Los costos de las tecnologías determinan su eficiencia, los niveles de rentabilidad y las ganancias derivadas del aprovechamiento de madera, por ello este aspecto es abordado en varias
investigaciones realizadas por FAO (1974, 1978), Sessions et al. (1989), Stokes et al. (1989), Greene et al. (1991), Silva et al. (1991), Shaffer et al. (1993) y Lanford et al. (1995).
La evaluación de los costos y su optimización tiene que analizarse de forma integral y no tratar de minimizar el costo parcialmente porque puede conducir a errores. Digamos, el desrame de los árboles en el área de tala puede encarecer esta operación, sin embargo aumenta la carga útil del tractor arrastrador, su rendimiento y por tanto reduce los costos de la extracción. Otro ejemplo se aprecia en la construcción de caminos; mejorar los caminos aumenta su costo, pero simultáneamente los camiones de transporte aumentan las velocidades, su rendimiento y disminuyen los costos.
Teniendo en cuenta esta apreciación, se exponen algunos criterios para racionalizar los costos de utilización de las tecnologías para el aprovechamiento de madera.
La selección del tamaño apropiado del grupo de trabajo: Consiste en evaluar la cantidad de obreros (operador y ayudantes), que trabajan con una máquina o herramienta para la ejecución de las diferentes operaciones, de manera que se logre la máxima eficiencia, ajustando el tamaño de grupo de trabajo a la máquina o herramienta que realiza la operación, evitando la subutilización de estas.
Mucho se discute en el mundo sobre la combinación máquina-operador+ayudantes y resulta casi imposible adoptar igual grupo de trabajo. Por ejemplo en los países europeos es común que una motosierra solo la trabaje un operador, sin embargo en Cuba se ha demostrado que un operador y un ayudante en bosques de coníferas es la mejor combinación, por otra parte en los bosques naturales mixtos de las selvas africanas la utilización de un grupo de 3 a 5 obreros trae los mayores beneficios para esta operación. Esta decisión obedece a un grupo de factores socioeconómicos, técnicos y tecnológicos que lo justifican. Es importante saber determinar la cantidad de obreros que posibiliten que una máquina logre el máximo rendimiento, los mínimos costos y que el trabajo quede con la mayor calidad. No se trata de ajustar la máquina a los obreros disponibles, sino de vincular la cantidad de obreros que cada máquina requiera.
A continuación se muestran los resultados obtenidos en la evaluación del tamaño apropiado del grupo de trabajo con respecto a los costos del tractor TDT-55A en la extracción de madera en rodales naturales de Pinus sp, en la provincia de Pinar del Río.
Los menores costos unitarios en la extracción con tractor en rodales nativos explotados se obtuvo con el equipo formado por el operador del tractor, un ayudante y una yunta de bueyes que agrupaba los árboles en el área de tala, al lograr reducir el costo a 0,29 $/m3 con respecto al equipo tradicional de un operador más dos ayudantes. Cuando se utilizó un operador más dos ayudantes y un operador más tres ayudantes, los costos unitarios fueron semejantes.
Tabla 18. Resultados de la comparación de variantes tecnológicas para la extracción.
Composición del grupo Costos de explotación ($/h) Rendimientos (m3/h) Costos ($/m3) 1 operador + 1 ayudante. 10,33 7,92 1,30 1 operador + 2 ayudantes. 11,29 9,95 1,13 1 operador + 3 ayudantes. 12,25 10,88 1,13
1 op. + 1 ay. + 1 yunta de bueyes. 11,80 14,11 0,84
Cálculo del punto de equilibrio: En este aspecto se evalúa el costo de diferentes combinaciones de máquinas, herramientas y otros equipos que se emplean en una misma
operación, determinando hasta que punto es factible usar una máquina y a partir de ahí utilizar otra, de manera que el costo de la combinación sea menor que el de utilizar una u otra máquina en la operación. 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 50 100 150 200 250 300 350 Dis tancia de e xtracción (m )
(p eso s/m3) Tractor animales tractor+animales
Figura 35. Evaluación del punto de equilibrio en la extracción de madera.
En la figura 35, se aprecia como a una distancia de extracción promedio de 200 m el costo de la combinación de animales para el pre-arrastre de madera y después la extracción con tractores resulta más económica que utilizando animales o tractores por separados.
Determinación de la densidad óptima de caminos y acopiaderos: Consiste en precisar la densidad de caminos y acopiaderos que se debe asumir en un área de tala, de manera que los costos de la construcción de caminos y acopiaderos, sumados a los costos de extracción de madera sean mínimos para el aprovechamiento de una área determinada. Si existen algunos caminos se determina la densidad y se ajusta al valor de la densidad óptima.
Uno de los aspectos más tratados por la literatura especializada es el espaciamiento entre caminos y entre acopiaderos que se asume para el aprovechamiento de madera. El costo de algunas de las operaciones dentro del aprovechamiento como la tala, el desrame y la carga, no tienen una estrecha relación con este aspecto, contrario a ello los costos de la extracción de madera están directamente determinado por el espaciamiento entre caminos y acopiaderos que afectan los costos de utilización de la tecnología.
Aunque desde el punto de vista matemático la distancia de extracción es una función dependiente del espaciamiento entre caminos y entre acopiaderos como se aprecia en la figura 36, dentro de una tecnología las máquinas o medios de extracción determinan el espaciamiento entre caminos y acopiaderos que debe asumirse, por tal razón este es uno de los criterios que posibilitan racionalizar los costos y debe responder a las exigencias de la tecnología establecida.
L S S - espaciamiento entre caminos. L - espaciamiento entre acopiaderos
Figura 36. Esquema de la red de caminos y acopiaderos.
∗ Método para calcular el espaciamiento óptimo de caminos y acopiaderos.
Muchos investigadores han propuesto métodos para determinar el esquema óptimo del área de tala. Todos coinciden que con la interacción de las expresiones para calcular el costo de construcción de caminos y acopiaderos y los costos de extracción se da solución a esta problemática. La primera propuesta la realizó Matthews (1942) en su libro clásico “Cost Control in the logging Industry”, después otros científicos Suddarth et al.(1964) y Lysons et al. (1965) y Peters et al. (1972) mejoraron el procedimiento y este procedimiento fue mas tarde utilizado por Donelly (1978); Peters (1978); Perkins et al. (1979) y Tan (1992). Olsen (1981) realizó aportes a este método y Sessions et al. (1987) dan una solución técnica que permite mejorar los resultados para diferentes condiciones auxiliándose de un sistema automatizado sobre microcomputadoras. Este método incluye las mismas variables que los métodos anteriores, estableciendo una interacción entre las expresiones (25 y 43) que determinan el costo total, para la construcción de caminos, acopiaderos y extracción de madera. Al igual que en los métodos anteriores al suministrar los valores de S y L en la expresión (43) se obtiene un costo de caminos y acopiaderos y estos valores se sustituyen en la expresión (25) para el cálculo de la distancia de extracción que se necesita en la expresión (26) para determinar el costo de extracción. Los cálculos se repiten hasta obtener un costo mínimo.
También para el cálculo de la densidad óptima Sedlak (1984), Heinrich (1985), Braz (1985) recomiendan emplear un factor de efectividad del camino que se encuentra entre 5 y 9 en dependencia del relieve del terreno. Notario (1988) utilizó las expresiones propuestas por Pampel (1981) para el cálculo del espaciamiento óptimo entre caminos de primera categoría y entre caminos de extracción.
De acuerdo con Haarla (1980), Sedlak (1984) y Kantola et al. (1988), la densidad óptima de caminos puede ser comprobada gráficamente a partir de criterios económicos que incluyen los costos de construcción de caminos y los costos de extracción de madera. También Thompson (1988) empleo un método para determinar espaciamiento óptimo entre caminos en función de las ganancias obtenidas en la extracción.
Es importante precisar que para un mismo espaciamiento entre caminos pueden obtenerse diferentes distancias de extracción y por consiguiente costos distintos, por otra parte la extracción de madera puede realizarse a un lado o a ambos lados del acopiadero. La curvatura de las vías de extracción dependen mucho de las características del terreno y es muy trabajoso en estos casos calcular la distancia entre caminos y entre acopiaderos que minimiza el costo total. Para ello se determina el coeficiente de sinuosidad de las vías de extracción.
Por lo costoso que resulta la construcción de caminos forestales, el espacio entre caminos se ha estudiado ampliamente y las propuestas son diferentes en función de varios factores como las características del terreno, el volumen de madera a cosechar y la tecnología existente.
Dietz (1984), reportó la situación del espacio de la red de caminos en países de Europa central, con 342 m en Suiza, 368 m en Austria, 833 en Suecia y 338 en la República Federal Alemana. Braz (1985), propone espaciamientos de caminos para zonas tropicales a aprovechar de 660 a 1 670 m en dependencia del volumen de madera a aprovechar. Sessions (1992) determinó un espacio óptimo en el estado de Oregón, Estados Unidos de 459 m.
Los resultados obtenidos en el aprovechamiento de rodales naturales en la provincia de Pinar del Río, el costo de las variantes evaluadas reflejó que 1,64 $/m3 pertenecen a la construcción de caminos más acopiaderos y 1,23 $/m3 para la extracción de madera con tractores, con un espaciamiento promedio entre caminos de 410 m y una separación entre acopiaderos de 75 m (variante tradicional); la solución del cálculo de estos parámetros resultó que el costo total de estas dos operaciones es de 2,34 $/m3 y se obtienen con una distancia entre caminos de 912 m y una distancia entre acopiaderos de 127 m aproximadamente, el costo de extracción aumenta a 1,63 $/m3 pero el costo de construcción de caminos y acopiaderos decreció a 0,71 $/m3, con una reducción del costo de 0,53 $/m3 con respecto al diseño tradicional del área de tala.
Además de obtener un beneficio económico, se reduce o evita el nivel de daños que provoca la construcción de caminos con una densidad superior.
Para ilustrar bien este cálculo a continuación se presenta un ejemplo que recoge todas las operaciones de la cosecha de madera.
Ejemplo;
Una tecnología de aprovechamiento de madera donde el costo de construcción de caminos es de 9 858.36 $/km, costo de acopiadero de 75.96 $, espaciamiento entre caminos de 800 m y de 300 entre caminos, el volumen de madera a cosechar es de 350 m3/ha y el coeficiente de sinuosidad de las vías de extracción de 1.20.
Tabla 19. Cálculo de los costos de una tecnología de aprovechamiento.
Operaciones Producción m3/h Costo de Pr. $/m3 Costo de Op. $/m3 Costo de Lb. $/m3 Costo Total $/m3 Tala y desrame de árboles 3.64 0.14 0.38 0.45 0.97 Extracción 13.58 2.61 1.76 0.07 4.44 Carga 36.00 0.28 0.74 0.04 1.07 Transporte 3.24 2.62 6.95 0.40 9.97 Caminos y acopiaderos 0.16 0.18 0.02 0.36 Total 5.81 10.01 0.98 16.81
Una ilustración como esta da la posibilidad de hacer un análisis de sensibilidad de costos, se recoge muchas informaciones sobre los costos de la tecnología por operación y por tipo de costo. Pudiera preguntarse si con esta densidad o espaciamiento de camino y acopiadero se obtiene un costo mínimo de la tecnología de aprovechamiento. Entonces utilicemos las expresiones para demostrar esta cuestión.
Esta es la expresión (27) para calcular el costo del tractor, la expresión (43) para calcular el costo de construcción de caminos y acopiaderos y la expresión (26), para calcular la distancia de extracción. Esta distancia es una función de (S) espaciamiento entre caminos y (L) espaciamiento
entre acopiaderos. Como ese calculo se realizó en el epígrafe que corresponde solo colocaremos los resultados que también aparecen en la tabla anterior.
[
]
d Vrcc da Vrsc da +Τ + +Τ − + + = c TI 60 * V Culb Cuop Cupr Cu4 3 10 L * S * V CL ) 10 L ( * Cr usl C = +
da = 0.333 * (((0.5*800)² + (300)²) 0.5+ 0.333 * ((0.5*0.5*800)² + (0.5*300)²) 0.5) * 1.20
Si se asumen valores de espaciamiento de 538 m y 108 m respectivamente para caminos y acopiaderos los resultados demostrarán que el costo de la extracción va a disminuir de 4.44 a 3.98 $/m3 a consecuencia del aumento de los rendimientos de la extracción, por otra parte el costo de construcción de caminos y acopiaderos aumenta de 0.36 a 0.56 $/m3 , más el costo total de la tecnología disminuyó ligeramente de 16.81 a 16.54 $/m3. Esto significa que los dos valores iniciales de caminos y acopiaderos no garantizaban un costo mínimo. Aunque no parece significativa la diferencia es de 0.27 $/m3 lo que representa que cada 1000 m3 cosechados se ahorra o se malgasta 270 pesos.
También se puede disminuir el costo de esta tecnología con los otros indicadores que se discuten en esta sección.
Selección de la variante tecnológica.
Debe evaluarse los costos de las diferentes variantes utilizadas en el aprovechamiento de madera. Empleando las mismas máquinas y herramientas pero combinando las secuencias de las operaciones, los resultados de los costos pueden variar significativamente, por ello es necesario determinar que variante resulta más eficiente considerando las restricciones de la industria o los consumidores, o sea la forma de entregar los productos. Cada método de aprovechamiento tiene sus ventajas y sus desventajas como se explica en el primer capítulo, por tanto corresponde al técnico o grupo de especialistas encargados de la planificación determinar el método que en las circunstancias imperantes resulte más beneficioso. No tiene mucho sentido que si no se aprovecharan las ramas, ni el follaje de los árboles, que el terreno tenga relieve empinado, que la cubierta vegetal del suelo sea pobre entre otras condiciones, utilizar el método de árboles completos. No existe un método que resulte el mejor para todas las condiciones.
∗ Tala - Extracción - Desrame - Carga - Transporte - Troceado - Apilado - Caminos - Total 0.22 --- 1.63 --- 0.26 --- 0.37 --- 2.41 --- 0.45 --- 0.11 ---- 0.71 --- 6.16 ∗ Tala y desrame - Extracción - Carga - Transporte - Troceado – Apilado – Caminos - Total
0.49 ---1.17 ---0.37 --- 2.41--- 0.45 --- 0.11 --- 0.68 --- 5.68 Es importante observar como el método de aprovechamiento de troncos enteros es más económico que el de árboles completos, variando las operaciones de tala, desrame y extracción. Eso obedece a que en la extracción de troncos enteros el tractor logra mayor capacidad de carga que cuando acopia árboles completos y esto provoca un aumento en los rendimientos y una disminución de costos del primer método con respecto al segundo. Además debe reflejarse que una variación del costo de la extracción tiene mayor repercusión en el costo total que igual variación en la tala por tener esta primera operación mayor costo que esta última.
En el aprovechamiento de madera el orden de algunas operaciones no es posible alterarlo, la tala, la extracción y después el transporte siempre se ejecutan siguiendo esta rutina, pero otras operaciones pueden cambiar el orden, desramar antes o después de la extracción o trocear los árboles antes o después de la extracción y antes o después del transporte. Para cualquier condición de trabajo y para cualquier tecnología estudiada siempre habrá una secuencia tecnológica que racionaliza los costos del aprovechamiento de madera; entonces el problema estará resuelto cuando se conozcan los costos de las variantes tecnológicas utilizadas.Las variantes tecnológicas se derivan a partir de una tecnología establecida, manteniendo aproximadamente las mismas máquinas y siguiendo las técnicas de trabajo, siendo el cambio fundamental el orden de las operaciones realizadas.
Después de obtener informaciones de las investigaciones para racionalizar los costos de la tecnología de aprovechamiento, se ha determinado que el costo se reduce dentro de las variantes evaluadas de hasta 32,1 por ciento. De ahí la gran importancia que tiene este procedimiento dentro de la planificación.
∗ Tala - Extracción - Desrame - Carga - Transporte - Troceado - Apilado - Caminos - Total 0.22 --- 1.63 --- 0.26 --- 0.37 --- 2.41 --- 0.45 --- 0.11 ---- 0.71 --- 6.16 ∗ Tala y desrame - Extracción - Carga - Transporte - Troceado – Apilado – Caminos - Total
0.49 ---1.17 ---0.37 --- 2.41--- 0.45 --- 0.11 --- 0.68 --- 5.68 ∗ Tala, desrame y troceado - Extracción - Carga - Transporte - Caminos --- Total
1.08 ---1.06 --- 0.61---- 3.40 --- 0.89 --- 7.04
En este caso específico la variante dos de aprovechamiento, ha obtenido el mínimo costo, pero pudiera darse el caso que en su análisis no considere dentro de esta variante el transporte de madera larga, realiza el troceado en el acopiadero superior y transporta la madera en surtido, eso significa que el costo del transporte aumenta a 3.40 pesos por metro cúbico y por supuesto el costo de la variante seria de 6.91 pesos por metro cúbico, entonces seria más cara que la variante 1. Se parte del supuesto que se utiliza una tecnología intermedia, que incluye tres variantes. No existe ninguna limitante para emplear estas variantes. Como se puede apreciar la variante 2 resultó ser la más económica, con un costo total de 5.68 pesos por metro cúbico.
Para poder realizar este último análisis es necesario tener en cuenta los tres aspectos antes mencionados. Recuerden que la tecnología como bien se define en el primer capítulo, es la combinación de máquinas, herramientas, métodos y obreros (operadores y ayudantes de las máquinas). Se reitera que cada situación especifica tendrá costos que pueden variar significativamente, es por eso que la recomendación es siempre realizar un análisis de sensibilidad, que abarque todos los aspectos discutidos. Este es un objetivo muy importante que los estudiantes y técnicos vinculados con el aprovechamiento deben dominar y no olvidar que este análisis tiene en cuenta sólo el aspecto económico. Considere para este análisis, que aspectos medioambientales y sociales deben haberse tenido en cuenta, porque estos pueden repercutir a largo plazo en mayor costo. Ejemplo de ello es utilizar una variante de menor costo pero con máquinas que producen compactación de suelo, lo que deriva en fuertes procesos erosivos o una variante tecnológica que proporciona severos daños a los obreros, como resultado aumentará el costo por enfermedades o accidentes.