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UMA METODOLOGIA DE SELEÇÃO E DIMENSIONAMENTO DA FROTA DE
VErCULOS RODOVIÁRIOS PARA O TRANSPORTE PRINCIPAL DE MADEIRA
FERNANDO SEIXAS
Engenheiro Florestal
Tese apresentada à Escola de Engenharia de
São Cartos, da Universidade de São Paulo,
para obtenção do trtulo de Doutor em
Engenharia de Transportes.
SÃO CARLOS
Estado de São Paulo - Brasil
1992
UMA METODOLOGIA DE SELEÇÃO E DIMENSIONAMENTO
DA FROTA DE VEfcULOS RODOVIÁRIOS PARA O
TRANSPORTE PRINCIPAL DE MADEIRA
À IARA EALEX
À CAPES pela concessão da bolsa de estudos.
A complexidade do planejamento do transporte principal de madeira levou
ao desenvolvimento de um método que auxiliasse na racionalização da escolha da
frota de vefculos rodoviários para o transporte de madeira.
Baseando-se na solução do problema do transporte através da programação
linear, o método descrito neste trabalho permite, em uma situação ae civersas
origens e um único destino, análises quanto às diferentes opções de vefculos,
desempenhos, tempos terminais de carga e descarga, comprimento de vias etc.
Os resultados obtidos nos estudos de casos mostram a adequação econÔmica
do uso de vefculos pesados do tipo "tremlnhão" e "rodotrem" para o transporte
principal de madeira, desde que em condições adequadas quanto à rede viária.
Em condições de restrições de vias para o tráfego de alguns vefculos, os custos
de carga e descarga e o tempo dessas operações podem inviabilizar o baldeio da
madeira para os vefculos de melhor desempenho.
Outros resultados mostram também a sensibilidade dos valores estimados
de velocidades na escolha da frota. Variações de 2% nas velocidades causaram
a substituição de vefculos em alguns trechos.
Quanto ao método em si, este trabalho Indica as possibilidades da sua
utilização, permitindo a rapidez na geração dos resultados e versatilidade quanto
a alteração e introdução de novas variáveis. Ressalta-se também a necessidade
do levantamento criterloso dos valores de velocidades e custos, fatores primor-
diais para a correta aplicaçâo do método proposto.
lhe complexity in planning the maln transport of wood was the motivation to
develop a method to support the raclonalization of the fleet planning processo
Based on the LP solution of the transportation problem, the method presented
in this study permits the evaluation of different vehicle options, daily working shifts,
loading and unloading times at terminais and route conditions, on the economic
performance of the transportatlon network, In a sltuation of several origins and a
slngle destlnatlon.
lhe results obtalned In the case studies show 1hat heavy trucks, Iike the
tremlnhão (1 truck + 2trallers) andtheroadtraln (1 truck + 1 semltrailer + 1 trailer)
have economic advantages If the road network Is compatible with their operation.
Under certain road network restrictions, the loading and unloading costs and the
time consumed during these operations, outweigh the economic advantages of
these vehicles under unrestricted conditions.
lhe sensitivity of the solutions with respect to vehicle speed is also shown.
Variations of only 2% In speed have caused vehicle substitution on certain
segments.
lhe aplicability of the method to reallife problems Is discussed, based on its
slmplicity, speed In solutlon generatlon and flexlbility to be adapted to different
operational conditions.
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS Iv
LISTA DE TABELAS.. v
GLOSSÁRIO vii
1. INTRODUÇÃO........... 1
1.1. Situação florestal brasileira 1
1.2. O transporte florestal.......................................................................... 2
1.3. Objetivos....... 4
1.4. Estrutura do trabalho 5
2. REVISÃO DE L1TERATURÀ 6
2.1. O abastecimento industrial 8
2.2. O transporte florestal ferroviário 8
2.3. O transporte florestal fluvial 11
2.4. O transporte florestal rodoviário 14
2.4.1. O transporte florestal rodoviário no exterior 14
2.4.2. O transporte florestal rodoviário no Brasil 15
2.4.3. A rede viária florestal............................................................... 18
2.4.4. Caracterrsticas da frota....... 20..2.4.4.1. Caracterrsticas básicas dos verculos 20
2.4.4.2. Produção de caminhões 21
2.4.4.3. Composição e utilização da frota de caminhões 23
2.5. Métodos de otimização no transporte florestal................................ 25
2.5.1. Introdução :.. 25
2.5.2. O problema de transporte 27
3. METODOLOGIA 36
3.1. O modelo matemático de planejamento de frota 36
3.1.1. A especificação do modelo 37
3.1.2. Fluxograma do modelo matemático de planejamento
de frota 39
3.1.3. Determinação dos coeficientes de custo C1JK e total de
madeira transportada TI1JK •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 40
3.2. Critérios para determinação dos fatores V1JK •••••••••••••••••••••••••••••••••••• 43
3.3. O método de solução 45
4. AVALIAÇÃO DO MODELO - ESTUDOS DE CASOS 47
4.1. Introdução 47
4.2. Caracterrsticas da situação de referência 47
4.3. Especificações dos verculos utilizados nos estudos de casos 49
4.4. Descrição das alternativas e resultados 51
4.4.1. ALTERNATIVA A - Situação original...................................... 51
4.4.2. ÂLTERNATIVA B - Solução do modelo para turno de 8
horas, com restrição de frota e sem restrição de vias de
acesso :............................... 52
4.4.3. ALTERNATIVA C - Soluções do modelo para turnos de 16
e 24 horas, com restrição de frota e sem restrição de vias
de acesso 56
4.4.4. ALTERNATIVA D - Solução do modelo para turno de 8
horas, sem restrição de frota e vias de acesso 59
4.4.5. ALTERNATIVA E - Solução do modelo para turno de 8
horas, sem restrição de frota e com restrição de vias de
acesso ,... 61
4.4.6. ALTERNATIVA F - Solução do modelo para alterações
'técnicas e de custos dos verculos 62
4.4.7. ALTERNATIVA G - Análise de sensibilidade para os
valores de velocidade :............................... 64
5. CONCLUSÕES E COMENTÁRIOS 67
5.1. Sobre o método 67
5.2. Sobre os estudos de casos 68
5.3. Continuidade da pesquisa 70
6. REFER~NCIAS BIBLIOGRÁFICAS 71
ANEXOS 77
1. Sistemas de exploração florestal........................................................ 77
2. Equações básicas de custo 85
3. Valores de coeficiente de resistência e atrito 87
4. Programa CALCA 89
5. Dados sobre transporte rodoviário de madeira 99
6. Determinação da velocidade 103
Figura 1.1. Etapas do transporte da madeira de reflorestamento 3
Figura 2.1. Terminal ferroviário de carga de madeira 10
Figura 2.2. Sistema de flutuadores 13
Figura 2.3. Balsa tipo catamarã 13
Figura 2.4. Formas de transporte de madeira nos parses do norte da
Europa em 1970 15
Figura 2.5. Gráfico lIustratlvo de operações florestais e respectivos
rendimentos 17
Figura 2.6. Produção anual de caminhões no perfodo de 1963-87 22
Figura 2.7. Tabela dos coeficientes das restrições para o problema do
transporte 28
Figura 2.8. Rede representativa de um problema de transporte 28
Figura 2.9. Uma rede de 4 nós propiciando 7 "árvores" 30
Figura 3.1. Exemplo de rede viária 37
Figura 3.2. Fluxograma do modelo matemático 39
Figura 4.1. Escolha do tipo de vefculo em função de variações nos
valores de velocldad~ 65
Tabela 2.1. Distribuição por modos do transporte de madeira à longa
distância 9
Tabela 2.2. Sistema de classificação de estradas do Serviço Florestal
dos E.U.A. 19
Tabela 2.3. Resumo da frota nacional em dezembro de 1987.................... 22
Tabela 2.4. Terminologia para o problema de transporte............................ 27
Tabela 4.1. Distâncias das fazendas ao centro de consumo e
quantidade de madeira transportada em 1 dia 48
Tabela 4.2. Número real de viagens por tipo de vefculo 48
Tabela 4.3. Caracterfsticas técnicas tfpicas das classes de vefculos
permitidas pela Lei da Balança 49
Tabela 4.4. Velocidades médias estimadas 51
Tabela 4.5. Custo(US$) do transporte de madeira por fonte e tipo de
vefculo 52
Tabela 4.6. Valores finais do programa para turno de 8 horas 53
Tabela 4.7. Número de viagens por tipo de vefculo e número de vefculos
necessários em um turno de 8 horas 54
Tabela 4.8. Número de viagenslVefculo, real e calculado, para cada
fazenda em 1 turno de trabalho 55
Tabela 4.9. Número de viagens por tipo de vefculo e número de vefculos
necessários em um turno de 16 horas 57
Tabela 4.10. Número de viagens por tipo de vefculo e número de
vefculos necessários em um turno de 24 horas 58
Tabela 4.11. Custo mfnlmo de transporte para três diferentes turnos de
Tabela 4.12. Custo e número de vefculos necessários por opção
de transporte em um turno de 8 horas 60
Tabela 4.13. No. de viagens/tipo.vefculo e número de vefculos
necessários em situação de restrições ao tráfego 62
Tabela 4.14. Velocidades médias estimadas em trecho de terra firme
e asfalto para vefculos do tipo 6 63
Tabela 4.15. Número de viagens por tipo de vefculo e número de
vefculos necessários em um turno de 8 horas 65
-Baldeio: transporte da madeira efetuado entre a floresta e um pátio intermediário.
-Capacidade de carga por eixo (CE): é o máximo peso (carga + tara) que cada
eixo pode suportar em função de limites legais. Define a distribuição do
PBTC máximo que, via de regra, corresponde à soma das capacidades
por eixo quando o vefculo trafega lotado.
-capacidade máxima de tração - calculada (CMT): a CMT calculada é o máximo
peso total que um vefculo pode tracionar em um aclive conhecido, de
acordo com a expressão:
CMT = Fr I (Rr + 10 x i) sendo:
Fr <= FadeFr = força na roda
Fad = força de aderência
Rr = coeficiente de resistência ao rolamento
i = aclive
-Capacidade máxima de tração - técnica (CMT): é a CMT Eispecificada pelo fabri-
cante, encontrada em especificações técnicas para cada modelo. baseada
em considerações sobre resistência dos elementos da transmissão e
potência do motor, condições de aderência, topografia.
-Carga útil (Cc): é o peso total da carga que Irá ser transportada de uma s6 vez por
um determinado vefculo.
-Carreador: via de acesso à rede viária; passagem livre deixada na floresta.
-Cord: unidade volumétrica cçmumente empregada na América do Norte equivalente
a 3,6 metros cúbicos de madeira bruta (em toras) empilhada.
-Corte: conjunto de operações que visa o processamento da árvore para fins de
aproveitamento comercial.
-Estéreo: 1 (um) metro cúbico de madeira bruta (em toras) empilhada.
-Peso bruto total - máximo (PBT): é o máximo peso (carga + tara) que o vefculo
trator suporta em função da resistência do chassi, suspensão e eixos,
sendo especificado pelo fabricante ou, o que é mais comum, por limites
legais.
-Peso bruto total combinado - máximo (PBTe): é o máximo peso (carga .1- tara) que
a combinação veicular (vefculo trator + reboque ou semi-reboque)
suporta em função da resistência do(s) chassi(s), suspensão(sões),
eixo(s) etc., também especificado pelo fabricante.
-Peso especffico da carga (Pe): é o peso da carga por unidade de volume, sendo
normalmente calculado o peso (em kg) por 1 m3 de volume.
-Tara do vefculo (T): é o peso do vefculo sem carga e com todos os equipamentos
necessários ao serviço no qual vai operar. Para efeito de cálculos que
utilizam taras de vefculos, devemos pesá-Ios com motorista e 3/4 de
combustrvel nos tanques.
-Toras curtas: a árvore é abatida, desgalhada, retirado o topo, não aproveitado
comercialmente, e secclonada em toras com comprimento variando entre
1 e 6 metros.
-Toras longas: semelhante à toras curtas, mas com toras com comprimento acima
de 6 metros.
-Transporte primário: retirada da madeira do local de corte da árvore até à margem
de carreadores ou estradas.
-Transporte principal: retirada dá madeira colocada na margem dos carreadores
ou estradas até o local do seu aproveitamento comercial. Também
chamado de transporte secundário quando enfocado em termos de
sequêncla de operações.
-Volume útil (Vu) ou capacidade: é o volume máximo que um equipamento oferece
para acondicionamento da carga. O produtd do volume útil pelo peso
especffico da carga é a carga útil máxima possfve!.
1- INTRODUÇÃO
1.1. SITUAÇÃO FLORESTAL BRASILEIRA
Em 1988 o setor florestal participou com cerca de 2% para a formação do
Produto Interno Bruto (PIB), enquanto que, para a balança comercial, os produtos
florestais atingiram US$ 1,8 bilhão de dólares (SOCIEDADE BRASilEIRA DE
SilVICULTURA, 1990).
Esses dados envolvem também alguns aspectos trágicos, entre eles a
remoção de florestas nativas no Brasil, no passado por vezes em ritmo superior
a 6 milhões de hectares por ano. Esse desmatamento atinge a Região Amazônica,
que perdeu, somente no ano de 1985, 2,7 milhões de hectares da sua cobertura
vegetal; a Região Semi-Árida do Nordeste, com a destruição do patrimônio vegetal
para fins de subsistência; e os Cerrados do Sudeste e Centro-Oeste, com o
desmatarnento visando a expansão da fronteira agrfcola e a produção de lenha
para fins energéticos e industriais. Outras áreas como São Paulo e o Sul do pafs
já estão com quase toda a sua cobertura florestal primitiva irremediavelmente
perdida.
A atividade de reflorestamento foi estimulada pelo governo federal com o
estabelecimento da lei dos incentivos fiscais a partir de 1966. Atualmente o Brasil
conta com 6 milhões de hectares reflorestados principalmente com eucaliptos e
pinus, contribuindo para a diminuição da derrubada das florestas nativas. Como
exemplo, um hectare de eucalipto fornece madeira para fins energéticos ou carvão
equivalente a 10 hectares de cerrado. Contudo, toda essa área plantada é
insuficiente para atender às necessidades dos diversos setores industriais que se
utilizam da madeira como fonte de matéria-prima ou energia (SOCIEDADE
BRASILEIRA DE SILVICULTURA, 1990).
"O consumo anual de madeira para suprimento Industrial, energia, uso
doméstico rural e secagem de grãos é de 267 milhões de m3• Estima-se a produção
das florestas plantadas em 64 milhões de m3/ ano com um déficit de 203 milhões
de m3 suprido pelas florestas naturais" (SaS, 1987). Levando-se em consideração
a expansão do mercado interno e o setor de exportação, além da duplicação da
capacidade de produção das Indústrias de celulose e papel prevista para 1994,
estima-se uma necessidade de se plantar mais 16,5 milhões de hectares até o ano
2000 (SOCIEDADE BRASILEIRA DE SILVICULTURA, 1990).
Todo esse volume de madeira necessita ser transportado da floresta para
os centros consumidores. No caso particular/ de algumas empresas de celulose
e papel e de chapas no Estado de São Paulo, a importância e destaque do
transporte de madeira de florestas Implantadas na composição dos custos de
produção podem ser avaliados pelos percentuais variando entre 38 e 66% do
custo final de aquisição da madeira posto fábrica, obtidos para distâncias médias
entre 45 e 240 km respectivamente (CHAMPION, 1983; DURAFLORA, 1984;
SALMERON, s.d.).
A retirada da madeira de dentro da floresta envolve algumas etapas influendadas
pelas mais diversas condições de tipo de solo, clima, vegetação, tipo de equipamento,
relevo, tamanho de toras etc. Em r.eflorestamentos comerciais a árvore é abatida,
desgalhada e seccionada em toretes, com comprimentos variando conforme a
utilização, que são deixados empilhados ou amontoados em faixas acompanhando
a linha de plantio. A primeira etapa é o chamado transporte primário, feito
geralmente em distâncias curtas, que envolve a retirada da madeira de dentro da
floresta até carreadores que permitam o acesso dos caminhões que farão o
transporte subsequente. Nessa etapa, a qual é chamada de transporte principal,
a madeira é transportada até os centros consumidores. Por vezes, quandoI .
algumas situações adversas, como aclives acentuados e excesso de umidade nos
pavimentos, impedem o acesso de alguns tipos de caminhões pesados até as
proximidades da floresta, há a necessidade do baldeio, ou seja, o transporte da
madeira da floresta até pátios Intermediários. Desses pátios intermediários a
madeira é posteriormente transportada até os centros consumidores. Outra
situação é a retirada da madeira de dentro da floresta pelos caminhões que farão
o transporte diretamente até às Indústrias, inexistindo neste caso o transporte
primário.
~~~~
1.-. .'f~TRANSPORTE PRIMARIO: 1-2BAlDEIO:1-3 E 2-3TRANSPORTE PRINCIPAL: 1-4, 2-4 E 3-4
Em virtude do desmatamento que ocorreu nos centros mais desenvolvidos
e da necessidade do aumento da produção agdcola nessas regiões, as áreas
disponfveis para reflorestamento e as florestas ainda existentes foram ficando
cada vez mais distantes. Assim, em alguns casos, onde a empresa não seja auto-
suficiente, a tendência do transporte florestal é alcançar maiores distâncias para
garantir o fornecimento de madeira para o abastecimento das fábricas.
Esses dados demonstram a posição de destaque que ocupa hoje o transporte
principal de madeira na empresa florestal. Trata-se de uma operação vital para a
exploração florestal, garantindo o abastecimento constante de matéria-prima e
contribuindo para o crescimento do'Setorflorestal, atualmente em franca evolução.
Portanto, torna-se patente a necessidade de um planejamento rigoroso e eficiente,
além do desenvolvimento de pesquisas que forneçam novos subsídios para o
técnico florestal ordenar e otimlzar as operações de transporte.
Outro aspecto é quanto à elevada utilização de frota de terceiros no
transporte florestal, frota esta que já atinge a idade média de doze anos de
utilização e necess~a ser renovada em um curto espaço de tempo. Um levantamento
efetuado por SEIXAS (1987) registra que 80% em média de toda a madeira
transportada em diversas empresas florestais está sob a responsabilidade de
empreiteiros. Essa situação é um reflexo da atual polftica de fretes que torna
economicamente pouco atraente, o investimento em frota própria.
Contudo, se considerarmos as dificuldades econômicas para a correta
reposição desses vefculos, podemos supor que começará a ocorrer em breve
uma diminuição na oferta de transporte de carga, com consequente aumento dos
fretes. Sendo assim, diversas empresas estão hoje preocupadas com a otimização
do uso dos caminhões de terceiros, bem como com a formação de frota própria,
realizando diversos estudos sobre quals vefculos e tipos de compcsições que
deveriam ser adquiridos de acordo com as suas caractedsticas próprias de
transporte. A racionalização dessa escolha é portanto um fator econômico
importante.
o principal objetivo deste trabalho é desenvolver um modelo para auxiliar na .
determinação das opções mais adequadas de caminhõés e composições veiculares
para o transporte rodoviário principal de madeira, em uma situação de diversas
origens e um único destino, conforme as características de distância de transporte,
condições de estradas, período de trabalho e quantidade de madeira a ser
transportada.
Inclui-se também entre os objetivos a análise de possfveis aplicações do
modelo no gerenclamento do transporte principal, avaliando-se alternativas de
vefculos, turnos de trabalhos, restrições de vias, variações nos valores de
velocidade etc.
Para tanto o trabalho está estruturado da seguinte forma:
- No capftulo 2 a revisão descreve as caracterfsticas do transporte principal
de madeira, no Brasil e no exterior, e os métodos de otimização mais comumente
empregados nessa área.
- No capftulo 3 encontra-se descrita a metodologia empregada.
- No caprtulo 4 faz-se a avaliação do modelo e estudos de casos, utilizando-
se como referência básica uma situação real de transporte de madeira em um dia
de trabalho de uma empresa.
- No capftulo 5 são apresentadas as conclusões, comentários e proposições
de continuidade da pesquisa.
- No capftulo 6 são Iistadas as referências bibliográficas.
2- REVISÃO DE LITERATURA
. o transporte principal de madeira não representa uma operação isolada,
sendo parte integrante de um sistema maior de exploração florestal. O seu alto
custo e a posição na cadeia produtiva exigem que o planejamento lhe dê uma
posição de destaque quanto à hierarquia das operações. As etapas anteriores de
corte e transporte primário devem permitir a otlmização do transporte de madeira
até o centro de consumo, evitando-se pontos de estrangulamento e favorecendo
o fluxo de madeira ao menor custo possfve!. No Anexo 1 encontram-se mais
detalhados alguns sistemas de exploração em flor,estas implantadas. Esses
sistemas não fazem parte do assunto a ser abordado nesta tese, mas condicionam
o tipo de transporte a ser realizado.
~ O modo principal de transporte de madeira é o rodoviário (ftem 2.4.), situação
que ressalta a larga aplicabllidade de um trabalho de planejamento nesta área,
com menor importância para os transportes ferroviário (ftem 2.2.) e fluvial (ftem
2.3.). Essa situação reflete uma tendência registrada na maior parte do mundo, que
adota o transporte rodoviário pelas suas caracterfstlcas de mobilidade, flexibilidade
e permitir um transporte "porta-á-porta".
Por exigir a retirada da madeira a partir da floresta, esse tipo de transporte
enfrenta condições adversas quanto às vias de acesso (ftem 2.4.3.), exigindo-se
que os vefcules se adaptem às condições distintas de transporte em estradas
asfaltadas e de terra. Por vezes, conforme as condições do pavimento, o próprio
clima impõe condições restritivas quanto à possibilidade de transporte, impedindo
a retirada de madeira em determinadas épocas do ano. Neste caso, as opções
concentram-se na formação de estoques estratégicos, no melhoramento das vias
de acesso, ou na realização da operação de baldeio com a instalação de pátios
intermediários. I
Na concorrência pelo frete, o setor florestal vê pela frente um m'3rcado de
caminhões com elevada idade média, com uma produção de vefculos que não
acompanhou o desenvolvimento dos mais diversos setores da economia nacional
nos últimos anos (ftem 2.4.4.2). Além do aspecto das .dificuldades de renovação,
de frota, encontra-se também a.lJtilização irracional dos vefculos, que reflete-se no
baixo aproveitamento da capacidade efetiva de transporte de carga por parte dos
proprietários dos vefculos (ftem 2.4.4.3).
A preocupação quanto à garantia do abastecimento de madeira reflete-se na
necessidade de um planejamento mais apurado, preocupado com a otimização
do uso e adequação dos vefculos para o transporte principal. As questões de
escolha de rotas; frota própria ou de terceiros; escolha de turnos de trabalho;'
distância de transporte; tipo de vefculo etc.; proporcionaram o desenvolvimento
de diversos trabalhos na área de planejamento, procurando fornecer ferramentas
de auxOiona tomada de decisões em uma área de vital importância para o sucesso
de qualquer empreendimento Industrial ligado ao setor florestal (ftem 2.5). Alguns
desses trabalhos ocupam-se do planejamento da red,e viária de acesso ao local
de corte das árvores, facilitando os serviços de implantação e exploração florestal.
Outro trata da determinação de distâncias econÔmicas e localização de pátios
intermediários. O dimensionamento de frota e escolha do(s) tipo(s) de vefculo(s)
complementa todos esses demais trabalhos, envolvendo uma área complexa com
um grande número de variáveis de influência.
Considerando-se uma redá viária já definida, a preocupação básica é a
escolha do vefculo que melhor se adapte às suas condições, ou mesmo, entre
alguns disponfveis, os de melhor desempenho. Com base na quantidade de
madeira a ser retirada das diversas fazendas e na capacidade de carga dos
vefculos, determina-se o número necessário destes para um determinado perfodo
de tempo. Por ser um evento dinâmico, realizado durante todo o ano, e devido a
diversos fatores externos de Ingerência, como, por exemplo, concorrência sazonal
por frete, o processo de decisão precisa ser rápido e preciso, buscando sempre
a alternativa mais racional possfvel para a empresa.
Em 1981, SIMÕES et alil afirmavam que no setor florestal orasileiro pr~dominava
o transporte rodoviário e que poucas empresas se utilizavam do modo ferroviário.
MACHADO (1984) comenta que o transporte florestal principal é praticamente
representado pelo caminhão. Essa situação pouco se alterou no passado recente
mantendo-se a predominância do transporte rodovlár!o, com algumas empresas
transportando parte da sua madeira por ferrovias e o transporte fluvial mais restrito
à região AmazÔnica (SEIXAS, 1988).
. ,2.2. O TRANSPORTE FLORESTAL FERROVIARIO
A predominância do modo rodoviário é uma caracterrstica de todo o setor de
transportes brasileiro. A Instalação de Indústrias cuja matéria-prima é a madeira,
procurou, via de regra, ser feita próxima aos grandes reflorestamentos, o que
viabilizava o transporte rodoviário devido à curta distância. Mesmo o incremento
posterior nas distâncias de transporte, com o aumento na demanda por madeira,
não alterou essa tradição devido às limitações das outras opções de transporte.
No caso do transporte florestal por ferrovias, o pequeno número de vias
férreas próximas às áreas florestadas dificulta a utilização desse tipo de transporte
por parte das empresas florestais. O alto investimento exigido paraa implantação
da ferrovia impede a sua construção no caso de ser somente utilizada para o
transporte de madeira. A sua utilização torna-se viável no caso do transporte ser
feito à longa distância, com caminhões realizando o transporte para e dos
terminais de carga, ou mesmo no caso de situações privilegiadas onde os
terminais estão próximos da floresta e do pátio da Indústria consumidora (MACHADO,
1984). Um dos problemas está na maior movimentação de carga, que ocorre com
a carga e descarga nos terminais ferroviários, que não seriam necessárias caso
o caminhão fizesse o transporte dlreto até à fábrica.
Nos Estados Unidos o transporte de madeira por ferrovias é mais indicado
para volumes elevados e distâncias superiores a 500 km. Sob condições adequadas,
o transporte ferroviário é superior, em termos do custo, ao modo de transporte
rodoviário. Para atingir o custo mrnimo várias condições entretanto devem ser
satisfeitas: os volumes da madeira devem ser garantidos e manuseados de
maneira uniforme durante todo o ano; carga e descarga devem ser feitas o mais
rapidamente possrvel; os carros devem ser carregados em toda a sua capacidade;
e, finalmente, deve existir um número mrnimo de locais de embarque de madeira
(CONWAY, 1976). A capacidade dos carros maiores, comumente usados, pode
atingir até 136 m3 de toras curtas sem casca (Masson, 1971, citado por CONWA Y,
1976).
WIBSTAD (1981) preparou uma tabela sobre a distribuição modal do
transporte de madeira à longa distância em três parses da Europa. Considera que,
em condições favoráveis, o transporte ferroviário é capaz de competir com o
transporte por caminhões em distâncias superiores à 200 km.
% Volume Dist.média
Km
% Volume Dlst.média
Km
% Volume Dist.média
Km
CamlnhAo
Ferrovia
FlutuaçAo
Madeira pl celulose
Caminhão
Ferrovia
FlutuaçAo
73160225
35150
93252250
80221230
73225220
Fonte: Adaptado de WIBSTAD (1981)
(*) Inclui madeira p/ serraria e celulose
Um exemplo sueco é dado pela companhia Tratag AB que realiza uma
combinação de transporte rodo-ferroviário. A madeira é transportada por caminhões
da floresta até os terminais ou locais de carga dos vagões. A distância média de
transporte para os terminais é 40-50 km. A madeira é transferida para as
composições ferroviárias, às vezes diretamente dos caminhões para os vagões,
e depois transportada diretamente para o local de consumo à uma distância média
de transporte de 210 km. A movimentação da carga é feita por grandes tratores
com garra frontal, que conseguem descarregar e depositar a carga de um
caminhão em 4 a 6 minutos. Nos terminais são feitas pilhas com 5 metros de altura,
reduzindo o espaço necessário para estoque e a distância de deslocamento das
carregadelras. Cada terminal cobre uma área variando entre 5 a 15 hectares e tem
um movimento anual entre 100.000 e 300.000 m3 (Figura 2.1). Cada trem de
madeira consiste de 44 vagões especiais, cada um dos quais pode carregar cerca
de 30 toneladas. A quantidade anual de madeira transportada por essa companhia "
é de 1,7 milhões de metros cúbicos (ARVIDSSON & NYLlN, s.d.).
Figura 2.1- Terminal ferroviário de carga de madeira
Fonte: ARVIDSSON & NYLlN (s.d.).
A utilização de ferrovias no Brasil para transporte de madeira é feita em
diversas regiões. A Companhia Florestal Monte Dourado (Amapá) possui 68 km
de ferrovia própria onde operam locomotivas diesel-elétricas de 2000 HP. Cada
composição opera com cerca de vinte vagões com capacidade total de 1400 t. O
carregamento dos vagões nos pátios ferroviários é feito através de equipamentos
com garra frontal e sempre que possfvel a madeira é baldeada diretamente dos
caminhões. A madeira transportada nos trens é entregue no pátio da fábrica, onde
é estocada ou entra diretamente na linha de preparação de madeira para celulose
(SORGES, 1S87).
Já a CHAMPION PAPEL E CELULOSE S.A. (1983) transportava em 1983
cerca de 28% de toda madeira consumida pela fábrica por via férrea, a uma
distância média de 127 km. Neste caso o terminal de carga situa-se dentro de uma
floresta de propriedade da empresa e a descarga é feita diretamente no p~tio da
indústria economizando-se na movimentação da madeira. Atualmente essa empresa
reduziu esse transporte a 15% do total de madeira consumida (COUlO, 1992·).
De maneira geral, o transporte ferroviário ainda depende para a sua consecução
do apoio de verculos rodoviários, permitindo-se a sua ligação com a área de corte
eo pátio da indústria consumidora. A opção por esse modo não permite prescindir
dos verculos rodoviários, mas proporciona, no caso de distâncias longas, grandes
quantidades de madeira e facilidades de acesso, uma maior economia no
transporte principal de madeira.
o transporte fluvial é a mais antiga forma de transporte de madeira e há muito
tempo é utilizado nos Estados Unidos e Canadá. A sua Importância diminuiu
sensivelmente, mas em algumas provfncias do Canadá f) transporte fluvial de
madeira para celulose chega próximo de 40% do total transportado (CONWAY,
1976). A sua substituição ocorreu por diversos motivos entre eles a maior
economicidade do transporte por caminhões em curtas distâncias e a sazonalidade
• ComunlcaçAo pessot'll
do transporte fluvbl, corn q.';'é' fI\:; ~lgua Inadequado para transporte contfnuo
durante o ano. CornD cc:r-'-~'r fi. ~'~:;:2ocorra a concentração de um volume elevado
de madeira p~x~t[~n':":"':'~:::.':-,'::~um curto perfodo de tempo, o que implica em
custos de armt'~".:",nr"~T''''f;~n, ~1'~;r8d['çãoda madeira e perdas. Outro grande
problema exist9 t~rnb,{rn r''''' construção das barragens das hidrelétricas, que
muitas vezes Imp"3(hm a.ce.;,:r:1uaçãodo transporte naqueles pontos.
STAAF & WI!(STEN ('18B4J consideram o transporte fluvial como sendo um
método simples e bÇlr~tQ ds ti ansports, possuindo elevada capacidade para
transporte em longas distânc!<?,s.Contudo, na Escandinávia os rios perderam a
sua importância no transporte de madeira após a 2! Guerra Mundial devido ao
rápido desenvolvimento do transporte por caminhões e a construção de diversas
estradas florest2!s. f'!o caso, também o tempo de transporte até os centros
consumidores em um problema grave, chegando em casos extremos a até 2 anos
e Implicando em perdas no abastecimento. No mais, os problemas descritos são
os mesmos citados anteriormente como: perda e danos à madeira, sazonalidade,
hidrelétricas etc. ..No caso do Brasil o imenso potencial hidroviário da Região Amazônica,
aliado às dificuldades do transporte por terra, proporcionam um meio ideal para
o transporte de toras e aproveitamento dos recursos madeireiros existentes na
região. "Grande parte do transporte fluvial é feito juntando-se espécies que não
flutuam a espécies leves que flutuam, como bambu ou palmeiras, em jangadas.
Este método é trabalhoso e nem sempre estas espécies flutuantes são encontradas
em quantidade suficiente ou facilmente no local. O transporte é também inseguro.
A jangada torna-se gradualmente mais pesada à medida que as toras absorvem
água, podendo-se romper e aumentando a perda de matéria-prima" (SUDA~
1978).
Procurando solucionar esse problema testou-se um sistema de flutuadores
com cilindros, entre os quais as toras são transportadas. Os cilindros são
interligados por chapas dupla9 a fim de dar uma maior estabilidade ao sistema e
servir de sustentação para a madeira.
Figura 2.2 • Sistema de f1utuadores.
Fonte: SUDAM (1978).
Outro sistema também testado é a balsa tipo Catamarã que efetua o
transporte com as toras submersas. A diferença com o anterior é que o Catamarã
é uma embarcação rrglda construfda em estaleiro, aumentando com isso seu
custo de aquisição. Também não possui a flexibilidade que têm os flutuadores e
seu carregamento e descarregamento não são tão fáceis e rápidos.
0::.': ~::'•."'<._.._ ...t,. ••.•.•••••••••..••..
I. ltI••••• t••·..-.ro,.
-A\Y" ••'NOA"CAr"""""trr'-C. .~,,' ••" •••
'''' •••••• , •• f1JOIIH'4i.l
Figura 2.3 - Balsa tipo Catamarã
·Fonte: SUDAM (1978).
IEm outras regiões do Brasil a modalidade hidroviária é praticamente inexistente,
não representando uma alternativa viável economicamen~j Contudo, a hidrovia
Tietê-Paraná, atualmente com um trecho navegável de 440 km, entre Santa Maria
da Serra e Àraçatuba (SP), estaria operando em 1990 em plena capacidade, com
1680 km de extensão, beneficiando os Estados de São Paulo,Paraná, Mato
Grosso do Sul, Minas Gerais e Golãs. Está prevista Inclusive a Implantação de um
terminal de Integração para transferência de cargas da hidrovia para a ferrovia em
Pederneiras, a 350 km de São Paulo (TRANSPORTE MODERNO, 1989). Para as
empresas florestais localizadas próximas a essa hldrovla Isto representa uma
opção a mais de transporte, principalmente em função do pólo de reflorestamento
no Estado do Mato Grosso do Sul que atualmente já supre algumas empresas de
São Paulo.
,2.4. O TRANSPORTE FLORESTAL RODOVIARIO
'" 2.4.1. O TRANSPORTE FLORESTAL ROOO,\IÁRIO NO EXTERIOR
O transporte principal de madeira é crucial para todo o sistema de exploração.
Apesar das variações o custo de transporte nos Estados Unidos chega a atingir
entre 50 e 60% do custo total da madeira posto fábrica. O transporte de madeira
por caminhões iniciou-se ao redor de 1913 tendo se tornado o principal modo de
transporte nos E.U.A.. Dentro das florestas nacionais há um sistema viário com
320.000 km de estradas, com c1 Serviço Florestal Norte-Americano conf,tr'Jindo
1300 km de novas estradas por ano e reformando outros 600 km. Os consumidores
de madeira constroem 5.600 km de novas estradas e reformam 2.000 km a cada
ano (CONWAY, 1976).
Nos pafses do norte d~ Europa o caminhão também é o principal meio de
transporte. Do total de madeira transportada para as Indústrias em 1970 5,0
milhões de toneladas o foram por via férrea e 40 milhões de toneladas por meio
de caminhões: Outros 5,2 milhões de rrtJ de madeira utilizaram-se de jangadas e
somente 36.000 m3foram transportados por barcos (STAAF & WIKSTEN. 1984).
Figura 2.4 - Formas de transporte de madeira nos pafses do norte da Europ;:l em
1970.
Fonte: STAAF & WIKSTEN (1984).
ARVIDSSON & NYLlN (s.d.) comentam que a rede de rodovias se ~xtende na
Suécia por mais de 400.000 km, sendo que a maior parte é de propriedade privada,
com cerca de 70% do total da rede sendo utilizada principalmente para fins
florestais. Essa rede servindo o setor florestal é 25 vezes maior que toda a rede
ferroviária. A construção intensiva de estradas florestais reduziu a distância média
entre o local de corte e a estrada mais próxima a cerca de 450 metros.
o setor florestal brasileiro também depende sobremaneira do transporte
rodoviário, aproveitando-se do sistema de estradas asfaltadas que interligam
todas as regiões do Pafs. Em virtude das suas caracterfsticas em termos -de
especificidade de carga e exclusividade do frete, o transporte florestal possibilita
ao caminhão viajar carregado somente em um sentido, o que faz com que os
custos ten~am a ser maiores por unidade de volume do que em outros setores dos
transportes (IBDF/COPLAN, 1981; MACHADO, 1984).
Ao envolver longas distâncias e o tráfego em estradas de terra e asfalto, o
transporte principal de madeira exige o emprego de caminhões pesados. Grande
parte das empresas florestais que possuem frota própria ou desenvolvem estudos
para tanto, acabam optando por um caminhão com maior capacidade de carga,
ressalvando-se as limitações quanto à qualidade do pavimento e a capacidade de
aclive de cada vefculo. Em diversas regiões do Pafs as soluções de transporte
concentram-se em alguns verculos que primam por esta maior capacidade de"-
Lcarga.
Na AMCEL (Amapá Celulose) o transporte principal foi planejado para
trabalhar com toras longas. O equipamento é uma composição do tipo "rodotrem",
composta de um cavalo mecânico, um seml-reboque e um reboque. O comprimento
do conjunto é de 30 m e a capacidade é de aproximadamente 100 st (50 ton). A
distância média de transporte é de 100 km e cada cicio de transporte é completado
em menos de alto horas. Cada "rodotrem" faz dua~ viagens por dia transportando
cerca de 200 st (100 ton) diariamente (FERNANDES & TIBURCIO, 1987).
Também no Amapá, BORGES (1987) comenta que o transporte florestal na
região do Jari é feito através de caminhões pesados. A capacicade do conjunto
é de 40 t (quando se usa sem l-reboque) ou 60 t (no caso do uso de relJoqu9s). A
distância média do transporte é de cerca de 25 km, podendo alcançar até 40 km.
r Operando no Estado de São Paulo. onde a fiscalização quanto à observância
dos limites da Lei da Balança é mais rigorosa, e em função dela, a DURATEX
FLORESTAL S/A (1987) abandonou a utilização da composição "Romeue
Julieta", caminhão pesado (6x4) mais reboque de 2 eixos, passando a utilizar
caminhões 4><2cavalo mecânico e sem l-reboque de 3 eixos. Os parâmetros
referenciais dà utilização de mão-de-obra e consumo e'nergético foram reduzidos;
com a mudança do sistema, de 9 homens.dia / 100 st e 2,53 1diesel / st para 7
homens. dia /100 st e 2,271 ~iesel / st (Figura 2.5).
OPtRAÇOES EQUIP~NTOS E/W MAo-a-CERA T\IM) TAASAi.H:: AD-Vl~NIOS(0Pe r.llorii) (equ1pnent 8I1CIIorll1bour) warklng haurs onxt.clh 1tr )
CORtE: ~ R' 2~ stlHldh
ff11 h
(cuttlng) --ti lst/-vda)/)
BALDEIO gtJiJ'l' 240 sUd1e
, (Plll118ry ij.~~ ·WJ 26 h
t.ransport.) (sl/dly)
~O
~
I1.2(() stldl.
(lo.ding) 2_,hlst/da)/)
TRANSPORTE 190 sllrl1e
~ttJllJ~Õ~l 2_ hI transport) (SUdly)
Utll1zaçlo d~ mio~de~obt. • 7 homens dií/l00 st.Consu.o Inergitlco • 2,27 1 dlesel/ít.
Figura 2.5~ Gráfico i1ustrativo de operações florestais e respectivos rendimentos
(DURATEX FLORESTAL S/A, 19~7)
No Estado do Paraná, MOREIRA (1987) descreve a utilização do "treminhão",
caminhão pesado (6x4) mais dois reboques, em distâncias curtas de até 30 km.
O transporte principal na Klabin (Paraná) é feito durante as 24 horas do dia,
utilizando-se de 9 unidades para transportar 60.000 st/mês de toras com 2,40 m
de comprimento. Diversos problemas internos como qualidade de estradas, alta
porcentagem de aclives acentuados, velocidade das operações de carga e
descarga etc., fazem com que os"resultados econômicos desse sistema ainda não
sejam satisfat6rios. Contudo, a utilização do treminhão otimizou o fluxo de madeira
na Klabin, o qual é feito em grande parte em rede viária pr6pria, garantindo o
abastecimento da fábrica e tornando-se uma opção estratégica da empre~a.
Esses fatores, que ressaltam a Importância do tr"ansporte rodoviário para o
setor florestal brasileiro, motivaram a abordagem deste assunto em termos do
desenvolvimento de uma metodologia de apoio ao planejamento que permitisse
a otimização e a racionalização deste modo de transporte.
o sucesso operaclonal em um empreendimento florestal depende do
sistema viário. Ele provê o acesso à propriedade com fins de Implantação e
condução da floresta, serve como linha vital entre a colheita de madeira e o
mercado consumidor e possibilita uma maior proteção contra fogo, pestes e
Intrusos. Um sistema cuidadosamente planejado, bem construrdo e apropriadamente
mantido significa economia de recursos. Boas estradas permitem manutenção
mais barata e podem ser mais facilmente mantldas em condições de uso
permanente. Também produzem menos estragos aos recursos do solo, qualidade
da água e à paisagem. Nenhuma outra etapa da operação florestal produz tantos
distúrbios e erosão no solo como as estradas, logo elas necessitam especial
atenção na prevenção desses danos (ARVOLA, 1978) .., -, - ~
"Estradas são o principal fator nos problemas de estabilidade em terrenos
acidentados associados com o manejo da terra". Em 1975 Swanson e Dyrnes....realizaram um levantamento das atividades de deslizamento na Floresta Experimental
de Andrews, onde as estradas ocupavam 3,2% da área. Eles estimaram que os
desllzamentos associados com estradas durante um perrodo de 25 anos moveram
88.600 m3 de solo e estradas. Isto representou 13,2 vezes o volume estimado do
movimento de terras nos sftios de corte raso que cobriam 19,3% da área (citados
por FROEHLlCH, 1978).
A qualidade da estrada condlclona o tipo de vefculo que poderá trafegar
sobre a mesma e o seu desempenho operacional. Um maior investimento no
padrão das estradas permite a utilização de caminhões de maior porte, os quals
proporcionam maior economia no transporte principal. Entretanto, quando o
Investimento assume grandes dimensões, torna-se por vezes mais atraente a
instalação de pátios Intermed,lárlos em locais de acesso mais fácil para os verculos
de maior porte. Nestes casos, o baldeio da área de corte até esses locais deve
então ser feito por verculos de menor porte tecnologicamente compaHveis com as
condlçõe~ adversas do sistema viário, como aclives acentuados e baixa aderência
do pavimento. O equilfbrlo entre o Investimento a ser feito quanto à qualidade da
estrada e o ganho resultante quanto à possibilidade de utilização das diferentes
opções de vefculos e a diminuição dos custos de manutenção, é um indicativo de
quanto deve ser Investido na rede viária para se alcançar o nrvel economicamente
compatrvel com o transporte principal de madeira. Esse método de enfocar o
problema entretanto constitui ainda um grau de desenvolvimento dWcil de ser
atingido no setor florestal brasileiro, em virtude do grande investimento inicial
necessário para construir uma estrada e o retorno do Investimento em prazos
muito longos. Assim, observam-se diversas soluções paliativas de instalação de
pátios intermediários e mesmo a não retirada de madeira de algumas áreas
especfficas na época chuvosa.
Existem diversas maneiras de se classificar as estradas florestais. O Serviço
Floresta! dos Estados Unidos da América Idealizou um sistema baseado na
manutenção de uma velocidade média de circulação (FAD, 1978). A Tabela 2.2
mostra essa classificação acompanhada de um exemplo de custos de transporte
de madeira nas respectivas classes de estradas.I
Tabela 2.2- Sistema de classificação de estradas do Serviço Florestal dos E.U.A.
e custos de transporte de madeira para celulose em Minnesota
(US$ / m3-km)
TAMANHO DO CAMINHÃO-CARGA MÉDIA ("T13) 1
14 22 29 36
Alta velocldade-72 km/h
Classe I - 56 km/h
Classe 11 • 40 km/h
Classe 111 - 26 km/h
Classe IV • 13 km/h
Classe V • 6.5 km/h
Custos fixos (esperas,atrasos, carga/descarga)
0.02.02.03.04.08.15
US$ 1.78
0.01
.02
.03
.04
.07
.131.65
0.01
.02
.03
.04
.08
.151.41
0.01
.01
.02
.03
.06
.111.81 j
Fonte: Adaptado de FAD (1978)(1) Descrição do caminhão - todos equipados com carregador:
14 m3.- 4x2 - PST 13 t; 22 m3 - 6x4 - PST 17 t29 m3 • 4x2 • PST 27 t; 36 m3 • 6x4 • PST 33 t
Em uma publicação da FAO (1974) destinada à parses em desenvolvimento
é considerada uma outra classificação:
a) estradas de transporte
I) primárias ou estradas principais
li) estradas secundárias
iii) estradas de abastecimento
b) carreadores - para transporte com trator florestal de arraste ou trator
florestal auto-carregável.
c) estradas de acesso
Estradas de transporte são aquelas nas quais a madeira é retirada das pilhas,
após efetuado o transporte primário, e levada até o destino de consumo. Os
carreadores permitem a retirada da madeira da área de corte até o local de
estocagem ~ Il'fclrgem das estradas. As estradas de acesso ligam a floresta aos
centros administrativos, locais de fornecimento de materiais e de acesso para a
mão-de-obra. O termo "estrada de acesso" é puramente funcional não implicando
em qualidade ou padrão da estrada. Essa classificação Indica somente uma
qualidade comparativa e as posições relativas em uma rede viária.
Em termos nacionais, MACHADO (1989) desenvolveu o SIBRACEF (Sistema
Brasileiro de Classificação de Estradas Florestais). Esse sistema é uma técnica
qualitativa que estabelece o padrão ideal de estrada para um deterrrllnarfo meio
de transporte rodoviário florestal, e vlce-versa.
Os tipos'de, verculos rodoviários mais utilizados no Brasil para o transporte
florestal são:
a) caminhão convencional (4)<2; 4x4; 6><2;6x4);, ,
b) caminhão e reboque - "Romeu e Julieta" (caminhão 6x4);
c) cavalo mecânico e semi-reboque articulado (cavalo 6x4);
d) cavalo mecânico, seml-reboque e reboque - "Rodotrem" (cavalo 6x4);
e) caminhão mais dois reboques - "Tremlnhão" (caminhão 6x~
2.4.4.2. PRODUÇÃO DE CAMINHÕES
A evolução do setor de transporte rodoviário de cargas foi marcante nos
últimos anos. Em 1963 as sete montadoras da época ofereciam dez modelos,
Inclurdas plcapes e utilitários. Hoje o mercado nacional tem cerca de 111 modelos
de verculos comerciais, com diversas opções de tração, potência dos motores,
distância entre-eixos, além da variação do PBT de 50a quilos nas picapes até 45
t nos caminhões mais pesados.
Outra alteração significativa foi o processo de dieseli~ação da frota,
anteriormente dominada pelos caminhões a gasolina. Dados obtidos pela GEIPOT
Indicam que já em 1982, 89,7% da frota de caminhões era movida à diesel
(TRANSPORTE MODERNO, 1988). Atualmente também foram incorporados outros
avanços como motores equipados com turbina e "intercooler", direção hidráulica,
freios a ar, além de testes com Injeção eletrônica e transmissão automática.
A Figura 2.6 registra a produção de caminhões de 1963 até 1987. O recorde
de produção foi alcançado em 1980, sendo que após três anos ocorria uma crise
no mercado com a produção de somente 35.487 unidades, abaixo inclusive da
produção anual registrada no final da década de 60.
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Figura 2.6-Produção anual de caminhões no perfodo de 1963-87
Fonte: Zietlow (citado por TRANSPORTE MODERNO, 1988).
Zietlow, citado por TRANSPORTEMODERNO (1988), realizou um levantamento
onde conclufu que a frota nacional de caminhões atingiu em 1987 um total de
1.096.413 verculos. Isso admitindo-se que desde 1968 nenhum verculo tenha
deixado as estradas. Outra grave conclusão foi a de que 70% dos vefculos médios
estavam com mais de dez anos de uso. As porcentagens por segmento dos outros
tipos de verculos com mais de dez anos de vida eram as seguintes: leves (40,8%
da frota); semipesados (41,2%); e pesados (52,9%).
TIPO DE VEICULO
LEVESMÉDIOSSEMIPESADOSPESADOS
246.356525.920212.735111.402
22,547,919,410,2
8,6212,528,349,89
TOTAL 1.096.413 100,0 10,57
Fonte: Zietlow (citado por TRANSPORTE MODERNO, 1988).
Os aspectos aqui levantados demonstram a precariedade do setor quanto
à gararitia de abastecimento nos próximos anos, em se mantendo a dependência
do transporte rodoviário. A frota própria torna-se assim uma alternativa analisada
por diversas empresas florestais, procurando diminuir os riscos na entrega de
madeira para as Indústrias transformadoras. Outra opção é o apoio da empresa
ao transportador em termos de fornecer um suporte básico de planejamento e
demais condições de Infra-estrutura, que permitam uma maior especia:ização na
operação de transporte de madeira e possibilitem ganhos econômicos para os
dois lados. Esses ganhos seriam traduzidos na maior utilização do caminhão com
consequente aumento no valor recebido pelo transportador, e na diminuição do
valor do frete por unidade de volume (ou carga) de madeira transportada.
2.4.4.3. COMPOSiÇÃO E UTIUZAÇÃO DA FROTA DE CAMINHÕES
As empresas de carga própria tiveram nos últimos anos uma crescente
participação na composição da frota brasileira de caminhões, não somente em
termos do número de caminhões mas também na capacidade estática desses
vefculos. Em 1982, com base em estudos efetuados pelo GEIPOT, estas empresa~
detinham 2.738.100 t de carga, que somadas à capacidade dos autônomos
vinculados chegavam a perfazer um total de 3.116.600 t de carga útil. Este valor
situava-se bem acima das 2.037.500 t de capacidade estática das transportadoras,
ainda que acrescidas as 684.500 t de autônomos vinculados, e mais ainda das
1.232.200 t dos autônomos nãõ vinculados (caminhoneiros) (TRANSPORTE
MODERNO, 1985). ---l
Em termos de números de caminhões o segmento de carga própria
participava com 37,8% da frota, seguido pelas transportadoras com 17,6% do total
e autônomos que possuem 1,6,1%do volume de caminhões, não contabilizados
os 6,2% de autÔnomos vinculados à empresas transportadoras e os 4,6%
vinculados às empresas de carga própria. Para a composição final restam ainda
9,2% de vefculos Individuais de carga própria e 8.5% na categoria "outros". Esses
valores indicam que está disponrvel para o transporte efetuado por terceiros
somente cerca de 40% do total da frota nacional de caminhões .
.f; Se junto com o estudo destes dados for analisado também o fator de
ocupação, ou seja, quanto do potencial de transporte de carga é efetivamente
realizado, a distorção torna-se ainda maior. Estima-se que os autÔnomos vinculados
às empresas transportadoras ocupam a primeira colocação, com 66,2% da sua
capacidade de carga em trabalho efetivo, ficando as empresas transportadoras
com 57,3%, os autônomos sem vrnculo com 54%, autônomos vinculados à
empresas de carga própria com 51,4% e, finalmente, as empresas de carga
própria com 45,1%. Ou seja, o maior segmento de frota participa com a menor taxa
de ocupação dos seus caminhões, o que representa uma grande perda em termos
da capacidade estática em carga útil desses verculos (TRANSPORTE MODERNO,
1985).
Quanto à categoria de caminhões, os pesados têm o maior fator de
ocupação com 60,6%, os semipesados alcançam 58,9%, os médios 44,9% e os
leves 37,7%. Estes fatores correspondem ao racionalmente esperado, haja vista
a necessidade de maior ocupação do caminhão pesa~o em virtude do seu custo
mais elevado.
Outra estimativa é de que a frota operacional de cargas representa apenas
55,1% do total de caminhões, pois 9,4% estão sucateados ou desativados, 5,7%
não ~ão utilizados no transporte de carga, 13,3% permanecem parados em
serviço de manutenção e 16,5%não trafegam por outros motivos, como adve:sidades
climáticas, falta de carga para transportar, ou estão aguardando a operação de
carregamento/descarregamento.
A preocupação básica aqui registrada é quanto à sub-utilização de uma frota,
cuja maior parte está ligada ao transporte próprio, em parte devido problemas de
planejamento inadequado, manutenção deficiente, aspectos econÔmicos etc. Isto
reforça ainda mais a necessidade do planejamento e da correta adequação e
escolha de uma frota de verculos.
, -2.5. MElODOS DE OTIMIZAÇAO NO TRANSPORTE FLORESTAL
2.5.1. INTRODUÇÃO
Os assuntos discutidos até este ponto trataram da acentuada dependência
do setor florestal pelo transporte rodoviário e a importância do transporte principal
na composição do custo da madeira posto fábrica., Caracterizado pela maior
predominância do serviço de terceiros~transporte florestal está inserido em um
contexto mais amplo de transporté ae cargas, onde concorre pelos serviços de
frete oferecidos por uma frota de vefculos de Idade média avançada e cuja
utilização efetiva não atinge nrveis satisfatórios, considerados aqui ao redor de
70%. Ao se falar do transporte principal de madeira deve-se, obrigatoriamente,
relacioná-Io com a rede viária, em função do tráfego de verculos ser feito em
trechos de estrada de terra e de asfalto. Devido ao aumento nos custos da madeira
e do transporte e à necessidade de se buscar a matéria-prima em Cf'ntros mais
distantes, essa etapa da exploração assumiu uma posição de destaque no setor
florestal, exigindo uma maior atenção quanto ao planejamento em virtude das
cifras envolvidas e à preocupação quanto à garantia de abastecimento.
A disponibilidade de frete a preços baixos em determinadas épocas do ano
e o custo inicial elevado para investimento em frota própria favoreceram a
predominância do transporte a cargo de terceiros. A atuação da empresa florestal
ao contratar o transporte é oferecer um determinado volume de madeira a ser~ •.transportado em um perrodo de tempo estipulado e analisar as propostas quanto
ao preço dessa madeira posto fábrica. A escolha do verculo mais apropriado,
número de viagens/verculo.dia, manutenção preventiva etc., são critérios de
decisão exclusivos do proprietário do verculo. À empresa florestal importa que a
madeira chegue à fábrica no'prazo estipulado e não a maneira como o transporte
é efetuado.---JA falta de planejamento aliada aos baixos preços tradicionalmente pagos
pelo setor florestal fazem com que, multas vezes, os transportadores transfiram-
se temporariamente para outras culturas de colheita sazonal mais rentáveis.
voltando a transportar madeira na entressafra. Essa irregularidade na oferta de
frete, aliada às dificuldades de transporte na estação chuvosa. levaram algumas
empresas, inclusive de grande porte, a formarem estoques de madeira suficientes
para até 3 meses de consumo. Aumenta-se o transporte na entressafra para se
formar o estoque estratégico, procurando enfrentar os perfodos adversos. Essas
condições. mais os problemas de infra-estrutura para carga e descarga. propiciam
Inclusive a formação de filas extensas de caminhões esperando o momento de
carga ou descarga. Um exemplo i1ustrativo desse problema é estudado por
SEIXAS & WIDMER (1989), enfocando uma prática já costumeira de transformar
camlnhOes em armazéns temporárlo~
Ao assumir custos cada vez maiores, caracterizados por um elevado
percentual no preço final da madeira posto fábrica, bem como aumentos na
distância de transporte, crescimento acentuado na demanda por madeira e
concorrência por frete em uma frota de vefculos que não acompanhou o incremento
na produção de bens, o transporte florestal passou a exigir também uma maior
especialização no seu planejamento (SEIXAS, 1987).
Essa especialização visa inclusive enfrentar o sucateamento da frota nacional
de vefculos, já comentada anteriormente, promovendo um uso mais racional dos
vefculos disponfveis para o transporte florestal.
Todos os aspectos aqull~vantados ressaltam portanto, a necessidade de se
planejar o transporte, procurando considerar a escolha do(s) vefculo(s) mais
Indicado(s) p'ara uma determirtada caracterfstica de rede viária, o número de
turnos de trabalho mais econÔmico, prioridades do transporte quanto à localização
dos pontos de origem, adequação do fluxo de vefculos com respeito à infra-
estrutura de carga e descarga etc. Mesmo considerando-se a frota de terceiros~1
cabe à empresa florestal realizar tal planejamento, pois através do mesmo
possibilitar-se-á uma maior eficiência no uso dos vefculos, maiores ganhos por
parte do proprietário do vefculo e redução no valor pago pelo frete em virtude da
racionalização do processo de transporte. .. _ I '1
J n
o problema de transporte geral diz respeito à distribuição de qualquer
mercadoria de qualquer grupo de centros de oferta, chamados de fontes, para
qualquer grupo de centros de recebimento, chamados de destinos, de tal modo
que minimize os custos totais de distribuição. Portanto, em geral. a fonte i (i =
1,2,...,m) tem uma oferta de ~unidades para distribuir aos destinos, e os destinos
j U = 1,2,...,n) têm uma demanda de di unidades a serem recebidas das fontes.
Unidades de uma mercadoriam fontesn destinos
" ofertas da fonte Idi demandas pelo destino JC'I custos por unidade dlstrlbuida da fonte I para o destino J
Fazendo~se de Z o custo total de distribuição e de XII (I = 1,2, ... ,m; J = 1,2, ... ,n)
o número de unidades a serem distribuidas da fonte Ipara o destino j, a formulação
de programação linear deste problema se torna:
m To
Minimizar Z = 2 2 Cij >: Xiji.=.t j=.t
~ XII = fi ' par~ I = 1,2,...,mfort XII = dJ ' para j = 1,2•...,nJ.t.
XII >= O , para todo i e j
A tabela dos coeficientes das restrições resultante tem a estrutura especial
apresentada na Figura 2.7. Qualquer problema de programação linear que se
ajuste a esta formulação é do tipo problema de transporte, independentemente de
seu contexto frslco.
C~c1'"ltd,
x •• XI1 ... x •• x, , xd ... x •• X.a X.I ... x••'1 . '1 i
d ~1 11 ,~ :.:~: 1.1 , 1R"" I"",. Cl • TJ!l ,1 d,o/,,,o_.14-
(1 i1'. R,s/rird,J1 ~J.,"l,'.' J d,d,mondo. - \' .• "~
....,.('~.... -o "iI' I
Figura 2.7.- Tabela dos coeficientes das restrições para o problema de transporte.
Fonte: HILLlER & L1EBERMAN (1988)
o termo modelo de rede é usado, em um contexto de programação
matemática, para definir uma classe ampla de técnicas úteis para resolver uma
variedade de problemas que tratam da geometria da posição, onde esta posição
pode ser ffslca ou temporal.
Figura 2.8- Rede representativa de um problema de transporte
Nós 1,2, 3 e 5 = fontes
Nó 4 = pátio Intermediário
Nós 6 e 7 = destinos
Para a solução desses problemas é muito comum o uso de programação
linear, dada a estrutura linear ou IInearizável da função objetivo e das restrições.
O algorltmo de solução é geralmente o simplex desenvolvido por Dantzig, mas
frequentemente algo ritmos mais eficientes têm sido desenvolvidos para tirar
vantagem das estruturas especiais de alguns modelos de transporte, os quais
levam a soluções mais rápidas do que o método simplex.
DYKSTRA (1984) comenta sobre diversos modelos de programação linear
com possfvels utilizações no transporte florestai em geral. Um primeiro medeio, o
de "árvore com ramificação mfnima", baseia-se na definição de "árvore" como
uma rede conectada sem ciclos, ou seja, todo nó em uma rede pode ser atingido
a partir de todos os outros nós e não existe uma sequência de arcos que conecte
qualquer rota com ela mesma. A Figura 2.9 ilustra uma pequena rede e mostra os
sete modos possfveis que os nós podem ser conectados por meio dos cinco arcos
existentes para se formar uma "árvore".
No modelo de "árvore com ramificação mfnlma" ("minlmum spanning tree
model") são dados um conjunto de nós e as distâncias entre pares destes nós.
Entretanto, os ramos entre os nós não são mais especificados. Portanto, em lugar
de. encontrar uma rota mais curta dentro de uma rede plenamente definida, o
problema é escolher os ramos da rede que tenham o menor comprimento total e
que, ao mesmo tempo, forneçam um~ rota entre cada par destes nós. Os arcos
são escolhidos na rede de tal maneira que uma "árvore" é formada passando por
todos os nós minimizando a soma das distâncias (ou tempo, ou custo, ou qualquer
outra quantidade apropriada). Este modelo é útil no planl3jamento de redes de
transporte que serâo multo usadas, onde a principal consideração é a de fornecer
alguma rota de conexão entre todos os pares de nós da maneira mais econômica
possfvel.
Trr. l' I + .1 + I • 5
~
, 4
0-, I '3 ':'
Ire. 4 I • ,1 + 4 • A
ITr.e 5' I + I + 4 • 6 Irr.6' 1. I + I • ri]t -
Millllllum
'r~nnln~ IreI'
Figura 2.9- Uma rede de 4 nós propiciando 7 "árvores". A "árvore" 6 é a com
ramificação mfnima (DYKSTRA, 1984).
Há também o "modelo da rota mais curta" ("shortest path model") cujo
objetivo é encontrar o caminho mais curto entre uma origem e o d'3stino finalI
através de uma rede de conexão. A essência deste procedimento é que ele parte
da origem, identificando sucessivamente a rota mais curta para cada um dos nós
da rede na ordem ascendente de suas distâncias (mais curtas) da origem,
resolvendo ao mesmo tempo o problema quando o nó do destino é alcançado
(HILLlER & L1EBERMAN, 19881. Em 1959 Dijkstra desenvolveu um algoritmo
considerado como um dos mais rápidos para resolver problemas de rota mais
curta, além de ser facilmente programado em um computador. Este algoritmo
encontra-se detalhado em DYKSTRA (1984).
O "modelo de fluxo rl)áximo" ("maximum flow model") procura utilizar
quantas linhas forem possfveis para maximizar o fluxo através de toda a rede,
sendo empregado em situações de tráfego intenso.
E, por fim, o "modelo do caminho crftlco" f'crltlcal path model" - CPM) que,
como o anterior, trabalha com fluxos através da rede em sua totalidade, com a
diferença de que os fluxos são unidireclonais e usualmente representam a duração
de uma atividade. O CPM é mais aplicado ao planejamento e controle de projetos,
onde o objetivo é minimizar a duração totéilde um projeto. Este procedirnerto pode
ser caracterizado como sendo um, método para encontrar a rota mais longa
através de uma rede não dclica na qual a duração do projeto é minimizada. Esta
rota mais longa é a rota dos eventos crfticos; estas atividades devem ser
completadas em tempo para que a duração mfnima do projeto seja atingida
(DYKSTRA, 1984).
BERGER (1975) utilizou o modelo de transporte procurando organizar o
complexo das fábricas celulósico-papeleiras e de chapas de fibra de madeira no
Estado de São Paulo, visando a mlnimização dos custos de transporte de
Euca/yptus. Os objetivos espedficos foram:
a) Minimizar o custo de transporte de matéria-prima;
b) determinar o raio médio de transporte para cada unidade consumidora de
madeira;
c) determinar o custo médio unitário de transporte para cada unidade
consumidora.
WEINTRAUB & NAVON (1976) sugeriram um modelo prático de programação
Iinear'para se conseguir um planejamento integrado do manejo florestal, corstrução
e manutenção de estradas etransporte de madeira. O objetivo era de se maximizar
os rendimentos obtidos com a venda de madeira descontados os custos de:
construção e manutenção de estradas; manejo; e transporte de madeira.,
PAUtA JR. & PEREIRA (1980) realizaram um estudo de dimensionamento de
frota de caminhões para transporte de carvão utilizando-se da programação
linear. As restrições consideradas foram: a) tipos de caminhões (3); b) sistemas
de carga (2); 'época do ano (seca e chuva); d) rotas de acesso ao centro de
consumo (5); e) oferta de carvão (30.000 a 70.000 m3 de carvão/mês); f) custos e
tempos de carga e descarga; g) tempo de trajeto; h) custos operacionais de
transporte. O trabalho exigIa que a quantidade e o tipo de caminhões usados para
o transporte de carvão fossem Iguais nas duas épocas,do ano. O total de variáveis
seria 60, mas algumas rotas não eram trafegávels por alguns dos tipos de vefculos
considerados, reduzindo-se no final para 40 variáveis. Com uma quantidade
mfnlma de carvão a ser transportada por mês e o custo operacional de transporte
por caminhão/mês já calculado para cada rota, a distribuição dos vefculos era feita
escolhendo-se a(s) rota(s) e o sistema de carga nas respectivas estações do ano
que possibilitassem o mfnimo custo para o transporte de carvão.
SESSIONS & FILlPPEITO (1983) utilizaram a programação linear para
determinação de custos marginais em nfveis alternativos de produção semanal de
madeira, empregando diferentes equipamentos de transporte. TAUBE NEITO
(1984) apresentou um modelo de programação linear para planejamento otimizado
de florestas de eucaliptos, com a função de auxiliar uma empresa nas decisões de
plantar, cortar, reformar, rebrotar, vender ou implantar f:'rojetos florestais, num
horizonte de vários anos.
SESSIONS (1987) desenvolveu o programa NETWORK para
microcomputadores que analisa e identifica o mfnimo custo, tempo ou distância ao
se efetuar o movimento de um ponto a outro em um sistema viário florestal
(estradas para caminhões, carreadores, trilhas para arraste etc.). Nesse sistema
a solução do programa indica a combinação de rotas que devem ser usadas
proporcionando o custo total mfnimo ou receita máxima. Cada segmento da rede
viária é descrito em termos do seu nó inicial e nó final, custo de construção e custo
de transporte. A rede ótima para o transporte de madeira é determinada
considerando-se os fatores:
a) sistemas alternativos de exploração florestal; -
b) destinos alternativos;
c) múltiplos produtos;
d) locações alternativas de estradas;
e) padrões alternativos de estradas;
f) perfodos múltiplos de tempo;
g) custo mfnimo ou receita máxima.
O programa NETWORK calcula o custo mrnimo ou receita máxima em uma
rede utilizando um algoritmo de rota mais curta para resolver o problema do custo
variável similar àquele proposto por Dijkstra (citado por DYKSTRA,1984).
oprocesso começa classificando as quantidades vendidas por perfodo de tempo,
resolvendo depois o problema da rota mais curta e incluindo os custos fixos, c'l'
para cada arco i J associado com a melhor solução do custo variável. As somas
dos volumes, VII' que passaram por cada linha são acumuladas e no final da
primeira iteração têm-se as somas de todos os volumes, VII' sobre cada arco. Os
custos variáveis para cada arco, h'l' são depois recalculados usando a fórmula:
hl/ = hll + cll/ VII
Os volumes sobre todos os arcos são depois zerados e a próxima iteração
começa. O processo continua até que a mesma solução seja obtida para duas
lterações.
PAREDES & SESSIONS (1988) desenvolveram um procedimento para
aumentar a eficiência de sistemas de transporte florestal, proporcionando modos
alternativos de transporte de madeira e escolhas para a localização de pátios de
transferência de madeira. Esse procedimento reduziu a complexidade computacional
de tal tipo de problema. A solução envolve o uso de três tipos de informação: o
custo dos diferentes equipamentos de transporte, a construção e o custo
operaclonal dos pátios e a estrutura da rede viária. O método de solução elimina
os locais inadequados para pátio em um exame dos possfveis locais e depois
explora as caracterfsticas da rede viária dividindo o problema em dois outros
problemas de rota mais curta, somente um deles envolvendo custos fixos.
Os modelos de transporte aqui destacados chegam a analisar desde a
exploração até à construção de,estradas, tratando da coleta de um "produto" em
diversas fontes e o seu transporte até diversos destinos. A preocupação comum
à maioria deles refere-se à escolha de uma rota, a mais econÔmica possfvel, ou
mesmo a alocação da rede viária mais Indicada a cada sltuaçào. Em função dos
custos da madeira e do transporte determina-se inclusive o raio médio de
transporte para cada centro consumidor de madeira (BERGER, 1975).
Alguns desses programas são extremamente úteis quanto à retirada da
madeira de dentro da floresta (transporte primário), operação para a qual a
empresa florestal necessita planejar e Implantar uma rede de estradas terciárias
e/ou secundárias, e mesmo abrir carreadores até o local de corte das árvores.
Contudo, os aspectos técnicos e econÔmicos referentes às opções existentes de
verculos para o transporte principal de madeira não são enfocados em detalhes,
cabendo somente a determinação de um custo especffico para essa operação.
Entretanto, o transporte principal de madeira em empresas de reflorestamento
possui uma etapa na qual os verculos trafegam por estradas de terra, de padrão
inferior, e outra etapa na qual o transporte é feito em estradas asfaltadas, de melhor
padrão. É ainda prática comum em algumas empresas a entrada dos caminhões
no local de corte, sem que haja nenhum preparo do terreno. Nessas condições é
frequente que as condições adversas do terreno, tais como declividade e umidade
do solo, impeçam que alguns caminhões de maior porte entrem na floresta,
exigindo-se portanto a instalaçào de pátios intermediários com condições de
acesso favorável. Em outros casos, as caracterrsticas geométricas da rede viária
impedem a circulação de verculos combinados longos como o "treminhão", que
exige uma sobrelargura maior da faixa de tráfego ao realizar uma curva.
O programa computacional de PAREDES & SESSIONS (1988) contribuiu
sobremaneira para o planejamento da localização Ideal desses pátios intermediários,
mas quanto ao vefculo ele considera somente duas opções: um caminhão
"pequeno" e outro "grande"; calculando a localização ótima do pátio a partir de
estimativas macrosc6picas de composição de frota e consequente custo operacional
da rede.
Este levantamento das pesquisas realizadas para o problema dE:ltrênsporte..florestal mostra o valor do desenvolvimento de um modelo que dê suporte ao
processo de escolha, dirnensionamento e distribuiçã"o da frota de veiculos, em
função das caracterfsticas da rede de transporte.
No estudo do problema de transporte principal, os seguintes aspectos são
considerados relevantes:
- fazer a análise econÔmica envolvendo a determinação do padrão e
qualidade dai rede viária em função dos custos de transporte de cada tipo de
verculo e volume de madeira a ser transportada;
- determinar o tipo e número de vefculos necessários por perfodo de
transporte, em função da quantidade de madeira a ser transportada de cada
origem;
- optar pelo Investimento em frota própria ou contratação de terceiros;
- distribuir os vefculos para realizar o transporte de diferentes fontes (fazendas);
- programar as atividades de carga e descarga, otimizando-se o fluxo de
vefculos etc.
Estas etapas não são necessariamente sequenciais e, por vezes, não são
consideradas em conjunto. Ao se optar, por exemplo, pela contratação de
terceiros o planejamento efetuado pela empresa florestal torna-se menos complexo,
transferindo parte da responsabilidade quanto à escolha dos vefculos, infra-
estrutura de carregamento nas fazendas, turnos de trabalho etc., para o dono do
vefculo.
Pretende-se através deste trabalho, contribuir no sentido do desenvolvimento
de uma ferramenta que permita avaliar quantitativamente as opções abertas a uma
empresa florestal, e que sirva de base para a tomada de decisão em relaçào a um
conjunto de alternativas.
3. METODOLOGIA
3.1. O MODELO MATEMÁTICO DE PLANEJAMENTO DE FROTA
Analisando-se a etapa do transporte principal dentro da exploração florestal,
a Função Objetivo representa o custo de transportar a madeira a partir de n fontes
distintas (fazendas), durante um determinado perfodo de tempo, até um único
destino (centro de consumo). A restrição quanto a um único destino deve-se à
caracterfstica de grande parte das empresas florestais serem verticalizadas
atendendo uma única unidade fabril, mas nada impede, no programa a ser aqui
descrito, que mais centros de consumo sejam Inclufdos. A opção pela minimização
de custos, excluindo-se a maxlmização de lucros, atende também um procedimento
contábil interno dessas empresas verticalizadas, cuja maior preocupação é
quanto aos lucros recebidos na venda do produto industrializado. A madeira entra
como matéria-prima no processo de fabricação, representando custos.
Sendo assim, esta análise visa a minlmização da Função Objetivo (F.G.),
procurando determinar um ótimo em termos da alocação da frota de veículos que
permita a realização do transporte principal de madeira ao menor custo possível.
As variáveis que compõem a Função Objetivo dizem respeito ao tipo de
vefculo utilizado para realizar o transporte a partir de uma determinada fonte de
matéria-prima, no caso a floresta produtora de madeira, e o centro de consumo.
Dadas as caracterfsticas do problema já relatadas, parte-se da hipótese de
que tanto a função objetivo como as restrições podem ser representadas por
relações lineares ou Ilnearizáveis, permitindo assim reduzir a complexidade
computacional e tornar a interpretação e a análise de sensibilidade das soluções
mais acessfveis aos seus potenciais usuários.
Os coeficientes das variáveis na Função Objetivo ropresentam o custo de
toda a carga de madeira transportada durante o perfodo em estudo, a partir de
uma determinada fazenda (fonte) ou pátio intermediário. por meio de uma unidade
de um tipo de vefculo especffico.
11Figura 3.1.- Representação de um sistema viário interligando diversas fontes
produtoras de madeira com um único destino (O). Nós representando
fontes produtoras: 1,2.3...F. Nós de pátios/baldeio: 11, 21.31 ...8.
3.1.1. A ESPECIFICAÇÁO DO MODELO
m n o
F.O. -.2 .2 2 CiJk x X1JK onde:,,=t J'" i._k_':L . ._
m = nós do tipo F (font,e produtora) + nós do tipo 8 (pátio intermediário)
n = nós do tipo 8 (pátio intermediário) + nós do tipo O (destino).
o = tipo de vefculo.
C1JK = custo de toda madeira transportada na rota i-j. por meio do vefculo
do tipo k, no período de tempo T.
X1JK = número de veículos do tipo k alocados para o transporte de madeira
na rota i-j.
X1JK = X1JK X V1JK onde V1JK = { O , 1 }
19( I-J
2. Condição de transportar toda a madeira de cada fazenda (F) no perfodo
considerado:o
2 .TI'JK X X1JK >= QF - total de madeira a ser transportada no período a partir dak= i
fonte F.
'ir} i = F; e V j = O ou 8 e
TI'JK = total de madeira (t) transportada de i para j, por um veículo do tipo
k no período de tempo T.
TI1JK = CCK X NV'JK
onde:
CCK = capacidade de carga do veículo k
NV1JK = no.de viagens de 1 veículo k no período T, na rota i-j.
3. Condição de garantir continuidade do transporte no caso da ocorrência de
baldeio:
4. Condição de existirem veículos do tipo k suficientes:m n
X1JK <= Nk - total de veículos do tipo k disponíveis para o transporte demadeira no período.
3.1.2. FLUXOGRAMA DO MODELO MATEMÁTICO DE PLANEJAMENTO DE
FROTA
A representaçào esquemátlca de todo o procedimento para a determinação
da frota e custo do transporte de madeira está na Figura 3.2.
c-····.-__o ,
INIOlO .-JCA_L_C_A ·~~~I_·_- _
Aõõ~ü~iõ.jiõviiõ,1 r:-:J----- .. --._., DADOII. 'orAL DI lU·CUlTO IIlll/k",
CAMCID"DI CAIlGÀ DIIRA A nR TRANI"OR·
VELOOIDADEI MEDIAI TADA/FA%INDA] --J-------C..::::~:::·:.::7:· ..-.;~::.:::~~:;.:"~~h'AUO ANALI"-----,_.
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c:UDULÁll1
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r----
3.1.3. DETERMINAÇÃO DOS COEFICIENTES DE CUSTO CIJK E TOTAL DE
MADEIRA TRANSPORTADA TTIJK"
Para calcular os coeficientes de custo C1JKutilizou-se em linhas gerais o
método de cálculo do custo operacional de caminhões apresentado em STREIT
et alii (1982), incluindo-se uma fórmula para cálculo do consumo de comoustível/
hora em função da potência bruta do motor adaptada às nossas condições
tropicais (MACHADO & SOUZA, 1981; SAAB-SCANIA, 1988)~J
O método de cálculo dos C1JK,considerando-se um perfodo de 1 mês, é o~
seguinte:
1) Custo fixo mensal (CFM) - calculado em função de.:
·custo mensal do investimento (depreciação);
·remuneração do capital;
·custo mensal do salário de motorista, incluindo encargos sociais;
-custo mensal do Iicenciamento do caminhão e seguro obrigatório.
2) Custo variável/km (CV/KM) • calculado em função de:
·custo de pneus, recapagem e câmara;
-custo de manutenção (peças e mão-de-obra);
-custo de lavagem e lubrificação;
-custo de combustfvel;
-custo de óleos lubrificantes.
São efetuados dois cálculos distintos para o valQr de custo, considerando-
se os desempenhos em terra e asfalto (WEILLE, 1973). Emprega-se um fator de
correção a mais para o transporte em terra de 1.50. Devem-se incluir também os
valores das operações de carga e descarga, realizadas em cada viagem. Sendo
assim, o coeficiente C1JKpara um mês de trabalho seria:
C1JK= CFMK + CVKx TKM'JK+ CT x NV,JKx CCK onde
CFMK = custo fixo mensal do verculo k no período T;
CVK = custo variável por quilÔmetro do veículo k;
TKMIJK = total de quilômetros percorridos pelo veículo k na rota i-j I no pedodo T;
CT = custo de carga e descarga por tonelada de madeira;
NV1JK = número de viagens do veículo k na rota i-j, no período T;
CCr. = capacidade de carga (lotação) do veículo.
o total de quilÔmetros percorridos no período T é função da velocidade do
veículo e do número de horas gastas em operações de carga e descarga, bem
como o número de horas totais de operação disponíveis. O número de horas
operaclonals totais depende do período disponfvel para se efetuar o transporte
como, por exemplo, os turnos diários de trabalho de 8, 16e 24 horas. A velocidade
é uma característica do veículo e também o resultado dá Interação deste com o tipo
de pavimento. Da combinação desses fatores resulta um rendimento operacional
em quilômetros dependente da distância de transporte e qualidade da rede.
O próximo passo é o cálculo do rendimento operacional de cada veículo,
sendo necessários os valores de capacidade de carga (citados na Tabela 4.3) e
velocidades médias de cruzeiro (citados na Tabela 4.4). Com esses valores
calcula-se a quantidade total de madeira transportada no perfodo e o número total
de quilômetros percorridos, considerando o veículo alocado a uma fazenda
específica. No caso de não haver a necessidade de baldeio, a sequência é:
(1) Tempo gasto em uma viagem (TV1JK)
TV'JK= KMTu x (11 VMTCK + 11 VMTVK) + KM~J x (11 VMACK + 1 1 VMAVK) + TCO
onde:
KMTIJ = distância em trecho de terra (Km) na rota I-j.
KMAIJ = distância em trecho de asfalto (Km) na rota i-j.
VMTCK = velocidade média do veículo k em trecho de terra carregado (Km/h).
VMTV K= velocidade média do veículo k em trecho de terra vazio (Km/h).
VMACK =, velocidade média do veículo k em trecho de asfalto carregado (Km/h).
VMAV K = velocidade média do vefculo k em trecho de asfalto vazio (Km/h).
TCD = tempo gasto em carga e descarga (h).
(2) Número de viagens no perfodo (NV1JK)
NV1JK = NHTR / TV'JK onde:
NHTR = número de horas trabalhadas.
(3) Total de madeira transportada (TT1JK)(toneladas) pelo vefculo k na rota i-j, no
perfodo T
TT1JK= NV1JKX CCK onde:
CCK = capacidade de carga do vefculo (t)
(4) Total de quilÔmetros percorridos no perfodo (TKM1JK)
NKM'J = (KMT1J + KMA,) x 2
TKM'JK = NV1JKX NKM'J onde:
NKM'J = distância total da rota l-j (Km)
Quando ocorre o baldeio, é necessário separar o cálculo para os trechos em
terra e asfalto. A sequência de cálculos é a mesma para os dois trechos:
(1) Tempo gasto em uma viagem por terra anterior ao pátio intermediário (TVT1JK)
TVT1JK= KMT1Jx (1/ VMTCK + 1/ VMTVK) + TCO*
(2) Tempo gasto em uma viagem após pátio Intermediário (TVA1JK)
TVA1JK= KMTIJx (1/ VMTCK + 1/ VMTVK) + KMAIJx (1/ VMACK + 1/ VMAVK) + TCO
onde j = D
(3) Número de viagens no perfodo por terra (NV1JK)
NV1JK = NHTR / TVT1JK onde
NHTR = .número de horas trabalhadas no perfodo.
(4) Número de viagens no perrodo IiO trecho após o pátio intermed:ário (NV1JK)
NV'JK= NHTR /lVA'JK onde J = D
(5) Total de madeira transportada (TT'JK)em todas a~ rotas consideradas
TT1JK= NV'JKX CCK
(6) Total de quilÔmetros percorridos no perrodo no trecho em terra anterior ao
pátio intermediário (TKM'JK)
TKM'JK= NV'JKX KMT'J X 2
(7) Total de quilÔmetros percorridos no perrodo nos trechos em terra e asfalto
após o pátio intermediário (TKM'JKTer e TKM'JKAsI)
TKM'J/er = NV1JKx KMT'J X 2
TKM'JKAsI = NVIJKX KMA'J X 2 onde j = D
De posse do número total de quilÔmetros percorridos por um vefculo do tipo
k no pedodo (T) mais as equações básicas de custo (Anexo 2), calculp-se o custo
total relativo a todo o transporte realizado no perrodo em questão por vefculo do
tipo k, incluindo os custos de carga e descarga. Neste trabalho foi considerado um
custo fixo total dos equipamentos para carga/descarga de US$ O,83/t, com o
tempo de duração dessas atividades estipulado em 1 hora (valores embutidos no
programa). Este resultado de custo total é o coeficiente C1JKda Função Objetivo..e o total de madeira transportada pelo vefculo (TT1JK)passa a ser o coeficiente das
variáveis nas restrições do tipo (2) e (3) (rtem 3.1.1).
3.2. CRITÉRIOS PARA DETERMINAÇÃO DOS FATORES VIJK
o transporte principal de madeira geralmente engloba um trecho de transporte
em estrada de terra, ou seja, a utilização de estradas não pavimentadas em
condições mais adversas, e outro trecho em rodovia pavimentada, que favorece
o tráfego dos vefculos. Na rede viária aqui considerada pressupõe-se a existência
dos trechos em terra e asfalto em todas as linhas que ligam as n fazendas (fontes)
com um único centro consumidor.
Essa caracterfstlca da rede por vezes dificulta a utilização de um veículo por
sua inadequação à via no caso de algumas condições adversas, como aclive
acentuado e/ou falta de aderência em pista molhada. Essas condições podem
eliminar certas opções de vefculos, ou mesmo, no caso de uma acentuada
economicidade de algum veiculo impróprio para o tráfego nas condições crfticas.
favorecer a ocorrência do baldeio. A Instalação de pátios Intermediários facilita o
acesso de composições mais pesadas ao estoque de madeira, representando um
custo a mais quanto às operações de carga e descarga necessárias nesses pátios,
mas proporcionando a utilização de vefculos com menor custo operacional por
tonelada x km no asfalto.
A representação das restrições da rede viária quanto à determina-;é.o dos
coeficientes e dados das variáveis existentes na formulação consiste em: a)
levantamento do valor em porcentagem do grau dos aclives existentes nas vias;
b) tipo e estado do solo ou do pavimento nos seus vários trechos; c) capacidade
de carga das pontes porventura existentes; d) limites quanto à geometria das vias
de acesso.
O máximo aclive (%) que o vefculo consegue vencer I utilizando-se da máxima
Força Efetiva na Roda é calculado por:
IMÁ><= min {Fr; Fad} / (10 x G) - Rr /10
onde:
Fr = força na roda (K9n
Fad = força de aderência (Kgf)
G = peso total do vefculo (t)
Rr = coeficiente de resistência ao rolamento (Kg/t) (valores típicos Anexo 3)
Desprezam-se os efeitos de resistência aerodinâmica devido à baixa velocidade
imprimida pelos vefculos no transporte de madeira nos trechos de condições
adversas.
o tráfego dos vefculos. Na rede viária aqui considerada pressupõe-se a existência
dos trechos em terra e asfalto em todas as linhas que ligam as n fazendas (fontes)
com um único centro consumidor.
Essa caracterfstica da rede por vezes dificulta a utilização de um veículo por
sua inadequação à via no caso de algumas condições adversas, como aclive
acentuado e/ou falta de aderência em plsta'molhada. Essas condições podem
eliminar certas opções de vefculos, ou mesmo, no caso de uma acentuada
economicidade de algum veiculo impróprio para o tráfego nas condições crfticas,
favorecer a ocorrência do baldeio. A instalação de pátios Intermediários facilita o
acesso de composições mais pesadas ao estoque de madeira, representando um
custo a mais quanto às operações de carga e descarga necessárias nesses pátios,
mas proporcionando a utilização de vefculos com menor custo operacional por
tonelada x km no asfalto.
A representação das restrições da rede viária quanto à determinação dos
coeficientes e dados das variáveis existentes na formulação consiste em: a)
levantamento do valor em porcentagem do grau dos aclives existentes nas vias;
b) tipo e estado do solo ou do pavimento nos seus vários trechos; c) capacidade
de carga das pontes porventura existentes; d) limites quanto à geometria das vias
de acesso.
O máximo aclive (%) que o vefculo consegue vencer, utilizando-se da máxima
Força Efetiva na Roda é calculado por:
iMÁ)(= min {Fr; Fad} I (10 x G) - Rr 110
onde:
Fr = força na roda (Kgf)
Fad = força de aderência (Kgf)
G = peso total do vefculo (t)
Rr = coeficiente de resistência ao rolamento (Kg/t) (valores típicos Anexo 3)
Desprezam-se os efeitos de resistência aerodinâmica devido à baixa velocidade
imprimida pelos vefculos no transporte de madeira nos trechos de condições
adversas.
Com:,
(1) Fr = Tr I Rd onde:
Fr = força na roda
Tr = torque na roda = torque motor x reI. transmissão x E
E = eficiência da transmissão
Rd = raio dinâmico do pneu
(2) Fad = P x u onde:
Fad = força de aderência
P = peso incidente no eixo de tração
u = coeficionle de atrito pneu x solo (veja limites típicos no Anexo 3)
Essa análise deve ser feita para cada tipo de veículo nas condições
encontradas na rede viária considerada. As limitações quanto aos veículos são
repassadas ao programa, enfocadas quanto à necessidade da ocorrência do
baldeio ao se utilizar os tipos de veículos com restrições em alguns trechos críticos.
3.3. O MÉTODO DE SOLUÇÃO
Conforme mostrado no fluxo~rama da Figura 3.2 para otimizar o cálculo do
rendimento operacional de cada veículo aplicado a cadá um dos trechos analisados
(TT1JK)e respectivos custos (C1JK), foi desenvolvido um programa (CALCA) em,
separado para obter os valores que Irão compor o problema de programação
linear.
O prograrn'a CALCA em todos os seus passos está detalhado no Anexo 4.
Os dadoS de capacidade de carga, velocidades médias, custo fixo e custo/Km
estão destacaclos e podem ser alterados de acordo com as considerações do
usuário, tornanôo-o versátil e de larga aplicabilidade. O mesmo foi desenvolvido
na linguagem BASIC para micro-computadores da linha PC. Posteriormente, os
coeficientes C'Jl<e IT1JKirão alimentar o programa gerador de planilhas QUATIRO.
o programa QUATIRO gera a matriz que será introduzida no programa Lp·
88, empregado na solução de problemas de programação linear não-inteira.
Para contornar os valores não Inteiros dos resultados gerados pelo LP-88,
devemos primeiro calcular o número de viagens necessárias por verculo a partir
de cada uma das fazendas, o que é feito dividindo-se o total de madeira
transportada pela capacidade de carga do verculo. Para se ter o número total de
viagens necessárias por tipo de vefculo deve-se multiplicar o número de viagens
por vefculo pelo número total de verculos. O próximo passo é a determinação do
número Inteiro de viagens possfveis de serem feitas por verculo. No caso de turno
de 8 horas pode-se considerar a aproximação para valores superiores a 5 na
primeira casa decimal para o primeiro número inteiro posterior. fiar8 valores
inferiores a 5 na primeira casa decimal considera-se o primeiro número inteiro
anterior. Em alguns casos, o turno de 8 horas é ultrapassado, o que é compensado
com o pagamento de horas extras. Finalmente, calcula-se o número de verculos
necessários dividindo-se o número total de viagens necessárias por tipo de verculo
pelo número inteiro de viagens possfveis.
Análises adicionais poderão ser feitas também sobre os resultados das
variáveis duals, consideradas aqui como "preços-sombra". O "preço-sombra"
para o recurso I (denotado por Y1) mede o valor marginal desse recurso, isto é, a
taxa à qual Z (Função Objetivo) poderia ser aumentado, aumentando-se (ligeiramente)
a quantidade disponfvel desse recurso (b,). Na análise efetuada neste trabalho as
variáveis duais representam o ganho adicional, ou, em outras palavras, a economia
possfvel a partir da utilização áe um ou mais vefculos' além dos já disponfveis.
O principal objetivo do programa é o de ser simples, permitindo o seu uso por
pessoas leigas em computação, além da rapidez na obtenção de soluções e a
possibilidade de alteração dos valores básicos de cálculo.
4. AVALIÁÇÃO DO MODELO - ESTUDOS DE CASOS
4.1. INTRODUÇÃO
Para a avaliação da aplicabllidade do método proposto foi considerada uma
situação básica (ftem 4.2) a partir dos dados de transporte de madeira, coletados
durante um dia de trabalho i de uma firma produtora de celulose e papel.
Procurando contornar as constantes variações' financeiras com a moeda
nacional, o modelo foi alimentado com valores de custo dos vefculos, combustrvel,
salário de motorista etc., em dólar americano.
O ftem 4.3. descreve as especificações dos vefculos considerados nesta
avaliação. A capacidade de carga dos vefcuios foi fixada no limite máximo
estipulado pela "Lei da Balança" (Tabela 4.3). Os valores de velocidades médias
de cruzeiro dos caminhões (vazios e cheios) foram estimados a partir de dados
fornecidos pelos fabricantes, considerando estradas padrões de terra e asfalto.
O ftem 4.4. detalha os casos estudados, descritos como alternativas, e
apresenta os resultados gerados com a aplicação do modelo.
4.2. CARACTERrSTICAS DA SITUAÇÃO DE REFERÊNCIA.
O transporte principal de madeira nessa empresa é efetuado durante um
único turno de 8 horas (Anexo 5). No dia de trabalho observado foram utilizados
87 vefculos dos mais diversos modelos, agrupados nas seguintes classes:
- Tipo 1) Caminhão 4 x 2 : 68 vefculos- Tipo 2) Caminhão 6 x 2 : 14 vefculos- Tipo 4) Caminhão 4 x 2 + seml-reboque 2 eixos: 5 vefculos
Neste dia o transporte de madeira foi efetuado a partir de 6 fontes, não
havendo restrição ao tráfego de verculos em nenhuma das rotas utilizadas I com
as seguintes quantidades de madeira retiradas de cada uma das fazendas e
respectivas distâncias em terra e asfalto:
Tabela 4.1. Distâncias das fazendas ao centro de consumo e quantidade de
madeira transportada em 1 dia.
FAZENDA QUANTIDADE DISTÂNCIA (KM)
(FONTE) MADEIRA (T) TERRA ASFALTO
1 247.36 10 40
2 144.96 52 783 191.28 15 354 280.28 44 665 217.38 4 816 289.92 2 35
o transporte efetivamente realizado apresentou a distribuição detalhada na
Tabela 4.2.
Tabela 4.2. Número real de viagens por tipo de verculo em 1 dia de trabalho.
FÀZENDA No. DE VIAGENS I TIPO DE VErCULO GERAL1 2 4
1 17 8 252 12 3 153 11 3 3 174 26 4 305 15 1 4 206 25 4 1 30
TOTAL 106 23 8 137
MÉDIA(1) 1.6 1.6 1.6 1.6
(1) No. de viagens I vercuio.dla
4.3. ESPECIFICAçõES OOS VEfcUlOS UTILIZADOS NOS ESTUDOSDE CASOS.
As situações trplcas com as quals o planeJador'do transporte principal de
madeira geralmente se defronta são: a) a seleção dos vefculos entre os de uma
frota já existente à disposição para o transporte; e b) a determinação da(s)
opção(ões) mais favorável (eis) econÔmica e tecnicamente entre todos os tipos de
vefculos existentes no mercado. A segunda alternativa é menos comum, ocorrendo
somente quando da aquisição de frota própria.
Para efeito de proposição e avaliação do modelo definiu-se um conjunto de
13 vefculos trplcos entre a ampla gama de vefculos disponfveis no mercado
legalmente viáveis pelo artigo 82 da Lei da Balança (Tabela 4.3.).
Tabela 4.3. Caracterrstlcas técnicas trplcas das classes de vefculos permitidas
pela Lei da Balança.
Veiculo TARA· PBTC LOTAÇÃO POT: POT./PBTC(T) (T) (T) (HP)
1.4 x2 6.3 15.0 8.7 124 3.3
2.6x2 8.5 22.0 13.5 168 7.6
3. 4 x 2 + SR 1 E. 13.1 25.0 11.9 189 7.6
4. 4 x 2 + SR 2 E. 13.7 32.0 18.3 235 7.3
5. 6 x 4 + SR 2 E. 13.9 39.0 25.1 246 6.3
6. 4 x 2 + SR 3 E. 13.9 40.5 26.6 321 7.9
7. 6x4 + SR3E. 18.7 47.5 28.8 301 6.3
8. 4 x 2 + R 1+ 1 E. 11.8 35.0 23.2 301 8.6
9. 4 x 2 + R 1+2 E. 16.3 42.0 25.7 301 7.2
10. 6 x 4 + R 1+1 E. 14.3 42.0 ' 27.7 301 7.2
11. 6 x 4 + R 1+2 E. 21.7 49.0 27.3 335 6.9
12. 6x4 + SR 2E. + R2+2 23.1 73.0 49.9 394 5.4/
13.6 x 4 + 2 R 1+1 E. 17.1 62.0 /44.9 394 6.4
Obs.: R = reboque; SR = semi-reboque; E. = eixo.
(*) Valores tfpicos de vefculos IIustrativos de cada classe
De acordo com a Tabela 4.3 têm-se 13 tipos de vefculos com possibilidades
de emprego no setor florestal. Não entrando no mérito da validade técnica dos
limites de carga por eixo estabelecidos pela Lei da Balança, a sua utilização como
padrão de referência foi aceita como a alternativa mais lógica pClraadoção neste
trabalho. A escolha do caminhão para cada classe foi feita de ae;ordo com
Indicações dos fabricantes para o transporte florestal~
Inclurram-se também dois vefculos que apesar de não satisfazerem a
condição legal acima aludida têm seu tráfego autorizado em condições especiais
pelos OER(s} nas estradas estaduais e ONER nas federais. Os vefculos 7,11,12
e 13 não satisfazem a condição de PBTC < 45 t e o verculo 12 além desta não
satisfaz também a condição de relação Potência/Peso mrnlma legal de 6.08 HP/t
OIN (Resolução COI No. 40/75).
Quanto à velocidade, foram utilizados valores médios empfricos de velocidade
para cada um dos tipos de verculos trafegando em estrada de terra firme e asfalto
independente de condições particulares de cada rota, valores esses estimados
com base na experiência dos fabricantes. A confiabilidade nos resultados obtidos
a partir deste procedimento é menor I mas nada Impede que haja uma retro-
alimentação e correção dos valores de velocidade' assim que as viagens se
efetivem. No Anexo 6 comenta-se com mais detalhes o processo de determinação
das velocidades.
As caracterfsticas de capacidade de carga, velocidades especffit::as de
acordo com o tipo de estrada e a Intensidade de uso (turnos de trabalho),..proporcionam, ao final de um determinado perrodo de tempo, uma "produção" de
madeira transportada das fazendas ao centro de consumo. Essa "produção",
expressa em toneladas, é o coeficiente TT1JK da variável X1JK colocada nas restrições
referentes ao total de madeira a ser transportada das fazendas (fontes).
Tabela 4.4. Velocidades médias estimadas em trecho de terra firme e asfalto para
os 13 tipos de verculos.
VeIculo POT./PBTC Vel. Terra (Km/h) Vel. Asfalto (Km/h)
Vazio Carregado Vazio Carregado
1 8.3 58 48 63 532 7.6 53 44 57 493 7.6 53 44 57 494 7.3 51 42 55 475 6.3 44 37 48 406 7.9 55 46 60 507 6.3 55 45 55 458 8.6 60 50 65 559 7.2 57 47 62 52
10 7.2 58 48 58 4811 6.9 33 28 5:5 5012 5.4 30 23 45 4013 6.4 30 23 45 40
Fonte: Dados dos fabricantes.
4.4. DESCRiÇÃO DAS ALTERNATIVAS E RESULTADOS
4.4.1. ALTERNATIVA A- SITUAÇÃO ORIGINAL
Essa alternativa visa exclusivamente a determinação do custo total do
transporte efetivamente realizado pela empresa, de acordo com os valores
adotados neste trabalho. Considerou-se que a empresa procedeu a uma distribuição
subjetiva "otimizada" do transporte feito em um turno de 8 horas.
A determinação do custo total relativo ao transporte de madeira no dia de
operações considerado na empresa em questão, englobou os resultados
discriminados na Tabela 4.5.
TIPO DE VErCULOFAZ. 1 2 4
1 1.479,00 947,20
2 2.327,80 824,60
3 974,20 365,30 562,70
4 4.365,70 948,80
5 1.887,00 173,30 1.073,10
6 1.729,10 368,80 145,70
TOTAL = US$18.172,31
4.4.2. ÀLTERNÁTlVA B- SOLUÇÃO DO MODELO PARÁ TURNO DE 8
HORAS COM RESTRiÇÃO DE FROTA E SEM RESTRiÇÃO DE
VIAS DE ACESSO.
O turno de trabalho de 8 horas contempla, principalmente, o perfodo
disponfvel para carregamento nas fazendas. A operação de descarga na fábrica
é mais elástica, aceitando a chegada de vefculos praticamente durante todo o dia.
A escolha e distribuição dos vefculos foram feitas de acordo co'm a frota disponfvel
Jáem uso. Contudo, a análise do resultado da programação linear, através do dual,
permite determinar se a utilização de Um ou mais verculo(s), além do número
disponrvel, seria ou não vantajosa do ponto de vista econômico.
O resultado do modelo quanto à distribuição do número e tipo de vefculos
pelas diversas fazendas e re,spectivos custos e total de madeira transportada no
turno de serviço de 8 horas, encontra-se detalhado na Tabela 4.6.
VARIÁVEIS CUSTO TOTAL TOTAL MADEIRA CUSTOrr No. DETRANSPORTE TRANSPORTADA (US$) VEfcULOSI VEfcULO (T) I VEfcULO
CAM 1·FAZ 1 251.12 25.12 10.00
CAM 1·FAZ2 272.58 12.23 22.29 11.9
CAM 1·FAZ 3 254.30 24.97 10.18 6.4
CAM 1·FAZ4 270.44 14.01 19.30 20.0
CAM ~-FAZ 5 253.69 17.55 14.46 12.4
CAM i-FAZ 6 241.55 30.37 7.95
CAM2-FAZ 1 323.15 36.86 8..77 6.7
CAM 2·FAZ2 359.64 17.66 20.36
CAM 2-FAZ3 328.65 36.44 9.02 0.0
CAM 2-FAZ4 356.07 20.27 17.57
CAM 2-FAZ5 327.53 25.51 12.84
CAM 2-FAZ6 306.51 44.85 6.83 6.5
CAM 4-FAZ 1 489.89 48.70 10.06·
CAM4-FAZ2 525.93 23.16 22.71
CAM 4-FAZ3 495.96 48.39 10.25
CAM 4-FAZ4 522.61 26.61 19.64
CAM 4-FAZ 5 492.20 33.58 14.66
CAM 4-FAZ6-
473.10 59.45 7.96
o custo total encontrado para esta solução otimizada, com restrição de frota
e turno de 8 horas de trabalho, foi de US$ 17.844,70.
Tabela 4.7. Número de viagens por tipo de vefculo e número de vefculos
necessários em um turno de 8 horas.
FAZENDA No.VIAGENSrrlPOVErCULO No.VErCULOS1 2 4 1 2 4
1 18 6
2 17 17
3 18 3 6 1
4 32 16
5 25 136 22 7
TOTAL 92 43 52 14MÉDIA!!) 1.8 3.1
(1) No. de viagens / verculo
A tendência da programação linear no caso de se procurar o menor custo
possfvel do transporte é a de alocar as opções de menor custo nas rotas onde
sejam mais rentáveis. No caso, a maior quantidade de madeira a ser retirada de
uma das fazendas mais distantes (4) fez com que os vefculos do tipo 1, mais
velozes, fossem nela alocados. Os vefculos do tipo 2 foram distribufdos pelas
fazendas mais próximas, mas J;lão foram detectadas diferenças significativas
quanto aos valores de custo para cada uma das situações analisaCas. Outro
aspecto foi a não utilização dos vefculos do tipo 4- em nenhuma das rotas, dados
estes que contrastam com a distribuição real (Tabela 4.2). Como resultado final,
o programa utilizou: a) 52 vefculos do tipo 1 entre os 68 disponfveis; b) o total de. .
vefculos do tipo 2 disponfvels, ou seja, 14; e c) nenhum dos 5 vefculos do tipo 4.
Teoricamente, baseado nos dados médios de velocidades, o programa possibilitou
a economia de 21 vefculos.
A diferença obtida devido às aproximações para a fazenda 6, onde são
necessárias 22 viagens feitas por 7 verculos do tipo 2 (relação de 3.1 viagens/
verculo), pode ser compensada colocando-se um verculo a mais do tipo 1
disponrvel para realizar uma única viagem nesse trecho. Ou mesmo, a realização
de mais uma viagem com 1 vefculo do tipo 2 fora do horário normal de trabalho.
O vefculo do tipo 1 empregado a mais poderia ser também utilizado para realizar
mais uma viagem à fazenda 1.
A análise do problema pelo seu dual demonstrou que para o verculo do tipo
2 ainda existem perspectivas de aplicação mais favoráveis em relação aos outros
vefculos, caso fossem adquiridas mais unidades. O uso de um veIculo a mais
proporcionaria uma redução no custo de US$ 44.50.
- Variáveis duais:
• Y1 = 0.00
· Y2 = -44.50
· Y. = 0.00
Para se verificar a viabilidade da distribuição obtida pelo programa, a Tabela
4.8 compara o número de viagens / vefculo, efetivamente realizadas, com os
valores calculados.
Tabela 4.8. Número de viagens / verculo, real e calculado, para cada fazenda em
1 turno de trabalho.
FAZENDA I No. REAL VIAGENSNE[C. No. CALCo VIAG.NEfcrlti 2 4 1 2 4
1 2.9 3.0 2.7 (3)
2 1.1 1.2 1.4 (1)
3 2.4 2.3 1.9 2.9 (3) 2.7 (3)
4 1.1 1.0 1.6 (2)
5 1.7 1.6 1.7 2.0 (2)
6 2.5 2.8 2.3 3.3 (3)
(*) Os valores entre parênteses representam o número final de viagens possrveis.
Os dados aqui analisados representam a situação encontrada em um único
dia de transporte, não sendo realmente representativa das condições globais de
transporte da empresa. Os valores calculados refletem uma diferença de 22,4%
comparativamente ao número real de vlagenslverculo. Comparando-se o custo
encontrado para a situação "otlmizada" da empresa ao custo determinado pela
solução através do modelo, encontra-se uma diferença favorável, em termos
econÔmicos, de 2% para a solução calculada.
Basicamente, o erro encontrado na aplicação do modelo aqui proposto será
função dos valores considerados para as velocidades de cruzeiro nas· rotas
trafegadas e para os tempos de carga e descarga. A utilização dos valores médios
fornecidos pelos fabricantes permite somente uma primeira aproximação, devendo,
necessariamente, ser complementada com a aplicação do método com os valores
médios de velocidade, além dos tempos de carga e descarga, obtidos na rede
viária particular de cada empresa. Indica-setambém a coleta de dados representativos
de cada mês de operação, procurando abranger todas as variações estacionais
e demais fatores de Influência. A Importância e a sensibilidade quanto às variações
na magnitude da velocidade do verculo são discutidas no ftem 4.4.7.
4.4.3. ALTERNATIVA C- SOLUÇÕES DO MODELO PARA TURNOS DE
16 E 24 HORAS, COM RESTRiÇÃO DE FROTA E SEM
RESTRiÇÃO DE VIAS DE ACESSO .
.•.Essa alternativa visa demonstrar a aplicação do modelo para quantificar a
economlcldade do aumento do perrodo de trabalho e a distribuição da frota para
turnos de 16 e 24 horas.
Apesar da situação real considerar 1 único turno de trabalho, foram analisadas
mais duas opções procurando proporcionar uma Idéia de possfveis ganhos em
termos de diminuição de custos e número de vefculos necessários. Como estudo
teórico os turnos foram considerados como tempo corrido de 16 e 24 horas, não
levando em conta eventuais paUsas e problemas mecânicos, o que pode ser
perfeitamente Introduzido no programa quando da indagação do perfodo de
trabalho.
Tabela 4.9. Número de viagens por tipo de vefculo e número de vefculos
necessários em um turno de 16 horas.
FAZENDA No. VIAGENS/TIPO VErC. No. VErCULOS NECESSÁRIOS1 2 4 1 2 4
1 19 4
2 17 6
3 14 3
4 2 15 1 5
5 16 4
6 22 4TOTAL 17 73 15 6 16 5
MÉDIA "1 2.8 4.6 3
111 No. de viagens I vefculo
Um turno de 16 horas colocaria 62 verculos 4><2em disponibilidade, exigindo
contudo a aquisição de mais 2 vefculos do tipo 2. A opção pelo vefculo do tipo 4,
em detrimento dos vefculos do tipo 1, é consequêncla' do aumento de custos, ex.
mais um motoristà, absorvido mélhor pela opção com maior capacidade de carga
e que, consequentemente, nas condições analisadas proporciona um custo
operacional menor por tonelada de madeira transportada. A utilização preferencial
dos vefculos do tipo 4 ocorreu Justamente em Uma das fazendas maio distantes
(F4) entre as maiores produt0ras de madeira. Os resultados das variáveis duais
indicam ainda a perspectiva favorável da utilização de mais unidades dos vefculos
dos tipos 2 e 4:
-Variáveis duais:
· Y1 = 0.00
· Y2 = -12.43
· Y. = -3.61
A ressalva a ser feita é que a maior utilização dos vefculos implica em um
maior desgaste e tempos maiores de pausa, o que, provavelmente, diminuiria os
ganhos econÔmicos. Mas, de acordo com as condições de transporte, padrão das
estradas, planejamento e manutenção mecânica, valores próximos poderiam ser
obtidos com ganhos em termos de maior número de fretes por verculo e uma maior
disponibilidade de vefculos no mercado. O maior ganho por parte do frotista
permitiria que a frota fosse renovada em um perfodo mais curto de tempo, com
ganhos gerais quanto à qualidade do serviço, remuneração e aquecimento da
Indústria de caminhões, com reflexos para toda sociedade. Isso permitiria até a
negociação de um valor de frete mais baixo devido ao aumento da quantidade de
viagens por vefculo.
Tabela 4.10. Número de viagens por tipo de verculo e número de verculos
necessários em um turno de 24 horas.
FAZENDA No.VIAGENSmpOVEfc. No.VEfcUlOS NECESSÁRIOS1 2 4 1 2 4
1 18 3
2 5 6 2 2
3 14 2
4 16 4
5 16 4
6 22 3
TOTAL 5 70 . 22 2 12 6
MÉDIA(1) 2.5 5.8 3.7
(1) No. de viagens I vefculo
Neste último caso quase todos os vefculos do tipo 1foram eliminados. Nesta
análise considerou-se que todas as viagens deveriam ocorrer dentro do limite das
24 horas, não havendo como exceder o turno; por ex., para o resultado de 9.9
viagens / vefculo (Tipo 2-Faz. 6) foi considerado como sendo possfvel a realização
de somente 9 viagens. Teoricamente, caso seja mantido este consumo diário da
fábrica, todo o transporte de madeira poderia ser feito com somente 20 verculos,
proporcionando uma redução de 67 vefculos. Quanto à economia obtida pelo
frotista, a Tabela 4.11 permite uma comparação relativa entre os três turnos de
acordo com as soluções encontradas a partir do modelo sem as correções
posteriores para valores inteiros.
TURNO
8h 17.844,7
13.437,6
Reiteramos o aspecto de que se tratam de valores teóricos máximos, mas os
valores relativos são válidos, pois a maior utilização de um vefculo não implica em
um aumento de custos de maneira proporcional. Resta a conscien~ização do
frotista quanto a tornar viável a maior utilização dos seus caminhões e dos
potenciais ganhos econÔmicos em transportes advindos se a empresa utilizar a
operação de carga no campo no perfodo noturno.
4.4.4. ALTERNATIVA 0- SOLUÇÃO DO MODELO PARA TURNO DE 8
HORAS. SEM R~STRIÇÃO DE FROTA E'vIAS DE ACESSO.
Além da distribuição dos verculos de uma frota já existente, o modelo aqui
desenvolvido permite que se determine, de acordo com as particularidades de
distância e volume, qual(is) o(s) vefculo(s) economicamente mais indicado(s).
Para tanto, elimina-se o limite quanto ao número de vefculos disponfveis, colocando-
se as restrições 11 >= O" na soma do número de vefculos para cada fonte reunidos
por tipo. Por não haver restrições ao tráfego de vefculos, todas as classes foram
consideradas quanto à determinação da frota (Tabela 4.3).
A Tabela 4.12 detalha os custos e o número de vefculos necessár ios para se
realizar todo o transporte de madeira em um turno de 8 horas, para todas as
opções existentes, considerando-se que todo o transporte seria feito por um único
tipo de vefculo.
Tabela 4.12- Custo e número de verculos necessários por opção de transporte em
um turno de 8 horas
VErCULO QUANTIDADE CUSTO RELAÇÃO COM A opçÃO(US$) DE MENOR CUSTO (%)
Tipo 13 19 13.662,50Tipo 12 17 13.916,00 1.9Tipo 6 24 14.029,30 2.7Tipo 9 25 14.995,20 9.5Tipo 8 26 15.176,20 11.1Tipo 10 24 16.091,70 17.8Tipo 7 24 16.347,90 19.7Tipo 2 49 16.532,40 21.0TipoS 30 17.301,20 26.6Tipo 11 27 17.842,90 30.6Tipo 1 71 18.510,20 35.5Tipo 4 37 18.738,60 37.2Tipo 3 55 23.210,90 69.9
Logicamente, há que se comparar as performances estimadas neste trabalho
com os dados reais de capacidade de cada tipo de vefculo ao trafegar pela rede
viária em questão. Caso não existam pontos crrticos, como aclives acentuados e
condições de umidade elevada nos pavimentos, os resultados aqui obtidos,
quanto ao número de vercul<?s,devem se repetir. Em termos de custo os valores
absolutos podem variar bastante, de empresa para empresa, mas a relação entre
as opções possivelmente pouco Irá se alterar. Poderá haver alguma dúvida quanto
à opção entre os verculos dos Tipos 12 e 13, mas não entre os verculos dos Tipos
3 e 6, por exemplo.
No caso em questão, onde se respeitou a Lei da Balança, a escolha recaiu
somente sobre verculos do tipo 13 (caminhão 6x4 + 2 reboques 1+1 eixos). O
custo encontrado foi de US$ 13.662,52, uma alternativa 23% mais econômica do
que a solução encontrada para o turno de 8 horas com a frota disponrvel. O número
de verculos necessários é de 19 unidades, Uma redução de 68 unidades no
tamanho da frota já existente. O verculo 12, com maior capacidade de carga, foi
preterido em virtude do seu custo operaclonal maior.
Esta Tabela 4.12., bem como a lista de custo de todos os tipos de verculos
para cada uma das fazendas, auxilia o planejador quando o mesmo se vê frente
a uma oferta de verculos distintos para a realização do seu transporte. Contudo,
deverão ser consideradas as particularidades de cada via e os respectivos custos
de cada verculo trafegando pelas mesmas, para enfim se determinar a melhor
frota.
A escolha de um único tipo de verculo foi resultado das caracterfsticas da
situaçào analisada neste trabalho, não se tratando de regra geral, conforme será
observado mais adiante.
4.4.5. ALTERNATIVA E- SOLUÇÃO DO MODELO PARA TURNO' DE 8
HORAS. SEM RESTRiÇÃO DE FROTA E COM RESTRiÇÃO DE
VIAS DE ACESSO.
A necessidade do baldeio no transporte principal de madeira é uma.,caraeterrstica comum a diversas empresas do setor florestal, quer seja por motivos
estratégicos, quer seja pela dificuldade de acesso em trechos de estradas de terra
em condições crrticas ao tráfego de determinados tipos de verculos.
Como exemplo hipotético, considerou-se a ocorrência de chuva nos trechos
iniciais das fazendas 2 e 4, deIxando as estradas de terra molhadas. Em cada um
dos trechos existe uma rampa de 6% de Inclinação, o que Impediu o tráfegq dos
verculos dos tipos 6, 9, 12 e 13 nesses trechos. Os pátios Intermediários foram
situados a 30 e 22 Km respectivamente das orlgefls. Este método também
possibilita que um caminhão realize somente o baldeio ou que faça o transporte
direto.
Nas condições analisadas (Turno de 8 horas) o verculo do tipo 8 foi escolhido
para realizar o transporte direto até às fábricas nas duas fazendas, não sendo
econÔmico o baldeio para o vefculo do tipo 13, anteriormente selecionado. O custo
final foi de US$ 14.060,43.
Tabela 4.13. No. de viagens/tipo. vefculo e número de vefculos necessários em
situação de restrições ao tráfego
No. VIAGENSfTlPO VErC. No. VErCULOS NECESSÁRIOS8 13 8 13
6 3
6 6
4 2
12 6
5 3
7 2
18 22 12 10
No caso das fazendas 4, 5 e 6 os vefculos terão que ultrapassar o turno de
8 horas para completar todas Slsviagens necessárias. Deve-se ressaltar porém
que, no caso da necessidade de um número pequeno de viagens que não englobe
todo o perfodo de trabalho disponfvel, não haverá como realocar o vefculo em
outro trecho com o uso do modelo aqui proposto.
4.4.6. Al TERNATlVÁ F- SOlUÇÃO DO MODELO PARA ALTERAÇÓES
TÉCNICAS E DE CUSTOS DOS VElcULOS .
alteração de algum fator relacionado ao tipo de verculo, seja ele técnico ou
econômico. Considerando-se ainda o exemplo analisado até o momento, foram
simulada alterações dos custos e a potência relativos ao verculo do tipo 6. Essas
alterações constlturram-se no aumento da potência em mais 60 HP e no aumento
em 12,7% nos custos.
Analisando-se as alterações por etapa, o aumento da potência do verculo do
tipo 6 em 60 HP possibilitaria, teoricamente,os seguintes novos valores de
velocidades:
Tabela 4.14. Velocidades médias estimadas em trecho de terra firme e asfalto para
verculos do tipo 6.
Vel. Terra (Km/h)Vazio Carregado
Vel. Asfalto (Km/h)Vazio Carregado
o resultado final Indicou a substituição dos verculos do tipo 13 por vorculos
do tipo 6 nas fazendas 1, 2, 3 e 4, mantendo-se a sua utilização nas fazendas 5 e
6, caracterizadas como sendo as de menor trecho de via de acesso por terra. O
custo final foi de US$ 13.275,03, 3% a menos do que a solução encontrada no rtem
4.4.4.
Mas, supondo-se que o áumento da potência do verculo implicaria em um
aumento de 12,7% nos custos, a solução deste novo problema manteve a
utilização dos verculos do tipo 13 em todos os trechos.
Essa versatilidade do método favorece a análise de diversas si·uações que
podem ser imaginadas pelo planejador, Inclusive quanto à aquisição de novos
verculos e implementos com tecnologia superior ou formas de redução de custos,
como: construção e manutenção de estradas mais adequadas, manutenção
preventl~a mais eficiente, operações de carga e descarga mais rápidas etc.
4.4.7. ALTERNATIVA G- ÀNÁLlSE DE. SENSIBILIDADE PARA OSVALORES DE VELOCIDADE.
O principal aspecto a governar o rendimento operacional dos verculos e, por
consequêncla, do próprio custo, é o valor teórico considerado para a velocidade
média dos verculos nas situações de terra e asfalto, vazio e carregado.
Procederam-se análises complementares alterando-se os valores de
velocidades médias dos vefculos da frota Ideal calculada em -1%, -2%, -3%, -4%
e -5%, primeiramente somente no trecho em terra e depois em todo o percurso.
A frota ideal calculada contemplou unicamente vefculos do tipo 13. A redução
em 1% nos valores de velocidades não alterou a opção pelo vefculo 13. As
alterações começaram a ocorrer na redução de 2% nos valores de velocidades
para todo o percurso. Nas fazendas 2 e 4, mais distantes, os verculos do tipo 13
foram substitufdos por verculos do tipo 6. Essa alteração se manteve na redução
das velocidades em 3%, tanto para o trecho em terra como para todo o percurso,
o que se repetiu no desempenho dos vefculos do tipo 13 com redução de 4% na
velocidade média em terra.
Considerando-se uma redução de 4% nas velocidades em todo o percurso,
a opção por vefculos do tipo 13 se manteve unicamente para a fazenda 6, mais
próxima da Indústria, sendo substitufdos nas fazendas 1 e 5 por vefculos do tipo
12.
Analisando-se o resultado encontrado para a frota ideal e diminuindo-se em
5% os valores de velocidade do verculo do tipo 13, terfamos:..
Tabela 4.15. Número de viagens por tipo de vefculo e número de vefculos
necessários em um turno de 8 horas.
FAZENDA No. VIAGENS/TIPO VElc. No. VEICULaS NECESSÁRIOS6 12 6 12
1 5 3
2 5 4
3 7 3
4 10 7
5 4 3
6 6 2
TOTAL 22 15 14 B
MÉDIA(1) 1.6 1.9
(1) No. de viagens / vefculo
NUMERO DE VEICULOS20
-1" -2" -3" -4~ -6~VARIACAO NAS VELOCIDADES DO VEICULO 13
Figura 4.1. Escolha do tipo de veIculo em função de variações nos valores de
. velocidade do vefculo tipo 13.
Estes resultados demonstram a importância da determinação o mais apurada
possrvel dos valores de velocidades médias que representem, de maneira
bastante aproximada, o desempenho dos vefculos nas situações particulares de
cada empresa. Permitem também o cálculo, por parte da empresa, das vantagens
de se investir na melhoria da rede viária em função da economicidade das diversas
opções de vefculos. Esses valores mostram também a importância dos tempos de
espera para carregamento nas fazendas e de descarga na indústria, que refletem
no tempo total gasto no cicio de transporte. Dependendo da eficiência das
operações alguns tipos de vefculos serão mais adequados que outros.
5. CONCLUSÕES E COMENTÁRIOS
,5.1. SOBRE O MElaDO
o método utilizado neste trabalho mostrou a sua utilidade como ferramenta
de auxrlio na determinação das opções mais adequadas de veículos para o
transporte rodoviário principal de madeira, na situação aqui enfocada de diversas
fontes e um Único destino.
As vantagens do método estão associadas à rapidez de geração dos
resultados e à versatilidade quanto à alteração e Introdução de novas variáveis.
Isto permite ao planejador verificar as consequências de uma série de alternativas,
mesmo que fictrcias, sem que se tenha de adquirir caminhões e colocá-Ios em teste
por longos períodos.
A utilização de valores médios estimados para velocidades e custos exige
que se faça uma amostragem abrangente e o mais representativa possível da
realidade vivida pela empresa florestal no seu sistema de transporte de madeira.
Quanto melhor a qualidade da amostragem, maior será a confiança a düpositar
nos resultados obtidos através do método aqui proposto.
Os valores de custos utilizados fornecem ordens de grandeza para uma
avaliação comparativa entre as diferentes opções de veículos e entre as possíveis
soluções encontradas para a situação analisada, não sendo necessariamente
representativos dos custos contábeis das empresas. Para a determinação
aproximada dos custos contábels previstos para o transporte, torna-se imprescindível
o cálculo prévio desses custos para cada situação em particular. No caso da
aquisição de uma frota, tal processo poderá ser complexo, mas a confiabilldade
nos resultados será tanto maior quanto mais próxima da realidade for a estimativa
desses custos.
Nas condições operaclonals atuais do mercado, o método tem um valor
maior para os donos dos vefculos ou das frotas, tendo um potendal de contribuição
direta menor para a empresa florestal que, via de regra, utiliza frota de terceiros
com pagamento por tonelada transportada, não Importando portanto a ela o tipo
de vefculo empregado. Contudo, o método pode ser usado pelas empresas como
base para a negociação do frete, demonstrando ao proprietário do vefculo as
possibilidades de utilização do mesmo e as perspectivas de ganho em cada
situação.
Não é dltrcil estender à aplicação do método aqui proposto ao estudo de
caso de aquisição de novas florestas e a Influência com respeito ao grau de
utilização da frota de vefculos disponfveis para aquele transporte. Para tornar o
programa mais operaclonal e abrangente, deve-se Incluir paralelamente o processo
de escolha dos vefculos de acordo com as condições especfficas da rede viária,
Isto é, aclives, condições do pavimento, condições meteorológicas etc. Isto
permitiria que o próprio programa fizesse a escolha dos vefculos face a condições
crftlcas, sem a necessidade da Interferência do usuário. Para utilização na prática,
deve-se também tornar automática a transferência dos resultados do programa
CALCA para um programa como o LP 88, sem que haja a necessidade da
elaboração lImanual" da planllha gráfica.
Nos casos aqui estudados, tornaram-se claras as perspectivas de ganhos
advindos de análises mais criteriosas. Mostrou-se também a importância da
combinação de diversas Informações e conhecimentos na elaboração de um
processo de tomada de decisões. O método aqui proposto não pode ser
considerado como um fim, mas como uma ferramenta de apoio para facilitar o
trabalho de análise das diversas variáveis envolvidas em um sistema de transporte.
A escolha da frota, sem restrições quanto ao tipo de vefculo dlsponfvel,
contemplou o lItremlnhão" e, em segundo lugar, o lIrodotrem". Isto reforça a
opção, desde que em condições .favorávels, do transporte efetuado por meio de
composições com maior capacidade de carga. Contudo, a terceira opção
selecionada, vefculo 4x2 + seml-reboque de 3 eixos (Tipo 6), apresentou custos
bem próximos às anteriores. Tal fato poderia inclusive, em virtude do seu menor
custo de aquisição, vlablllzar uma decisão da empresa em favor de um menor
Investimento financeiro Inicial para aquisição de trota, em detrimento de um custo
operaclonal um pouco menor.
O estudo de caso com restrições ao tráfego de alguns tipos de vefculos em
certos trechos, mostroU a Importância dos cListos e tempos relativos às operações
de carga e descarga, Invlablllzando, no caso em questão, a ocorrência do baldeio.
Assim, o transporte principal tal feito diretamente com o vefculo 4><2 + reboque
1+1 eixos (Tipo 8), selecionado entre os verculos ap~os ao tráfego nos trechos
crftlcos.
As análises quanto a variação nos valores de velocidade mostraram a
ImportÂncia da correta determinação desse fator, bem como dos valores de
custos, existindo, por vezes, margens estreitas de Indicação da opção por algum
tipo de vefculo.
Os valores emprricos das velocidades aqui empregados podem servir como
subsfdlo na tomada de decisão, sendo que os resultados não podem ser
considerados como definitivos sem que se tenha um bom conhecimento do
sistema "vefculos e rede viária" de acesso às fazendas.
Através Ciosestudos de casos foram obtidas outras Informações, tais como
as vantagens econÔmicas advindas do aumento do número de turnos, não
proporcionais ao aumento do número de horas em virtude do aumento dos custos..variáveis e contratação de mais motoristas. Inclusive ocorreram alterações quanto
ao tipo do vefculo escolhido decorrentes desses aumentos dos custos de
transporte.
Finalmente, para a utilização da sistemática aqui desenvolvida, cada usuário~deve alterar os dados considerados de acordo com as suas caracterrsticas locais.
Contudo, a sequência básica será sempre a mesma. A Programação Inteira deve
ser estudada, fazendo-se Uma análise comparativa com o procedimento aqui
sugerido ,de arredondamento e desrespeito às restrições ao se permitir horas
extras além do perfodo normal de trabalho.
5.3. CONTINUIDADE DÀ PESQUISA
A continuidade deste trabalho deve se refletir no estabelecimento de uma
metodologia complementar que, de posse dos resultados quanto ao número de
viagens e de vefculos, determine um cronograma de distribuição dos vefculos por
tempo de chegada nas fazendas e na Indústria. A avaliação técnica dos vefculos
quanto às condições da rede viária também deve ser inclufda, possibilitando a
análise dos efeitos sobre o desempenho dos mesmos de fatores tais como:
ocorrência de chuvas, mudanças no padrão dos pavimentos, existência de
aclives, limitação de pontes etc.
Deve-se pesqulsar também a Integração com metologlas já existentes
quanto ao planejamento do transporte primário de madeira e localização ideal para
a Instalação de pátios Intermediários. O resultado será 'um programa integrado de
planejamento envolvendo todo o abastecimento Industrial de madeira.
Por fim, estudos sobre à redução dos tempos ociosos e a especialização das
operações de carga e descarga poderão ter consequências importantes quanto
à otimização do uso de alguns vefculos, principalmente os de maior custo.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFiCAs
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ANEXO 1 - SISTEMÁs DE EXpLoRAÇÃO FlOREST ÁL
etapa seja normalmente absorvida pela etapa posterior.Evitam-se assim acOmúlos de madeira que geram pontos deestrangulamento no sistema; prejud'ciais ao pr6priorendimento operacionai das mâquinas e trabalhadores e,principalment.e, ao abastecimento industrial (SALMERON,
No caso f10restài existe Uma padronizac;:lIoquanto à
classificac;:lIddos sistemas de expldrac;:lIo.Essa classificac;:lIo
a troca de informac;eJes inclusive internacionalmente.Basicamente existem três tipos: a) Sistemas de Toras Curtas:
~desgaihamento e o corte do ponteiro; c) Sistemas de qrvoresInteiras: a Arvore é abatida e, em seguida, transportada
Contudu, algumas companhias desenvolveram a explora~~o
de toras longas buscando uma menor dependência da m~o-de-
grade desgalhadora. No carregamen~o es~ao sendo usados
guindastes Madal MD-9500 e Munck MJ-1072. O v~lculo de
transporte nesse sistema de toras longas é uma composi~~o do
tipo rodotrem, compbsta de um cavalo mecênico, um semi-
reboque e um reboque. As carretas possuem fueiros laterais
para transporte das toras longitudinalmente e têm 12 metrosde comprimento. O conjunto todo mede 30 metros e a
capacidade ~ de aproximadamente ioo st (50 ton). A distência
média do transporte principal é de 100 km com cada treminh~o
fazendo duas viagens diârias.
Outra empresa também situada na regi~o Norte do Pais, a
Companhia Florestal Monte Dourado, uti Iiza um sistema bem
distinto na e):plora~~o de plantios de eucalipto, pinus e
gmelina. O corte em toretes de 2,20 m de comprimento é feito
por um operador de moto-serra mais um ajudante. A retiradada madeira até pátios intermediários é fl;>ita através de
caminhOes Mercedes-Benz 1113 e 1313 (4x4) equipados com
guincho mecênico e uma lan~a hidráulica. Cabos de a~o com
diêmetro de 3/8' permitem ao guincho arrastar pilhas de até
500 kg à distências que chegam até a 35 metros. A capacidade
do caminh~o é de 8 a 10 toneladas (BORGES, 1987).
Já a DURATEX FLORESTAL S/A (1987) descreve um sistema
onde a equipe de corte também é composta por duas pessoas,
sendo a madeira de ,euca1ipto explorada em toretes de 2,5
metros. O carregamento dentro das florestas é feito nos
reboques (Ju1ieta) por meio de gruas montadas em tratores
agr1colas de 60 HP. Os reboques s:ro tracionados por umtrator agricol a 4>14 até à estrada onde s:ro acopl ados aocaminh:ro jé carregado. Uma alternativa por eles analisada é
quanto ao transporte primârio ser feito através de tratores
provisoriamente, por um sistema de trator agricola equipadocom grua e tracionando uma carretà.
SILVA (1987) coment.a ti sist.einá da Champion Papel e
Celulose Ltda., ressaltando qUe 901. das Areas da empresa é
mecanizâvel. A eqUipe de cort.~ também. composta por duas
pessoas sendo prevH:õt.o para ti fut.Uro ti operador de moto-
serra realizar todas as tarefas. Os toretes de 2,20 m s:ro
empilhados na área de corte e depois carregados, por meio de
gruas montadas em t.riH:.oresagricoias; nos caminhOes que
realizam o t.ransporte direto até à fébrica. Nesse caso
inexist.e o transporte primério.
Quant.o A explorac;:ro florestal em éreas acidentadas a
CENIBRA FLORESTAL S.A. (1989) apresenta um sistema com
algumas diferenc;as em relac;:ro aos exemplos anteriores. As
equipes de corte s:ro formadas por i operador e 1 ajudante ou
i operador e 2 ajudantes, conforme a necessidade ou n:ro de
se empilhar a madeira para o baldeio através de guincho. O
comprimento dos toretes é de 2,20 m com o aproveitamento da
mad~ira sendo feito para a obtenc;:rode celUlose. A retiradada madeira da f lorest.a pode ser fei t.a manualmente dté uma
florest.al auto-carregÀvel em declives até 25° e dist3ncias
de no mÀ>:imo 300 ml por caminh~o Mercedes-Benz LA (4x4)
equipado com grua hidréulica Munck Jons 3050 nas mesmascondic;eJes que o t.rat.or f lorest.al; ou retirada por trator
por meio de tratores CBT 8440 equipados com gruas MJ-6166,
adaptados inclusive pará carregamento noturno.
regionais de m~o-de-obra e topografia, tipo da floresta,
valor de mercado do produto industrial final (o que
setor florestal) etc. As equipes de corte atualmente variam
ent.re i+i e i+2, com algumas si tUac;eJesonde o operador de•.
sozinho.
caminheJes etc. Algumas vezes, quando a topografia e ascondic;eJesdo terrend assim o permitem, o t.ransporte primério
se torna transporte direto até à fâbrica, situac;~o que
algumas empresas procUram evitar devido à compactac;tlodo
solo pelos caminhOes carregados (SEIXAS, 1987).
o cárregament.ci geralment.e é mecanizado, persistindo o
trabalho manUal no caso de empreiteiros e em alguns locais
onde a madeira é exploradá para a produc;tlo de carv~ovegetal. Contudo; deve-se destacar que~ na maioria das
vezes, à madeira na formá de toretes, com comprimentos
variando ao redor de 2,20 m, é colocada em pilhas à margem
caminhOes; os quais s~o carregados mecanicamente por vezes
até através de gruas de emprego mais generalizado em pátios
de estocagem de madeira.
comprimento ao redor de 2;20 m, mas cuja individualidade é
mantida durante todo o processo de e>:ploraçtlo. Em outras
palavras, n~o existe a unitizac;tlo da carga ocorrendo o
manuseio de feixes de volumes distintos durante as etapas de
careregamento e descarregamento. Por vezes, a garra de uma
grua transporta um úni~o torete em um ciclo, seja pela sua
operacionais etc. Essa característica, motivada às vezes por
problema de espaço nas àreas de carga dos caminhOes, faz com
que essa etapa ainda,ntlo esteja totalmente otimizada.
o aumento do comprimento dos toretes, ou a utilizac;~o
de sistemas de torás longas, seria uma maneira de se
aumentar o rendimento operacional da carga e descarga.
Diversos autores destacam as vantagens de tal procedimento,
envolvendo até a et.apa de corte ao aliviar o trabalho do
motosserrista. Trata-se inclusive do si6tema mais indicado
,parte de diversas empresas
dos toretes (GRAMMEL, 1983; LDFFLER, 1982; LDNNER, 1976;
SEIXAS, 1985).
ANEXO 2 - EQUAçÓES BÁsicAs DE CUSTO
Tabela 1. EqUações para cUsto mensal de transporte.
Verculo EqLlação de custo (US$)
i C1 = 3.649,16+ (0,27)xTKM
2 C2 = 3.667,83 + (0,49) x TKM
3 Cs';" 6.399,53 + (0,41) xTKM
4 C" = 7.138,10 + (0,56) xTKMO
5 Cll = 9.154,78 + (0,55) x TKM
6 Ce - 6.390,42 + (0,78) x TKM
7 Ct = 10.895,80 .•. (0,62) x TKM
8 Ci ~ 8.831,06'" (0,49) x TKM
9 ClI = 9.134,67 + (0,55) xTKM
10 C10 = 10.936,50 + (0,56) xTKM
11 C11 = 10.648,97 + (0,61) xTKM
12 C12 = 12.773,924- (0,86) x TKM
13 C13 = 11.133,36 + (0,78) xTKM
Tabela i. Coeficiente dê atrito (u) pneU x solo
Concreto com 2 anos 0,74 0,71
Asfalto com 2 anos 0,80 0,70
Cascalho 0,60 0,57
Terràflrmê 0,65 0,55
Terràsolià 0,50 0,40
Argila 0,60 0,40
Saibro 0,70 0,57
Ârela 0,20 0,40
Tabela 2. Coeficientes de resistência ao rolamento (Kg/t)
Concreto 12
Âsfalto 11
Ástalto rUgoso ". 15
Cascalhado 20
Terra seca 50
Terra solta 100
Argila 80
Saibro 90
Areia solta 120
A primeira informa~~o necessária para se iniciar o
processo de cálculo é o número de fazendas envolvidas no
planejamento
distâncias em
asfalto. De
do transporte.
termos de estrada
maneira ilustrativa
respectivas
estrada de
ETAPA 1
P- QUANTAS ORIGENS (FAZENDAS) FAZEM PARTE DA ANALISE?
R-
O programa abre a possibilidade de altera~~o quanto aos
turnos de trabalho, permitindo a análise financeira e
t~cnica quanto às op~ees de diferentes periodos diários de
tempo para o transporte de madeira. S~o considerados 25 dias
úteis no mês para o transporte de madeira.
ETAPA 2
P- QUAL O PERIODO DE TRABALHO DIARIO (HORAS) ?
R-
ETAPA 3
P- QUAL A DISTANCIA 'POR TERRA DA FAZENDA (FZ) ?
locali2aç~o do pAtio intermediário. No programa o pátio
estará sempre no trecho da via em terra, fato este querepresenta a maior parte das situaç~es encontradas nas
ETAPA 4
p- HA NECESSIDADE DE •.BALDEIO NESTA FAZENDA? <8> ou <N>
R-
ETAPA 6
A- ESCOLHA O VEICULO COM CAPACIDADE DE OPERAR NA FAZENDA(FZ).
P- 1) CAMINHAO 4 >: 2 <S} ou <N> ?
R-P- 2) CAMINHAO 6 x 2 <S> ou <N> ?
R-
fazendas envolvidas, o programa ~mite uma listagem com os
valores de: a) custo total do transporte de madeira no
per10do considerado (em terra, asfalto ou direto) (CX~K); e
b) total de madeira transportada no per1odo (em terra~
asfalt.o ou direto) (TT1l.71c:), por veiculo alocado para cadat.recho.
[( :1,) :::: B .• )' :: eco (:":~)~"i3~Ú:.:~ II ecu (:':)) :::: :1.:1." (~)4 11 ccer ,"l·'(·.~.~.{',\ :::: t ••••..:', .~~(~) lt \"'\"'('.' ('7' ')". 'u I~H~:' t;\I." u ("("('.' (t: .• ~ ",'1 ",y' ":' 11 ( ••• -(.~(-: •• -"
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n CCO(11) ~ 27 ..34 ~ CCUr12) • 49 ..9 ~ CCG(:l.3)~ 44 ..9511 J.) C~~,IYI:[1'~II"I(~fC) f..J X ~':~ ~l t:: c (.:)(.1l tr-f 13 •• ""?) C(~,I'II l"IHt',O (:,:>: :':~ :: c q:.l ( ~':~) :::: :I.~:>H~'~':~":'n C(.~I'HHI··tr:~O 4ú~ .•.BFI'·II ....I:~El·:((:l(;U.J1;:. j. EIXO II eco e:n o:: 1:1...7·~\"I.l) CAlvIII·,lI..li~O 4x:':~ + BEI"II·· ..I:;:EDOW.J1::.:.~~1::::rXOB ~ [:CO(4) .... :l.B,,:::Vl"~.'.) Cr:wn: HI"I(.~,n 6}(4 .•. BEI"II ....I:~EBD(;lt..H::: ~;:~E 1)<08 u CCO C';,) :::: :.:~~:."cr.;·"6) CAI"IJ HHAO 4)c:~':' + BElvlI ·..-HEIlDWJI;;: ~':, I;:::r: XO~;) : CCO ( Ó ) o::: :':':6"~:/?"7) CAI"l I HHt,O ó}<l.I .•. BEI"I I ....r;:EBOW..IF ::) E I xon 11 CCG ( '.1') :::: :;:':B" u ..:·\'8) CAMINHAO 4x2 + REBOQUE 1+1 EIXOS 11 CCG(8) ~ 23 ..2'9) CAMIHHAO l.Ix2 .~ REBOQUE 1+2 EIXOS • CCO(9) • 25 ••7':1.0) Cr:WIJI'II'I(~O 6><4 -I- I:;:FDUOUE :1.+:1. cn<UG n CCO( :1.(/)) :::: :'·:? ..6'I. :1.) Cr:~,I"1J 1··IHr:',O (1)( l·1 + r;:EJ)UOUE :I..•.:.? F J )<O~:; :: CCO ( :1.:1.) :::: ,?7 .. ~:;,:t':1.~:~) C(~lrl:n'IHr:~O 6:-:4 + ~:)r:::I"lJ''''I:::EBCl(;IUE ~~~EIXOB + \:;:EBUnUE ?"'~:' E:O«l'::;
'1.::-;) C(WHHHNJ 6)(l·1 .•. :":~1:~EUOn\..lEG :1.+:1. r:::D<On CCCi(:I.::)) .... I\ll ..(/:',\,/I'li~C./\!I'I(.~\1 :::: \,lEI.." 1\'IEI>Ir~, 1:=:1"1 ABF{~I...TU c(~,r;:r::t;::O(.',DO / \!(:,ZIUVI'llC/'"WlfV :a: 'v'!:::L" NEI>I (.~,1:::1'1lI::J~r;:(.~CAI:~r;:I:=:OAD(J/ \Ir,? J o; ( :1.) ::',::, li \/I"IN.I ( :1.) 6~] 11 vl'rrc ( :1.) 1.40 II VlvllV ( :1.) .... :':'U~(:.:~) f.~? ::VI'IA\I(:':~) t:r? lIVI"ITC(~':~) W·I ::vl\rT'V(~:~) :::: ~.',::); ( ::'» I.$? l:'••WI(.W (~:;) :::: :'.\? IIVlvlTe (~':) 44 1I'·,JlvITV (~:) .... :':'::>; ( 4) for? ~ Vlvl(','v' ( f..l) .... ~:,~.\ n'v'lvlTC ( (,.,) f..l~':~ n'v'I'ITV ( f..l) t::: ~:o:I.;(5) - 40 nVMAV(~) - 48 .Vl"Il·C(~)- 37 :VMT'V(~) ~ 44~(6) ... :'.\(.:)11 \!I"Ir:)V ( 6 ) :::: 6(~) nVI'ITC(6) :::: 46 11 VlrllV (6) .... :';.~:';(7) - 4~ nVMAV(7) - 5~ .Vl"ll·C(7)- 4~ nVI"lTV(7) - 55; (B ) ::.:,:'.', ::Vlvlr~,"J( n) 6 ~:' li VlvlTC ( n) :::.P) II V\'IT'v' (n) o::: 60;(9) :'.\~':~::VI'·I(.~,"J«(?) 6~":~n',.IlvITC(9) f.t7 IIVlvlT'v'(?) .... :'.\'7;(:I.P» .... /:'J8 ::VI"I(W(:U:)) .... ~.\B nVI'·ITC(:I.(~)) :::: 4B l:VI'llV(:I.{') .... :':,8;(11) ~ 50 nVMAV(1:1.) - 55 :VMT'C(1:1.)- 20 IIVMTV(l:1.)- 33;(12) • 40 nVI"IAV(12) - 4~ lIVMTC(12) - 23 n'v'I"IT'V(12) - J0:(13) • 40 n'v'MAV(13) - 4~ IIVMTC(13) - 23 :VI"ITV(13) - 30.lr"nUAHTr~,n rm:U3EHG (Fr~:t.I:::I'mr:~G) FrY1EI"I pt',rnE I)r. t',Ht,I...:U:;E";:DIT::PI:;:II',IT
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:I. ::,VH~)DOTO :l.6l~:'.',
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ANEXO 5· DADOS SOBRE TRANSPORTE RODOVIÁRIO DE MADEIRA
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CHAO ASFALTO ',' I'
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I
HOATO FLORESTAL CAMINHAO i TEMPO 1'lJ: ;11. DISTANCIA PREFIXO TIPO . V'AGÉM
CHAO ASFALTO ! ; i
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ANEXO 6 - DETERMINAÇÃO DÁ VELOCIDADE
veiculo, o fator primordial ê achar a velocidade com que omesmo consegue percorrer um determinado trajeto. E>:iste uma
fbrmula que dá a velocidade teórica (provável) que o veiculoestar~ desenvolvendo em uma determinada situa~~o:
v = ( 0 , 377 >: Rn >1 n) I (i e >: i n)
Rn = Raio dinamico dos pneus em metros.
n = Rota~~o do motor em rota~hes por minuto.
ie = Relac;:~ode reduc;:~oda marcha selecionada na cai>:a de
mudan~as.
Para a sua aplica~~o deve-se determinar para cada
trecho da estrada os fatores considerados na equa~~Q. Estes
fatores s~o resultantes da interac;:àode diversas forc;:asque
atuam sobre o veiculo. Para que o veiculo se mova da maneiradesejada algumas for~ass~o necessárias para: a) sobrepujara resistência inerente ao movimento; b) propiciar acelerac;:~o
e desacelera~~o; c) guiar ou dirigir; e d) mudan~a de
eleva~Oes.
Genericamente, a força disponi vel na roda ~ 1imitada
pelas condi~eJes de aderência dos pneus do ei>:o de trac;:~ocom
o solo, deve "vencer" as for~as resistivas~ que seriam:
Uma aI ternativa mais prática é a detenninéic;~o de uma
velocidade média no trajeto especi fico obtida a través da
realiza!i=ào efetiva da viagem pelo veiculo. (-\ maior" DU fllE'IlDY"
confian!i=a nessa média será fLln!i=~odo n(uner"o de ve4:p-s em qUI:?
o trajeto for repetido e mesmo das diversas condi!i=Oes
enfrentadas em cada uma das viagens. Ainda assim, essa
aI ternativa pressupefe a disponibilidade dos veiculos para
teste e de tempo por parte da empresa quanto à espera para a
obtp-n~ào dos resultados.