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Enviar por e-mailDescrição do Negócio
A VCP possui unidades de produção de celulose em Jacareí-SP e em Três Lagoas-MS. Sua base florestal é de 314 mil hectares plantados com eucalipto, distribuídas pelos estados de SP, MS e RS.
A Unidade Jacareí, adquirida pela VCP da antiga Papel Simão em 1992, foi a primeira fábrica do mundo a produzir 1 milhão de toneladas de celulose branqueada com um único digestor, em 1995. A produção baseia-se no processo Kraft, através do qual uma mistura de hidróxido de sódio e sulfeto de sódio é utilizada para dissolver a lignina incrustada nos cavacos de madeira.
Uma vez cortada sua madeira, a gleba pode ser submetida a diferentes novas intervenções. A mais comum é a reforma, que leva a um novo ciclo de crescimento segundo novas mudas de clones. Outra opção é a condução para uma nova rotação dentro do mesmo ciclo (mesma muda original). A vantagem da condução sobre a reforma é o custo reduzido (silvicultura), e sua desvantagem é uma queda na produtividade na próxima rotação. Tal redução limita em até 3, geralmente, o número de rotações dentro de um mesmo ciclo. Uma terceira opção é o atraso na reforma.
O maior objetivo do Planejamento Florestal de Longo Prazo é determinar as sequências de estado dos vários lotes de forma a garantir o suprimento de madeira segundo (a) o plano estratégico de produção da fábrica e (b) os custos associados às diversas operações da manejo das glebas. O plano deve contemplar também a necessidade de novas implantações, para suprir demandas crescentes por madeira.
Além disso, deve considerar o estado inicial dos diversos lotes (estoque de madeira em pé estratificada por idade). Tal condição de contorno pode mostrar uma floresta ainda desajustada, de forma que alternativas de corte com idades diferentes da idade ótima de 7 anos devam ser consideradas, para reestabelecer o equilíbrio do sistema. As várias possibilidades de intervenção e de corte em idades diversas podem ser representadas na forma de uma máquina de estados.
Há ainda outros condicionantes que devem ser observados no problema, como limitações operacionais e orçamentárias das diversas etapas do processo (silvicultura, transporte e colheita).
O Desafio
No início de 2006 a UniSoma foi contratada pela VCP para desenvolver uma nova versão do PLANFLOR. Ela deveria substituir todo o ferramental corrente de planejamento de longo prazo da VCP baseado em planilhas, sistematizando as boas práticas relativas ao processo desenvolvidas por seu núcleo de trabalho. O primeiro desafio para o projeto foi seu prazo exíguo de 3 meses.
Além disso, para este projeto, a UniSoma estabeleceu uma meta interna de rever em profundidade o modelo matemático do PLANFLOR, à luz dos avanços computacionais ocorridos ao longo da última década, tanto em termos do aumento da capacidade de processamento das máquinas como das evoluções das ferramentas de modelagem algébrica e de resoluções de problemas de programação matemática (solvers comerciais).
A Solução
A versão do PLANFLOR desenvolvida em AIMMS para a VCP baseia-se num modelo de programação misto-inteira flexível e inovador, através do qual a evolução dos lotes segundo a máquina de estados é implicitamente representada na forma de variáveis binárias. Através desta quebra de paradigma, nenhuma possibilidade é descartada a priori, o que ocorria na antiga versão do PLANFLOR, haja vista as limitações computacionais da época e devido ao fato que nela um subconjunto de sequências possíveis era gerado segundo um procedimento heurístico.
Tal formulação assemelha-se às soluções comerciais para planejamento florestal de longo prazo, com a diferença de que na nova versão do PLANFLOR os lotes são tratados individualmente (ou ad-hoc), enquanto que nos pacotes em voga o controle se faz geralmente sobre uma área florestal (um conjunto de lotes), com a necessidade de um desdobramento posterior lote-a-lote, segundo métodos aproximados. A literatura (Johnson e Scheurman, 1977) classifica modelos como os da antiga e da nova versão do PLANFLOR em Tipo I e Tipo II, respectivamente.O novo PLANFLOR considera, entre outros, os seguinte dados de entrada:
» Cadastros da base florestal e novas áreas – os dados da base florestal são importados do SAP através de uma interface ODBC;
» Dados de inventário dos talhões para construção das curvas de produtividade;
» Custos diversos como custo padrão, de colheita, de transporte (composto segundo um procedimento interno da VCP) e custos diferenciando os vários tipos de contratos para a terra com terceiros tais como fomentos, arrendamentos, parcerias e outros;
» Saldo contábil e base de ativos;
» Estados florestais: controle sobre os estados florestais de cada lote, via restrição sobre os parâmetros principais destes como idades mínima e máxima, rotação, tipo, e outros;
» Cadastro de restrições, que permitem um controle fino sobre o nível das atividades que poderão ocorrer em grupos de lotes selecionados pelo usuário. Incluem-se aí restrições de limites fixos e/ou relativos e restrições suavização.
Os principais resultados gerados são os seguintes:
» Plano de manejo dos lotes, com detalhamento das principais operações, volumes e custos planejados;
» Plano de abastecimento gerencial;
» Gráficos e tabelas de volumes e custos de transporte de madeira, madeira cortada, madeira em pé, silvicultura;
» Gráficos e tabelas de dados das restrições de atividades incluídas pelo usuário.
» Visualização GIS da solução, permitindo a identificação de restrições espaciais não explícitas com antecedência, mas que são operacionalmente relevantes.
Os Benefícios
O PLANFLOR permitiu a representação da evolução das diferentes opções de manejo das atividades florestais, em todas as glebas controladas pela VCP, viabilizando a geração de planos integrados para o suprimento de suas fábricas de celulose ao longo do horizonte de planejamento de longo prazo. Além disso, a quantificação dos vários tipos de custos tem permitido a obtenção de soluções de "compromisso" otimizadas, para os diferentes cenários de planejamento, o que tem se traduzido em ganhos econômicos substanciais.
