Avaliação integrada da operação do forwarder: uma abordagem baseada na distância média de baldeio e na eficiência da gestão operacional

Abstract

A colheita florestal representa um dos principais custos na produção madeireira, sendo extração florestal uma etapa determinante no desempenho e rentabilidade da operação. No sistema de colheita CTL (Cut-to-Length), o Forwarder é responsável pela extração da madeira, tornando-se um elemento fundamental na gestão operacional. A produtividade dessa máquina é diretamente influenciada pela distância de baldeio, já que, maiores distâncias aumentam o tempo de deslocamento, e consequentemente diminuem a produtividade. Além disso, as paradas operacionais e mecânicas afetam significativamente o desempenho da operação do Forwarder, reduzindo seu tempo em operação propriamente dita e impactando o custo total da extração. Dessa forma, uma gestão integrada e eficiente da operação é essencial para aumentar a produtividade e reduzir custos. Neste estudo, analisou-se a operação do Forwarder em plantações de eucalipto localizadas no sul da Bahia. Foram considerados os dados operacionais de três máquinas, coletados ao longo de três turnos de trabalho, no período de outubro de 2023 a março de 2024, totalizando 7.064 horas de operação. Os dados foram categorizados em classes de Volume Médio Individual (VMI) com o objetivo de avaliar a influência da distância de baldeio na produtividade da operação por meio de equações matemáticas. Para modelar a produtividade do Forwarder testaram-se seis modelos matemáticos: Exponential Decline, Harmonic Decline, Exponential, Reciprocol, Reciprocol Quadratic e Natural Logarithm. A avaliação dos modelos baseou-se na diferença entre as médias observadas e preditas, bem como no coeficiente de determinação (R²). O modelo Reciprocol Quadratic apresentou o melhor desempenho com base na diferença entre as médias. Já considerando o coeficiente de determinação, o modelo Exponential obteve melhor desempenho. A operação analisada obteve bons índices de disponibilidade mecânica e eficiência operacional, correspondendo a 97% e 75%, respectivamente. As paradas operacionais foram classificadas em dez categorias, sendo “necessidades pessoais” a mais representativa em termos de tempo consumido, seguida pelas classes de “pausas” da operação e “deslocamento” da máquina. As interrupções para manutenção foram classificadas em seis categorias, destacando-se a manutenção preventiva como a mais relevante, seguida pelos reparos. Não houve diferença relevante entre as paradas quando analisadas por turno e dia da semana. Os resultados obtidos reforçam a importância de um gerenciamento eficiente da operação do Forwarder, permitindo ajustes estratégicos e aplicações diárias para otimizar a produtividade e minimizar impactos operacionais e econômicos na colheita florestal. Palavras-chave: disponibilidade mecânica; modelagem matemática; produtividade.Forest harvesting represents one of the main costs in timber production, with the extraction stage being a determining factor for both productivity and the profitability of the operation. In the CTL (Cut-to-Length) harvesting system, the Forwarder is responsible for wood loading, making it a key element in operational management. The productivity of this machine is directly influenced by extraction distance, as greater distances increase travel time and consequently reduce productivity. Additionally, operational and mechanical downtimes significantly affect the performance of the Forwarder, decreasing its operating time and impacting the total cost of extraction. Therefore, an integrated and efficient management approach is essential to optimize productivity, reduce costs, and improve machine performance. In this study, the operation of Forwarders in eucalyptus plantations located in southern Bahia, Brazil, was analyzed. Operational data from three machines were collected over three work shifts between October 2023 and March 2024, totaling 7,064 hours of operation. The data were categorized into Individual Mean Volume (IMV) classes to evaluate the influence of extraction distance on productivity through mathematical modeling. Six mathematical models were tested to predict Forwarder productivity: Exponential Decline, Harmonic Decline, Exponential, Reciprocal, Reciprocal Quadratic, and Natural Logarithm. The models were evaluated based on the difference between observed and predicted means, as well as the coefficient of determination (R²). The Reciprocal Quadratic model showed the best performance based on the mean difference for both IMV classes. When considering the coefficient of determination, the Exponential model was the most suitable for IMV Class 1, while the Reciprocal model performed better for Class 2. The analyzed operation showed good levels of mechanical availability (97%) and operational efficiency (75%). Operational downtimes were classified into ten categories, with personal needs being the most significant, followed by intervals and travel time. Maintenance interruptions were grouped into six classes, with preventive maintenance being the most relevant, followed by repairs. There were no significant differences in downtime when analyzed by shift, machine, or day of the week. The results reinforce the importance of effective management of Forwarder operations, enabling strategic adjustments and daily applications to optimize productivity and minimize operational and economic impacts in forest harvesting. Keywords: mechanical availability; mathematical modeling; productivity