material não uniforme e a máquina não vai uniformizá-lo.

De fato, a forma como a pesquisa está escrita apoia silenciosamente essa “uniformidade primeiro.” Com um robô de transplante, por exemplo, quanto mais fraco o enraizamento da muda, menor a taxa de sucesso do transplante, e o artigo recomenda garantir pelo menos 90% de enraizamento. Nas medições, uma taxa de enraizamento de 92% atingiu uma taxa de sucesso na faixa de 96%, enquanto em uma condição onde a taxa de enraizamento caiu para 46% a taxa de sucesso também caiu. O resultado: é determinado pela uniformidade no lado da planta mais do que pela construção da máquina (ver 6).

Sobre automação em si, a revisão levanta dois pontos ao mesmo tempo. Afirma claramente que esperar automatizar a agricultura como um todo é irrealista, enquanto a mesma revisão também diz que um equipamento autônomo construído com um manipulador de eixo simples poderia ser mais rápido e eficiente do que as máquinas dedicadas e caras em uso hoje (ver 7). Então é apenas a automação total completa que é irrealista — não está negando a automação parcial. É exatamente por isso que a ordem faz sentido: construa uniformidade através das operações primeiro, depois entregue as partes que funcionam com material uniforme para uma máquina.

Se esse investimento vale a pena também depende de quanto do custo de mão de obra a colheita ocupa dentro do custo por linha de item. Colheita e pós-colheita são as etapas que consomem a maior parte do custo de mão de obra. Então os poucos segundos que você economiza aqui incidem diretamente no custo de mão de obra na escala de produção diária. Para uma fazenda que expede 10.000 cabeças por dia, por exemplo, tirar apenas um segundo do tempo de trabalho por cabeça representa uma redução de aproximadamente 3.000 ienes no custo diário de mão de obra. Isso bate com minha própria sensação de acompanhar o custo de mão de obra no chão. Para onde o custo de mão de obra da colheita se situa na ponderação por linha de item, veja custo por linha de item; mas vale carregar a sensação tátil de que os poucos segundos aqui se ligam diretamente ao dinheiro.

O que parece ser diferença de habilidade, e o que o design pode elevar

Por fim, uma percepção permanece. Quando o volume ou a qualidade da colheita difere entre um veterano e um iniciante, você tende a atribuir a “as habilidades daquela pessoa ainda não estão lá.” Mas dado tudo o que vimos até agora, pode não ser um problema de habilidade — só que a altura da bancada não se encaixa, o procedimento do dia do corte não é uniforme entre as pessoas, ou o procedimento de higiene nunca foi escrito e compartilhado.

Aqui vou separar duas coisas. Design — altura da bancada, o procedimento do dia do corte, procedimentos de higiene e pós-colheita — eleva o “piso” para veteranos e iniciantes. Distribua o procedimento em uma única folha e a linha mínima do iniciante sobe. O “teto”, por outro lado — a produção de um trabalhador experiente, a leitura em momentos difíceis, a calibração da força — é decidido pela habilidade. Nivelar o design não apaga isso, nem deveria. O julgamento que só vem de anos de acumulação de fato permanece.

Confunda os dois e você desperdiça algo. Atribua um degrau que você poderia realmente corrigir com design a “as habilidades daquela pessoa ainda não estão lá” e você perde uma lacuna que uma única folha poderia ter fechado. Vá para o outro lado e descarte o piso que o design pode elevar como “habilidade é irrelevante”, e você subestima o acúmulo de veteranos que genuinamente funciona no chão. Então eleve o piso com design primeiro, e só então chame de habilidade o que restar. Essa é a ordem.

Resumido como um procedimento, a ordem para revisar não é tão complicada. Higiene: lave e seque utensílios e recipientes, e retire a água parada da área de colheita. Trajeto de movimento: quando você move as cabeças para uma bancada ou esteira, ajuste a bancada na altura do cotovelo e estreite o alcance para dentro de um único passo. Ferramenta: seja tesoura ou lâmina, alinhe se ela entra no mesmo ângulo e no mesmo ponto. Timing: escolha o dia do corte e o horário no chão, e combine o preparo da solução nutritiva e da luz antes do corte com o lado do cultivo. Pós-colheita: não remova folhas em excesso, e não deixe água antes de embalar. Só distribuir isso em uma única folha já começa a elevar o piso — e você pode manter o conhecimento do chão como conhecimento organizacional em vez de técnica individual.

E qual você priorizou não está resolvido só no chão de colheita. Priorize a velocidade e deixe o corte ficar irregular, e esse dano ricocheteará na vida útil pós-colheita e na aparência da expedição. Priorize a qualidade e deixe a colheita atrasar, e isso afeta o custo de mão de obra e o timing da expedição. Então a forma segura de definir a prioridade é olhar não apenas para a etapa de colheita isolada, mas através da pós-colheita e da expedição.

Olhe para a colheita pela única balança de “rápido ou cuidadoso” e tudo começa a parecer uma escolha binária. Mas estabeleça o piso de higiene, depois olhe para quando cortar, como se movimentar e com o que cortar como botões separados, e uma “faixa de sobreposição” — onde a qualidade sobe sem abrir mão de muita velocidade, dentro da faixa que você pode mover hoje a custo zero — aparece à vista. Ao mesmo tempo, uma “faixa onde o cabo de guerra permanece,” como luz ou solução nutritiva, onde ganhar um significa abrir mão de outro, honestamente existe. Lá, escolha o único ponto que melhor atende o seu cliente de destino. E só depois de ter trabalhado a operação até o limite e o teto estar à vista, considere equipamentos e automação. Vá nessa ordem e a visão se torna: o design eleva o piso, e o teto que resta é decidido pela habilidade.

Melhorar a etapa de colheita acaba atuando sobre a lucratividade de toda a fazenda. Se você quer trabalhar o que pode fazer no chão uma peça de cada vez, veja também 172 dicas para aumentar a lucratividade de uma fazenda vertical.