Methodology for planning log stacking using geotechnology and operations research

Abstract

In view of the need to improve the planning of timber harvest and transportation, with both activities being the most influential in determining the final cost of timber delivered to the mill yard, this work aims to develop a new methodological proposal using operations research and geotechnology tools in order to determine optimal locations for log stacking and also the amount of timber to be allocated to each selected stack. Analysis was performed using two software applications, geographic information system (GIS) and operations research (OR). GIS spatial analyses were based on layers of the study site, which is a property owned by Votorantim Celulose e Papel, located in the municipality of São José dos Campos, in order to obtain three variables: degree of difficulty in operating forestry equipment, degree of difficulty in log stacking, and distance between log stacks and existing roadways. To obtain these variables, layers containing information on terrain inclination and existing roadways were combined in another analysis named weighted overlay. Results were then filtered and inserted into an operations research environment for maximization of the timber volume in each selected stack. With results obtained from the geographic information system, 80 potential sites were selected for log stacking. By using operations research, 59 of these sites were ruled out, a 73% reduction in the number of potential sites, with only 21 sites remaining as potentially optimal for log storage. For each of these 21 sites, an optimal amount of timber was determined to be allocated to each one of them.

Verificando a necessidade de aperfeiçoar o planejamento da colheita e transporte de madeira, já que estas atividades são as que mais influenciam no custo final da madeira posta em fábrica, neste trabalho, objetivou-se desenvolver uma nova proposta metodológica que utiliza ferramentas de geotecnologia e pesquisa operacional visando à determinação de melhores locais para o empilhamento de madeira e a quantidade de madeira alocada em cada pilha selecionada. As análises foram feitas, utilizando dois softwares de sistema de informação geográfica (SIG) e de pesquisa operacional (PO), respectivamente. As análises espaciais no SIG foram realizadas a partir de layers da área de estudo pertencente à Votorantim Celulose e Papel, localizada no município de São José dos Campos, visando à obtenção de três variáveis: graus de dificuldade de movimentação de máquinas florestais, grau de dificuldade para o empilhamento de toras e a distância das áreas para empilhamento em relação às estradas existentes. Para a obtenção dessas variáveis, foram combinadas as layers contendo informações sobre a inclinação do terreno e estradas existentes em uma nova análise denominada sobreposição ponderada. Posteriormente, os resultados foram filtrados e inseridos em ambiente de pesquisa operacional que visou à maximização do volume de madeira em cada pilha selecionada. Por meio dos resultados obtidos pelo sistema de informação geográfica foram selecionados 80 locais potenciais para as pilhas de madeira. Com a utilização da pesquisa operacional eliminaram-se 59 destes locais, com uma redução de 73%, restando como locais ótimos 21 pilhas para o armazenamento da madeira. Para cada uma das 21 pilhas, foi determinada a quantidade de madeira ideal a ser alocada em cada uma.