Um sistema de análise, simulação e otimização do sortimento florestal em função da demanda por multiprodutos e dos custos de transporte

Abstract

Foi desenvolvido um sistema de análise, simulação e otimização do sortimento ao nível da floresta, levando em consideração a demanda dos clientes e os custos de transporte. Os dados utilizados provêm de plantios de Pinus taeda L. localizadas na Região Sul do Brasil. Vários multiprodutos florestais com seus respectivos preços locais de mercado são considerados na modelagem. O sistema é composto por dois módulos principais: o Módulo Gerador dos Padrões de Corte (MGPC) e o Módulo Global de Otimização do Sortimento (MGOS). Módulos adicionais para os cálculos de altura, afilamento e volume também fazem parte do sistema. O MGPC gera o Padrão Ótimo de Corte. Ele utiliza um algoritmo heurístico que identifica os cortes potenciais que devem ser avaliados ao longo do fuste, e um algoritmo. baseado na Programação Dinâmica, que determina a combinação ótima de produtos que maximiza a receita do fuste. Adicionalmente são gerados diversos padrões de corte de forma exaustiva. O MGOS. formulado como um problema de Programação Linear Inteira Mista, otimiza a receita bruta descontados os custos de transporte. ao nível da floresta, sujeito a restrições que consideram, para cada talhão, limites para os volumes de madeira, número de multiprodutos diferentes e a demanda. O sistema é utilizado para avaliar um cenário real de médio-prazo, com trinta e dois talhões explorados durante um ano, e oito tipos diferentes de multiprodutos. Outros três cenários são simulados para os mesmos talhões: a) considerando pedidos e comprimentos das toras: b) considerando apenas comprimentos das toras: e c) ignorando pedidos e comprimentos das toras. Para os três cenários simulados são obtidos, respectivamente com respeito ao cenário real, acréscimos na receita de 9%. 34% e 36%. Adicionalmente. o cenário 2 utilizou apenas 87% das árvores disponíveis

A forest-level bucking analysis, simulation and optimization system taking into account customers demand and transportation costs. At present work, a forest-level bucking analysis, simulation and optimization system was developed, taking into consideration customers demand and transportation costs. Data were obtained from Pinus taeda L. plantations located in Southern Brazil. Various forest multiproducts with their respective local market prices were considered for modeling. Two main modules compose the system: the Cutting Patterns Generation (CPG) and the Global Bucking Optimization (GBO). Additional modules also integrate the system for height, taper and volume estimations. The CPG generates the Optimum Cutting Patterns. It uses a heuristic algorithm that identifies the potential cuts that have to be evaluated along the stem, and a Dynamic Programming based algorithm to determine the optimum combination of products that maximizes the stem profit. Additionally, various cutting patterns are exhaustively generated. The GBO, formulated as a Mixed Integer Linear Programming problem, optimizes the net revenue at forest-level subject to restrictions that consider, for each stand, limits for timber volumes, number of different multiproducts, and demand. The system was used to evaluate a medium-term forest optimization real scenery, with thirty-two stands harvested during one year and eight different classes of multiproducts. Three other sceneries were simulated on the same stands: a) considering clients demand and log lengths; b) considering log lengths only; and c) ignoring both clients demand and log lengths. Increases in earnings with respect to the real scenery of 9%, 34% and 36% were obtained, respectively, for the three simulated ones. In addition, the scenery 2 used only 87% of the available trees.