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Evaluación de la transportación de la madera en bolo en el aprovechamiento forestal
de la UEB Silvícola Cayo Güin
Evaluation of the transportation of wood in bales in the forestry exploitation of the
Cayo Güin Silvícola UEB
Autores:
Ing. Yadiel de la Cruz-Silot1, https://orcid.org/0000-0002-2115-1223
Dr. C. Adrián Montoya-Ramos2, https://orcid.org/0000-0003-3691-2143
MSc. Javier Vera-López3, https://orcid.org/0000-0002-8454-4288
Dr. C. Jesús Arreola-Enríquez3, https://orcid.org/0000-0003-0569-2109
MSc. Benito Monroy-Reyes3, https://orcid.org/0000-0002-4162-0770
Filiación Institucional: 1Empresa Agroforestal Baracoa. Municipio Baracoa, Guantánamo,
Cuba. 2Universidad de Guantánamo-Cuba. Avenida Che Guevara km 1.5 Carretera a Jamaica,
Guantánamo, Cuba. 3Colegio de postgraduados, Campeche. México. Centro Universitario de
Ciencias Biológicas y Agropecuarias. Universidad de Guadalajara, Camino Ing. Ramón
Padilla Sánchez, 2100, Predio Las Agujas, Zapopan, Jalisco, México
Email: dlacruz1991@gmail.com, montoya@cug.co.cu, verajavier69@gmail.com,
jarreola@colpos.mx, bmonroy17@gmail.com
Fecha de recibido: 15 oct. 2024
Fecha de aprobado: 11 dic. 2024
Resumen
Con el objetivo de evaluar la factibilidad
económica de la transportación de la
madera en bolo. Se evaluó la utilización del
tiempo de la jornada de las máquinas; se
estimó el tiempo en realizar cada
operación; La operación de extracción y
sus costos y se determinó los impactos
provocados por las tecnologías empleadas
en el aprovechamiento de madera. Se
obtuvo que la base tecnológica está muy
limitada y con un alto nivel de
obsolescencia que influye
significativamente en los niveles de
explotación de los medios para la
transportación de la madera en la UEB
Silvícola Cayo Güin. En el rendimiento de
las máquinas la distancia de extracción es
la variable más significativa para la
estimación del tiempo del ciclo. Se propuso
una optimización de los costos y se
determinó afectaciones en la regeneración
natural y la masa remanente por el uso de
la tecnología.
Palabras clave: Madera en bol;
transportación; optimización.
Abstract
The objective was to evaluate the
economic feasibility of transporting lumber
in rounds. The utilization of machine time
was assessed; the time required to perform
each operation was estimated; the
extraction operation and its costs were
determined; and the impacts caused by the
technologies used in timber harvesting
were determined. It was found that the
technological base is very limited and has a
high level of obsolescence, which
significantly influences the exploitation
rates of timber transportation equipment in
the Cayo Güin Silvícola UEB (Union of
Forestry Companies). Regarding machine
performance, extraction distance is the
most significant variable for estimating
cycle time. Cost optimization was
proposed, and the impacts on natural
regeneration and remaining stand due to
the use of the technology were determined.
Keywords: Wood in logs; transportation;
optimization.
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Introducción
El acopio forestal a pesar de ser de las últimas actividades del proceso de producción
forestal, es la actividad más costosa de la madera puesta en la industria (Santos et
al., 2016 y Guera 2016) y en conjunto con el transporte forestal, representan más del 50 %
del costo de la madera trasladada hacia los diferentes destinos (Guera et al., 2019; Vitale et
al., 2024; Espinosa et al., 2024).
Por lo que el incremento de estos costos frente a los desafíos que implican las presiones
para la reducción de los costos de producción y mejora de la productividad y calidad (Guera
2016), llevan a las empresas a la búsqueda continua de alternativas de optimización de sus
procesos productivos, teniendo en consideración diferentes variables que influyen sobre la
productividad y los costos operacionales del aprovechamiento forestal (Cándano et al., 2018;
Romero et al., 2024; Tadeo-Noble et al., 2024).
Actualmente, existen programas especializados para el análisis de los costos en los sistemas
de aprovechamientos forestales, pero la mayoría de estos programas fueron diseñados en
países desarrollados, donde las condiciones de trabajo, los procesos y niveles tecnológicos
son diferentes. Si bien todos ellos son capaces de evaluar, simular y optimizar el resultado de
posibles alternativas para incrementar la eficiencia de las operaciones de aprovechamiento,
no proveen un análisis integral que permita relacionar valor de la madera en el bosque con
los costos de los sistemas de aprovechamiento, y a partir de esa relación aplicar un análisis
financiero (Ibor, 2024; Mujica et al., 2024).
Por lo que esta investigación, parte de la problemática de cómo lograr la optimización del
proceso de aprovechamiento forestal en bosques pluvisilvas de montaña, que posibilite la
toma de decisiones, tiene como finalidad, optimizar el proceso de tala acopio transporte de la
madera, y de manera específica, optimizar el costo del sistema de aprovechamiento,
seleccionar el sistema de aprovechamiento forestal más adecuado para el área de estudio
para el análisis de los costos y su evaluación financiera en la UEB Silvícola Cayo Güin.
Materiales y Métodos
Características del área de trabajo.
La investigación se realizó en el Rodal # 5 con una superficie de 47 ha, del Lote # 36, con
194 ha, correspondiente a los Bosques Pluvisilvas de la Unidad Silvícola “Los Cedrones”,
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perteneciente a la Empresa Forestal Integral de Baracoa, la misma cuenta con un área de 27
402,9 ha.
Figura 1. Localización del área de estudio
La mayor parte del área se localiza en terrenos montañosos con pendiente entre 50º y 60º.
La precipitación media es de 800 a 1000 mm por año, la temperatura promedio es de 25 a 28
ºC y la humedad relativa es de 70 %.
El método empleado para la evaluación fue diferenciado en cada caso, en consideración con
las exigencias y objetivos perseguidos. Los datos primarios fueron procesados a través de
los sistemas automatizados disponibles como Statgraphics, (versión 5.1). Microsoft Word y
Microsoft Excel y el Software especializado “PACE”, para determinar los costos incurridos en
la operación de extracción de madera. Después de realizar un análisis previo de las
Pluvisilvas en la Empresa Forestal Integral “Baracoa”, se localizó el área, determinando los
sitios que permitieran satisfacer la toma de información sujeta a las variables predictoras.
Variables evaluadas
▪ Determinación del rendimiento del Tractor TT- 4M en la operación de extracción.
▪ Racionalización de los costos en función de la distancia óptima de extracción de
madera.
▪ Impactos provocados por las tecnologías empleadas en el aprovechamiento de
madera.
▪ Resultados y discusión
Utilización del tiempo de la jornada para la extracción del tractor.
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Como se indica en la Tabla 1, el 86,52 % del tiempo total se emplea en la explotación del
tractor y el 13,48 % es el tiempo perdido con mayor repercusión por la retirada de las áreas
de trabajo, de operadores y ayudantes, propiciado por la falta de combustibles, lubricantes y
la influencia de las condiciones meteorológicas, teniendo en cuenta el nivel alto de
precipitaciones anuales que caen en este tipo de formación boscosa.
La utilización del tiempo de la jornada es similar a los resultados obtenidos por Hendrison
(1990), y difieren con los obtenidos por Cándano (1998), el primero obtuvo un tiempo de
explotación con tractor de 89 % del tiempo total para jornadas de 8 horas con buena
organización como se ha logrado en algunas ocasiones en el aprovechamiento de madera en
Cuba y Cándano obtuvo un tiempo de explotación y tiempo perdido con tractor TDT – 55 A
de 66,0 %.
Con la disminución del tiempo perdido, por causas organizativas y por otras causas en la
extracción de madera es posible aumentar el tiempo de explotación por jornadas. Este
aumento repercute directamente en el tiempo de trabajo operativo que hoy es de 7 horas.
Tabla 1. Resultados de la evaluación del tiempo de la jornada de trabajo de la máquina usada
en la extracción de madera.
Indicadores
Tiempo Promedio (min.)
Tiempo principal
179.64
Tiempo auxiliar
112.69
Tiempo operativo
292.33
(Por ciento que representa del Total)
(60.90%)
Tiempo de preparación y mantenimiento técnico
16.91
Tiempo de interrupción tecnológica
16.03
Tiempo productivo
325.27
(Por ciento que representa del Total)
(67.76%)
Tiempo de descanso y necesidades
90
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Tiempo de explotación
415.27
(Por ciento que representa del Total)
(86.52%)
Tiempos perdidos
64.73
(Por ciento que representa del Total)
(13.48%)
Tiempo total de la jornada
480.0
El aprovechamiento forestal es la actividad más costosa del proceso productivo forestal
(Santos, Fernandes, Silva, Teixeira y Souza, 2016). En esta actividad, la extracción y el
transporte de la madera representan más de 50% de los costos de la madera puesta en la
industria (Cándano, 2003; Machado, 2014).
Esta alta participación en los costos de producción lleva a las empresas forestales a buscar
continuamente alternativas para minimizar los costos de extracción y transporte de madera.
Las empresas forestales cubanas no son una excepción y lo anterior refleja de forma
fidedigna sus condiciones productivas, principalmente las de la empresa forestal.
Las presiones adicionales traídas por el aumento constante de la demanda en productos
madereros y no madereros llevaron al Ministerio de Agricultura de Cuba (Minagri) a extender,
a las empresas forestales cubanas, el proceso de perfeccionamiento empresarial que incluye
entre sus principales metas, reducir costos e incrementar rendimientos y producción. El
alcance de esas metas tiene que pasar necesariamente por un incremento en la introducción
de máquinas, herramientas, piezas de repuestos importadas, así como recursos monetarios
y mano de obra (Cándano, 2003).
Modelo matemático para estimar el tiempo del ciclo de extracción de madera con el
Tractor TT – 4 M.
Al analizar los resultados de la correlación de matriz, se obtuvo que la variable distancia de
extracción sea significativa para la estimación del tiempo del ciclo con el tractor. Este
resultado coincide con los obtenidos por Kluender (1996), Cándano (1998) y Mereck et al.
(1999). El número de árbol por ciclo no resultó significativo.
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Para la estimación del tiempo del ciclo en la extracción la variable de mayor aporte fue la
distancia de extracción, esto está dado por la no existencia de vías de saca, las cuales son
imprescindibles para que el tractor desarrolle su mayor velocidad, como el tractor arrastrador
evaluado por Olsen et al. (1983).
El modelo para estimar el tiempo en la extracción del tractor quedó conformado del siguiente
modo:
)(
daTc *0280468.08956.12 +=
Donde:
Tc. Tiempo empleado en el ciclo de trabajo del tractor en la extracción, (min).
a y b: coeficientes del modelo
da: Distancia de extracción, (m).
El modelo que aparece en la tabla 3 (Anexo) y la Figura 2, recoge los parámetros
estadísticos que conforman su confiabilidad con r2 igual a 0.96, un error estándar pequeño y
una probabilidad de 0.000, a partir de este modelo se estimó los tiempos del ciclo, el cual
permite determinar los rendimientos en las diferentes distancias de extracción y también
puede emplearse para predecir los rendimientos en condiciones parecidas con estas
máquinas.
tc=12,89+0,028*(da)
R2= 0,9638
0
10
20
30
40
50
60
70
0 500 1000 1500 2000
Tiempo del Ciclo (min.)
Distancia de extracción (m)
Figura 2. Demostración de la confiabilidad del modelo estadístico para estimar el tiempo del ciclo a
partir de la distancia de extracción.
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No obstante, la significancia de la prueba indicó alta confiabilidad. Este supuesto es
raramente satisfecho en la práctica Rosabal, (2017) y su violación tiene un impacto mínimo si
los grupos comparados tienen el mismo tamaño como es el caso en el presente estudio
donde se recomienda en esta situación (tamaños de muestras iguales), el uso de la traza de
Pillai-Bartlett debido a su mayor robustez frente a esa violación.
Los tractores articulados (skidders) son las máquinas más utilizadas en la extracción de
madera y se definen como tractores forestales articulados que realizan la extracción de
madera, arrastrando las trozas desde el área de corte hasta el acopiadero superior, cuyo
material rodante puede ser de neumáticos, semiesteras o esteras (Sánchez, 2024).
Rendimientos en la extracción de madera con tractor TT- 4M.
A partir del modelo matemático se estimó los valores de tiempo para la extracción de madera
reflejados en la tabla 4 (Anexo), mostrando un aumento en el tiempo con el incremento de las
distancias de extracción como se observa en la Figura 3, lo cual coincide con lo planteado
por Cándano (1998b), con el obtenido con el tractor TDT 55 A, sin embargo este aumento es
superior en comparación, debido a los elevados valores de tiempo de recorrido con carga, sin
carga y tiempo de amarre.
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
700
800
900
1000
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
Distancia de Extracción (m).
Tiempo del Ciclo(min).
Figura. 3. Comportamiento del tiempo del ciclo con respecto a la distancia de
extracción de madera con el tractor TT- 4M.
Como se puede observar la distancia promedio de extracción con tractor TT – 4M fue de
1393.76 m, el tiempo promedio del ciclo fue de 36.95 min. y la distancia promedio de
operación del winche es de 25.0 m; para el amarre de los árboles se utilizó el 21.0 % del
tiempo del ciclo, que al adicionar el tiempo de desamarre incremento a 21.81 %, utilizando el
43.38 % y el 34.64 % del tiempo en recorrido con carga y sin carga respectivamente. Estos
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0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
700 800 900 1000 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800
Productividad (m3/h)
Distancia de extracción (m).
resultados difieren de Mereck (1999), obteniendo una distancia de extracción de 137.05 m,
el tiempo promedio del ciclo fue de 8.90 min. y la distancia promedio de operación del
winche es de 17.03 m, para el amarre de los árboles se utilizó el 50.90 % del tiempo del
ciclo, que al adicionar el tiempo de desamarre incrementó a 61.91%, utilizando el 17.53 % y
el 20.45 % del tiempo en recorrido con carga y sin carga respectivamente.
Figura 4. Comportamiento del rendimiento con respecto a la distancia de extracción con el
tractor TT-4M.
Los valores que aparecen en la tabla, reflejan la disminución de los rendimientos en la
extracción de madera con el incremento de las distancias, este resultado difiere del obtenido
por Mereck (1999), el cual plantea que la mayor repercusión se debe al volumen de madera
por ciclo que fue de 1.77 m3, esta diferencia entre los valores del tiempo del ciclo está dado
que en bosques naturales los árboles tienen dimensiones más grandes y el volumen de
madera extraído por ciclo es mayor y coincide con el obtenido por Cándano (1998), con el
tractor TDT-55A. Durante el análisis se evidencia que los servicios de transportación no son
garantizados en su totalidad y no reflejan un estado satisfactorio para cumplir con los
objetivos de sus operaciones.
En el caso de la extracción de madera de acuerdo con la información obtenida, esta
operación constituye una de las más costosas dentro del aprovechamiento de madera,
alrededor del 20% de los costos totales. Las máquinas y medios usados para esta operación
son muy variadas, pero si la empresa no garantiza los recursos necesarios, los resultados
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0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
10,00
700 800 900 1000 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800
Costo de la extracción ($).
Distancia de extracción (m).
influirán negativamente en la productividad, resultados similares los obtuvieron (Cándano
1998; Cordero 1995 y Chirguin 1994).
Los camiones Kamaz, Kraz y Ural presentan costos por encima de los 40 $/m³, mientras el
Howo presenta la tasa más baja con tan solo 21.42 $/m³; esto valores están por debajo de
rendimientos a nivel internacional y coinciden con lo planteado por (Cándano 1998).
Costo de explotación del tractor TT – 4M en la extracción de madera.
El tractor TT – 4M, utilizado para la extracción de madera tuvo un costo de 25.89 $/h con un
operador, más dos ayudantes, como se aprecia, el 23.83 % pertenecen a los costos de
propiedad, el 39.94 % a costos de operación y el 36.23 % a costos de labor, estos valores
difieren de Mereck et al. (1999), el cual tuvo un costo de 16.66 pesos por hora con el mismo
grupo de trabajo, el 36.67 % pertenece al costo fijo, el 39.50 % al costo de operación y el
23.83 % al costo de labor. Esta diferencia se debe al aumento en los costos de combustibles
y lubricantes y al aumento del salario básico de operador y ayudantes.
Como se puede apreciar en la figura 5, el comportamiento de los costos es similar al de los
tiempos, incrementándose con el aumento de la distancia de extracción. Estos resultados se
corresponden a los obtenidos por Mereck et al. (1999) con el tractor LKT 81.
Figura 5. Comportamiento del costo unitario con respecto a la distancia de extracción con el
tractor TT-4M.
El mayor incremento del costo del tractor TT – 4M, no sólo está dado por la distancia de
extracción, (sino por su bajo rendimiento influenciado, se puede disminuir este incremento
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planificando el aprovechamiento forestal con antelación a su ejecución, teniendo en cuenta
los árboles a talar, la planificación de los caminos y puntos de carga.
Racionalización de los costos en función de la distancia óptima de extracción de
madera.
El costo de extracción de madera para una distancia promedio de extracción de 1393.73 m
fue de 7.12 $/m3. Los resultados calculados para la optimización de los costos proponen una
distancia de extracción de 1204.35 m, con un costo de 6.39 4 $/m3. El comportamiento del
rendimiento en ambos casos fue de 3.64 m3/h y 4.05 m3/h respectivamente, dando como
resultado que a menor distancia el rendimiento es mayor. Ver Tabla 2.
Tabla 2. Valores de rendimiento y costo de la operación de extracción de madera con
distancia de extracción real y óptima, con el tractor TT-4M.
Indicadores
1393.73 m (Real)
1204.35 m (Óptimo)
Rendimiento (m3/h)
3.64
4.05
Costo ($/m3)
7.12
6.39
En otros estudios de tiempos y movimientos indicaron que las interrupciones llevaron el
mayor porcentaje de tiempo en los tres medios de extracción y los tiempos de amarre y
desamarre fueron superiores a los tiempos de los viajes. Esta distribución del tiempo está en
correspondencia con los resultados de López y Diniz (2015) y es típica de skidders de cable
como los evaluados en el presente estudio.
Los altos porcentajes de esos tiempos de amarre y desamarre se atribuyen principalmente a
la dificultad que encuentran los ayudantes en el amarre y desamarre de la madera con los
cables antes de iniciar el viaje cargado. Estos resultados indican que los trabajos a ser
desarrollados para la mejora de la productividad de las máquinas tienen que ser orientados a
minimizar los tiempos de interrupciones en todos los medios de extracción y los tiempos de
amarre y desamarre en los skidders.
Daños a la regeneración natural y la masa remanente.
Como se indica en la tabla 3, de forma general la regeneración natural (estrato herbáceo)
disminuyó un 40 % y la masa remanente (estrato arbustivo y arbóreo) en un 20 por ciento,
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existiendo especies que en ambos casos sufren mayor afectación como es el caso de
(Nphrolepis acuminata, Calophyllum utile, Hibiscus elatus, Euterpe globosa, las cuales
disminuyeron en un 44, 48, 30 y 53 por ciento respectivamente. Esto se debe a que existía
mayor cantidad de individuos de estas especies y al talar los árboles fueron las que más
daños sufrieron, estos resultados coinciden con los obtenidos por Álvarez G. Y, (2004).
Tabla 3. Cantidad de especies antes y después del aprovechamiento.
Estratos
Antes
Después
% Afectado
Arbóreo
371
298
20
Arbustivo
214
171
20
Herbáceo
847
511
40
El estrato arbustivo fue el más afectado teniendo en cuenta los daños ligeros y los graves,
seguido por el estrato arbóreo en los dos casos, Con relación a las muertes, el estrato
herbáceo fue el más afectado seguido por el estrato arbustivo.
Daños a la regeneración natural y la masa remanente.
Como se indica en la tabla 3, de forma general la regeneración natural (estrato herbáceo)
disminuyó un 40 % y la masa remanente (estrato arbustivo y arbóreo) en un 20 por ciento,
existiendo especies que en ambos casos sufren mayor afectación como es el caso de
(Nphrolepis acuminata, Calophyllum utile, Hibiscus elatus, Euterpe globosa, las cuales
disminuyeron en un 44, 48, 30 y 53 por ciento respectivamente. Esto se debe a que existía
mayor cantidad de individuos de estas especies y al talar los árboles fueron las que más
daños sufrieron, estos resultados coinciden con los obtenidos por Álvarez G. Y, (2004).
Tabla 3. Cantidad de especies antes y después del aprovechamiento.
Estratos
Antes
Después
% Afectado
Arbóreo
371
298
20
Arbustivo
214
171
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Herbáceo
847
511
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El estrato arbustivo fue el más afectado teniendo en cuenta los daños ligeros y los graves,
seguido por el estrato arbóreo en los dos casos, Con relación a las muertes, el estrato
herbáceo fue el más afectado seguido por el estrato arbustivo. Mousavi (2009) reporta para
bosques del norte de Irán, compuestos por Fagus orientalis, Carpinus betulus, Alnus
subcordata y Aacer platanoides, rendimientos de 27,3 a 34,0 m3 por hora efectiva de trabajo
en trozas de 5,2 a 7,8 de largo, valores que coinciden con los obtenidos en el presente
estudio para trozas de 6,1 a 7,0 m de largo.
Conclusiones
La base tecnológica está muy limitada y con un alto nivel de obsolescencia que influye
significativamente en los niveles de explotación de los medios para la transportación de la
madera en la UEB Silvícola Cayo Güin.
En el rendimiento de las maquinas la distancia de extracción es la variable más significativa
para la estimación del tiempo del ciclo con el tractor donde el 86.52 % del tiempo total se
emplea en la explotación y el 13.48 % es el tiempo perdido con mayor repercusión por la
retirada de las áreas de trabajo.
El costo de extracción de madera para una distancia promedio de extracción de 1393,73 m
fue de 7,12 $/m3. Los resultados calculados para la optimización de los costos proponen una
distancia de extracción de 1204,35 m, con un costo de 6,39 4 $/m3.
La regeneración natural (estrato herbáceo) disminuyó un 40 % y la masa remanente (estrato
arbustivo y arbóreo) en un 20 por ciento, existiendo especies que en ambos casos sufren
mayor afectación como es el caso de (Nphrolepis acuminata, Calophyllum utile, Hibiscus
elatus, Euterpe globosa, las cuales disminuyeron en un 44, 48, 30 y 53 por ciento
respectivamente
Bibliografía
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