Técnicas de gestão de operações no campo
Por que o planejamento de cultivo da fazenda vertical sempre desvia — não é problema de precisão
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“Monte o cronograma para usar a capacidade plena de produção e faça a expedição e o pessoal se encaixarem nele” — é assim que você pensa o planejamento de cultivo? Montar dessa forma faz com que, toda semana, as contas deixem de fechar em algum ponto. Há excedente no lado da expedição, reclamações chegam do lado do pessoal, e você passa o tempo consertando o estrago. Você conclui que o cronograma no papel não é preciso o suficiente e o refaz em detalhe ainda maior. Mas por mais fino que fique, o desvio não desaparece. Se é assim, talvez o lugar que você está suspeitando seja simplesmente o errado.
Atuei por muito tempo na produção e implantação de folhosas como alface em fazendas verticais, e boa parte das situações em que um plano parava de funcionar vinha não da fineza do cronograma no papel, mas do momento em que coisas que se movem em velocidades diferentes eram amarradas numa única linha.
O desvio do plano é um problema de três relógios, não de precisão
Há inúmeras situações em que as coisas não correm como o cronograma diz que deveriam. Observe com atenção e você nota que o desvio não chega em apenas um tipo. As ondas de excedente e escassez na expedição se movem em passos finos semana a semana, enquanto o cultivo em si é muito mais lento: mesmo quando você muda o ritmo do transplantio definitivo, o resultado só aparece semanas depois. E o vai e vem da mão de obra tem picos em outro momento ainda. Dentro do mesmo “plano”, coisas de velocidades diferentes estão misturadas — você nunca sentiu isso?
Isso não é impressão de uma pessoa só. Pela minha experiência, a maioria dos casos em que um plano para de funcionar começa aqui. Chamamos de “planejamento de cultivo” em uma única palavra, mas dentro dele há pelo menos três relógios diferentes. A expedição é puxada pela demanda e oscila em passos finos semana a semana. O cultivo segue o ciclo de um ser vivo, então mesmo quando você age, a resposta não volta antes de algumas semanas. Para alface folhosa, uma muda leva cerca de 35 dias da semeadura até a colheita. Mesmo quando você intervém, o efeito só chega à prateleira um ciclo depois. O vai e vem da mão de obra se move em picos diferentes de ambos.
O problema é colocar essas coisas de velocidades diferentes na mesma escala de um único cronograma no papel. Alinhe às ondas rápidas e o lado do cultivo é sacudido; alinhe ao ciclo lento e a expedição deixa pedidos escaparem. Portanto, o desvio não é um problema de precisão do cronograma. É um problema estrutural de forçar três coisas que deveriam girar separadamente a se sincronizar.
“Tente capturar como uma única linha e ela desvia” — isso aparece da mesma forma no lado da pesquisa também. Quando você tenta prever o peso da alface de fazenda vertical na colheita a partir do tamanho aparente em um único momento, a correlação não passa de 0,45. Mas adicione uma característica que abrange o tempo, como o movimento das folhas, e ela sobe para 0,74 (ver: 1). Esse próprio movimento das folhas tem uma periodicidade ligada ao ciclo claro-escuro (ver: 1). Olhe não para um quadro estático, mas para o fluxo do tempo — ou seja, para o ciclo — e a realidade se torna mais legível. O plano é igual: aja somente a partir da contagem de expedição de uma semana específica e você erra. Só quando você o enxerga como uma onda, como um ciclo, a realidade começa a fazer sentido.
Como posicionar os amortecedores para os três eixos girarem separadamente
Dito que há três relógios, talvez isso faça sentido de imediato. Mas aqui resta um ponto de atrito. Mesmo sendo dito que devem girar separadamente, na prática os três puxam uns aos outros. Tente responder às oscilações da expedição e você vai querer mexer no ritmo do transplantio definitivo; quando vem um pico de colheita, a mão de obra é arrastada junto. O que significa, concretamente, manter a distância certa ao girá-los separadamente? Se você não os junta em uma linha, o que você observa para encaixar os três?
Girar expedição, cultivo e mão de obra separadamente significa colocar deliberadamente um “amortecedor” entre os três. Conecte-os diretamente e uma onda rápida sacode o ciclo lento sem nenhum filtro. É exatamente por isso que você insere um amortecedor no meio, para que a oscilação de um lado não passe diretamente para o outro. Concretamente, o que você pode posicionar no lado da expedição é a janela de quanto tempo as mudas podem esperar na prateleira pelo ponto certo de colheita, a flexibilidade para cima ou para baixo nos padrões que você expede e a margem para ajustar volumes de contrato. O que você pode posicionar no lado do cultivo é a latitude no espaçamento do transplantio definitivo; no lado da mão de obra, a capacidade de reserva. Deixe-me acrescentar uma ressalva de campo aqui: folhosas frescas têm baixa durabilidade, então a margem para mantê-las em estoque por vários dias é limitada. Portanto, o amortecedor no lado da expedição é mantido menos por “acumular estoque espesso” do que por quanto você consegue oscilar o período adequado de colheita na prateleira para frente e para trás, e quais padrões você pode desviar para a expedição. Note também que essas não são as únicas formas de criar um amortecedor. Para ser preciso, cada eixo tem formas mais finas de manter um, mas para manter a discussão clara, aqui estou me limitando ao representativo de cada eixo.
A pista para encaixar os três não é o próprio cronograma no papel. É quanto desse amortecedor resta agora, ou o quanto ele foi consumido. Absorva as oscilações da expedição com a janela do período adequado de colheita e a latitude dos padrões, e quando essa margem estiver prestes a se esgotar, ajuste o ritmo do transplantio definitivo no lado do cultivo. Absorva os picos de colheita com a capacidade de reserva das pessoas. Em vez de sincronizar os três na mesma escala, observe quanto amortecedor resta entre cada um deles e ajuste somente o que está se aproximando do limite.
O que deve ser observado aqui é que o remédio no lado do cultivo não chega a tempo se você esperar “até o amortecedor se esgotar”. Aumente o transplantio definitivo depois que o amortecedor que absorve a expedição já secou, e essa muda não chega à prateleira por cerca de 35 dias. É uma ação feita tarde demais para ajudar. Portanto, o eixo do cultivo sozinho você move com antecedência, pelo montante do lead time até a colheita, sem esperar o amortecedor se esgotar. Observe a inclinação do declínio do amortecedor e aja antes que ele chegue ao fundo. Enquanto a vigilância no lado da expedição olha para “quantos agora”, o lado do cultivo olha para “se continuar assim, haverá o suficiente no fim do lead time” — essa é a diferença.
Em vez de fixar tudo até o fim com uma única linha, deixe os três relógios girarem cada um em sua própria velocidade e monitore apenas os amortecedores nas fronteiras. Esse é o tipo de distância que você mantém.
Que a mão de obra é um eixo separado da produção pode ser respaldado pelo lado dos dados de gestão também. Uma pesquisa da indústria sobre estufas em cultivo protegido (tomate) observou um pico de rentabilidade em torno de 6.000–8.000 m², e reportou que o principal desafio para operá-las de forma sustentável é “produção estável e a aquisição e alocação de mão de obra” (2017, ver: 2). Trata-se de uma pesquisa sobre horticultura de frutos e estufas, um tipo diferente da fazenda vertical e folhosas que acompanhei no campo, mas o ponto de que a mão de obra não é meramente uma variável subordinada ao processo produtivo vale para além do tipo. A rentabilidade é determinada em grande parte não por usar a capacidade produtiva ao máximo, mas por como você concilia produção e mão de obra. Considero a mão de obra um eixo a ser colocado à parte e sobre o qual se trabalha para alinhar, por conta própria.
Escolhendo o eixo a definir como referência
Tente deslocar o cultivo para se encaixar no plano de expedição ou na conveniência das pessoas, e o ritmo do crescimento simplesmente não vai dobrar com facilidade. Você já não passou por isso? Dos três relógios, o ciclo do cultivo sozinho é grosso modo fixado pela luz e temperatura, e não pode ser movido tão livremente quanto expedição ou mão de obra. Então na prática surge naturalmente uma ordem: “defina o eixo que é difícil de mover como referência, e ajuste os eixos móveis a ele.” Por outro lado, uma instalação que quer priorizar pedidos pode definir a expedição como referência. O que você define como ciclo de referência muda como o plano é construído.
Dos três, o ciclo do cultivo é o eixo mais difícil de mover. Luz, temperatura e o ritmo até a colheita não podem ser dobrados pela conveniência de pessoas ou pedidos. Portanto, defina o cultivo como o “relógio de referência” e ajuste a expedição e a mão de obra sobre ele. Essa é a forma com menos tensão.
O que importa aqui é que não importa o que você defina como referência, a referência não move os outros diretamente. Mesmo com o cultivo como base, você absorve as oscilações da expedição com a janela do período adequado de colheita, e absorve os picos de mão de obra com capacidade de reserva. A forma de posicionar amortecedores que vimos na seção anterior não muda aqui.
É o mesmo quando uma instalação orientada por pedidos define a expedição como referência. Desta vez você dá ao lado do cultivo um amortecedor espesso — a latitude do transplantio definitivo — e deixa absorver as oscilações. Uma instalação que quer nivelar o emprego define a quantidade de trabalho que as pessoas conseguem executar como referência, e aproxima expedição e cultivo dela. Orientado por pedido, por produção ou por pessoal — qualquer que seja a referência que você escolha, a lógica não muda. Mudar a referência é escolher de novo qual relógio fixar e qual amortecedor engrossar. Defina o eixo mais difícil de mover como referência e desloque o amortecedor para o eixo móvel. A ordem sempre sai assim.
Dito isso, em instalações com vendas contratuais intensas, essa assimetria pode se inverter. Quando o volume de expedição é mais ou menos fixado por contrato, a expedição passa a ser o eixo mais estável, e o que oscila é o lado da produção — rendimento e variabilidade do crescimento. Nesse caso, você mantém um amortecedor espesso no lado da produção e ajusta o cultivo ao eixo estável do contrato. O que é mais estável e o que oscila mais na sua própria instalação muda com a composição do seu contrato.
E mesmo que você defina o ciclo do cultivo como relógio de referência, essa referência não é completamente rígida. O crescimento da alface sobe e cai com a intensidade da luz, mas o ponto ótimo se desloca com a combinação do fotoperíodo e da concentração da solução nutritiva, e não existe um único valor que seja “o único ótimo” (ver: 3, 4). Mesmo dentro do eixo que você define como referência, há latitude restante para escolher. Difícil de mover não é o mesmo que impossível de mover.
Criando folga no eixo do cultivo, difícil de mover
Dito que instalações que definem a expedição como referência engrossam o amortecedor no lado do cultivo, isso não cria um pequeno atrito? O ciclo do cultivo é fixado por luz e temperatura, e deveria ser o eixo mais difícil de mover dos três. E ainda assim você pode dar a esse eixo difícil de mover um amortecedor — a latitude do transplantio definitivo. É uma história um pouco estranha. O que significa, concretamente, criar um amortecedor em algo difícil de mover? Será que o eixo supostamente mais rígido é de fato o lugar onde você consegue adicionar mais amortecimento?
Para colocar a conclusão primeiro: é exatamente isso. Quanto mais difícil é mover um eixo, mais amortecimento você pode adicionar. O próprio ciclo do cultivo — ou seja, quantas semanas uma muda leva da semeadura até a colheita — verdadeiramente não pode ser movido. Mas “quando semear” e “em quantos lotes semear” podem ser movidos. Espalhar esses momentos é a latitude do transplantio definitivo.
Semeie uma grande quantidade de uma só vez e a colheita se concentra também num único ponto, sem como ajustá-la às oscilações da expedição. Mas semeie um pouco de cada vez em um cronograma escalonado, e na prateleira “mudas prestes a entrar no período de colheita” e “mudas quase prontas para colher” se alinham em degraus. Nas semanas em que a expedição aumenta, você colhe mais cedo; nas semanas em que haverá excedente, você aguarda um pouco. Esse tipo de latitude nasce. Isso cai diretamente no design de semeadura no campo. Se, digamos, um contrato é de 5.000 mudas por dia, em vez de semear tudo em um dia, você divide a semeadura ao longo de vários dias para que aproximadamente a mesma quantidade fique pronta para colher todos os dias. Uma fábrica que cultiva em múltiplos estágios divide as prateleiras em produção de mudas, inicial, intermediário e final, e mantém sempre alguns dias de mudas em estoque em cada estágio. Configure assim e você pode ajustar: numa semana em que a expedição cresce, você antecipa mudas das prateleiras finais; numa semana que quer refrear, você deixa as mudas ficarem um pouco. Com uma semeadura em lote único diário, essa latitude simplesmente não existe.
O que é difícil é o ciclo de cada muda individual; o que é flexível é como você distribui essas mudas ao longo do eixo temporal. Ao escalonar e sobrepor unidades que você não pode mover, você obtém um amortecedor como um todo. A razão pela qual o eixo mais rígido se torna o lugar onde você pode adicionar mais amortecimento é que rigidez e arranjo são assuntos separados.
Algo próximo a essa leitura — o que é difícil é o ciclo de cada muda individual, o que é flexível é o arranjo ao longo do eixo temporal — pode ser visto em pesquisas sobre como a luz é distribuída também. Este é um exemplo de uma área diferente, não sobre a alocação da semeadura em si, mas a estrutura “mude a forma de distribuir sem alterar o total e o resultado se move” é compartilhada. Por exemplo, com alface ‘Little Gem’ cultivada em estufa com iluminação suplementar, distribuir a mesma quantidade total de luz de forma fraca ao longo de um tempo maior, em vez de forte em pouco tempo, aumentou a biomassa e também elevou a eficiência de conversão por unidade de luz (ver: 5). Dito isso, isso é sob condições de estufa mais iluminação suplementar, e o mesmo estudo também reporta um trade-off de qualidade: estenda demais o fotoperíodo e a queima das pontas das folhas (tipburn) aumenta. Não é uma questão simples de “quanto mais longo, melhor.” Mesmo no ambiente fechado da fazenda vertical, há um resultado de que mover a intensidade da luz ao longo do dia para corresponder às flutuações nos preços de energia cortou o custo de iluminação em cerca de 12% sem queda no rendimento, desde que o total fosse mantido (ver: 6); e o mesmo estudo constatou ainda que distribuir a luz aumentando-a gradualmente em estágios, em vez de mantê-la constante, elevou o peso seco em cerca de 12% para o mesmo total (ver: 6). Há também pesquisa que examinou o próprio método de deslocar o uso de energia elétrica para corresponder à demanda e ao preço (ver: 7). Os tipos e sujeitos diferem, mas reforça que há situações em que a distribuição importa mais do que o total.
Varie o ritmo de revisão dos amortecedores com a velocidade da onda
A ideia de ajustar observando quanta folga resta no amortecedor provavelmente faz sentido. Mas aqui surge uma pergunta. Quando e com que frequência você deve olhar para quanto resta? A expedição se move em passos finos semana a semana. A resposta do cultivo leva semanas. A mão de obra tem ainda outro pico próprio. Olhar para os três no mesmo intervalo parece errado, mas se você variar a frequência, agora parece que pode perder algo. O ritmo de olhar varia para cada amortecedor?
Com que frequência olhar é determinado pela velocidade da onda que aquele amortecedor está absorvendo. Quanto mais rápida a onda que um amortecedor está absorvendo, menor o intervalo — e o que você olha é apenas quanto resta. Para a janela do período adequado de colheita que absorve a expedição, você olha todos os dias ou a cada poucos dias: “quantas mudas na prateleira conseguem oscilar para frente e para trás agora, e isso está diminuindo?” Neste ponto você não toma a decisão de mover a referência. Apenas confirma onde a folga está agora.
Um amortecedor que absorve um ciclo lento está bem com um intervalo longo. Mas o que você olha é diferente. O lado do cultivo, que mantém a latitude do transplantio definitivo, não mostra resposta mesmo se você medir semanalmente, então a cada poucas semanas você revisa a própria referência: “o espaçamento atual do transplantio definitivo está certo?” Não confirmando quanto resta, mas inspecionando a configuração. E essa inspeção você executa antes que o amortecedor seque — com antecedência pelo montante do lead time. O lado do cultivo sozinho não permite recuperação depois do fato.
Em outras palavras, mesmo o mesmo “olhar” tem duas camadas. O amortecedor rápido, curto e frequente, para quanto resta; o amortecedor lento, em intervalo longo, para a configuração. Iguale os intervalos e o rápido passa despercebido enquanto o lento é desnecessariamente sacudido. O ritmo de olhar para cada amortecedor pode ser variado para corresponder à onda que ele está absorvendo.
A forma como um amortecedor se reduz aponta diretamente para “qual configuração do eixo estava frouxa demais.” Se a janela do período adequado de colheita está sempre diminuindo, o espaçamento do transplantio definitivo no lado do cultivo não está acompanhando as oscilações da expedição. Se a capacidade de reserva das pessoas está sempre sobrecarregada, a estimativa do lado da mão de obra não está absorvendo os picos de colheita. Se a expedição continua deixando pedidos escaparem, o amortecedor posicionado no lado da expedição é ele mesmo fino. Em vez de agrupar o desvio como “um plano frouxo”, você pode isolar o eixo da causa por qual amortecedor começa a ruir primeiro. Isso, eu sinto, é o maior benefício prático de enxergar as coisas em três eixos.
Dito isso, perseguir quanta folga resta no amortecedor assim, espaçar a semeadura contando de volta a partir da data de entrega, alocar o número de mudas a cada estágio — montar tudo isso do zero toda vez dá um trabalho considerável. Tornei público neste site o template de planejamento de cultivo que usava no campo, então ele deve servir como ponto de partida para entender como as fórmulas se encaixam. Mas não é algo que você possa usar como está. O número de mudas, o giro e o rendimento diferem por fábrica, então para realmente executá-lo você tem que refazê-lo para se adequar ao seu próprio ambiente. Primeiro, para fins de estudo, baixe-o aqui e dê uma olhada por dentro.
Desvio que os três eixos não conseguem absorver, e a postura a manter desde o início
Até aqui, apresentamos os três relógios e como enxergar os amortecedores entre eles. Por último, deixe-me traçar uma linha. Tudo até aqui foi uma estrutura de “absorver o desvio dentro do intervalo em que os três eixos giram, por meio de como você posiciona amortecedores e o ritmo de revisão.” Mas há também um tipo de desvio que nenhuma quantidade de espessamento dos amortecedores consegue absorver. Por exemplo, quando a demanda em si está se reduzindo estruturalmente e continuamente, ou quando o nível dos custos fixos está em algum lugar que o ajuste de ciclo não consegue alcançar. Esse tipo de desvio não é uma questão de como você monta o plano; é uma questão de reexaminar canais de venda e condições de contrato, ou a própria escala do equipamento, e é uma arena diferente. É um problema fora do âmbito de “encaixar os três eixos juntos.”
Essa linha divisória — o tipo de desvio que os amortecedores não conseguem absorver — fica clara quando você olha para a sensibilidade da rentabilidade. A rentabilidade de uma fazenda vertical de alface é brutalmente sensível ao preço de venda. Por uma estimativa, uma mera queda percentual fixa no preço de venda a partir dos níveis atuais faz a escala necessária para atingir o ponto de equilíbrio disparar acentuadamente, e conforme a queda cresce, ela se expande para uma escala que não é realista (com base em tecnologia de cultivo avançada e na estrutura de custos atual; ver: 8). Essa própria sensibilidade — uma pequena oscilação para baixo no preço movendo muito a escala necessária — pesa sobre o lado que monta o plano. Isso não é mais uma largura que você pode absorver com o espaçamento do transplantio definitivo ou o período adequado de colheita na prateleira. É o caso em que um ciclo diferente — preço e demanda — desvia estruturalmente.
No lado dos custos também, há ciclos externos fora do amortecedor. Em uma fazenda vertical, o que principalmente pesa é a energia elétrica. Uma pesquisa da indústria mostra que a parcela de energia elétrica nos custos da fazenda vertical subiu de 19% no exercício de 2021 para 24%, e o detalhamento desse custo elétrico é iluminação 58%, climatização/HVAC 31%. A estrutura de custo elétrico ano a ano chegou a disparar para 131% no exercício de 2022 (pesquisa do exercício 2025, ver: 9). Se o preço unitário da energia elétrica se mover muito por fatores externos, o espaçamento do transplantio definitivo não consegue absorver isso. O mesmo ciclo de um “choque de preço externo” ocorre em estufas não na eletricidade, mas no lado do óleo combustível. Há uma indicação de que preços altos do petróleo bruto e um iene fraco poderiam elevar os custos de combustível em cultivo protegido a níveis recordes (ver: 10); a fonte difere, mas o ciclo de preços sendo empurrados de fora é comum entre os tipos. Aos leitores de fazenda vertical: creio que fazem bem em primeiro ver a flutuação externa de seu principal custo — energia elétrica — como uma questão fora desse amortecedor. Uma vez que chega a isso, você entra no território de reexaminar não como você monta o plano, mas canais de venda, escala e aquisição em si.
Para alguém que está lançando pela primeira vez, o que muda ao ter essa forma de pensar em três eixos desde o início? O que muda mais é “o que você suspeita quando as coisas desviam.” Sem os três eixos, toda vez que as coisas desviam você tenta elevar a precisão do cronograma no papel, tornando a linha única cada vez mais fina. Mas essa é a direção de forçar coisas de velocidades diferentes em uma, e geralmente bate numa parede. Sabendo desde o início que há três relógios, na fase de lançamento você pode incorporar “onde posicionar os amortecedores” ao design. A janela do período adequado de colheita na prateleira, o espaçamento do transplantio definitivo, a capacidade de reserva das pessoas — essas coisas são difíceis de adicionar depois, mas no início você pode trabalhá-las sem esforço. Conseguir enxergar um plano não como uma linha traçada até o fim, mas como um mecanismo que continua girando enquanto absorve os choques — essa é a entrada que muda. Com essa postura, você deve conseguir olhar até para o primeiro desvio com calma — não como um fracasso, mas como um sinal de que os três eixos começaram a girar.