Партнеры журнала:

Лесозаготовка

Сокращение затрат на заготовку древесины за счет оптимизации дорожной сети арендного участка

Рис. 1. Плотность дорог в Финляндии и Республике Карелия
Рис. 1. Плотность дорог в Финляндии и Республике Карелия

По состоянию на 2014 год большая часть ресурсов древесины в Российской Федерации транспортно недоступна и их освоение требует строительства новых дорог. Возможность без проблем заготавливать, транспортировать к месту переработки и поставлять древесину потребителям является важнейшим вопросом для любого промышленного предприятия. Исследования плотности дорожной сети показывают, что вложения в развитие сети лесных дорог в условиях Северо-Запада России экономически оправданы.

До Второй мировой войны в странах Северной Европы, включая Финляндию и часть территории нашей страны, вывоз древесины осуществлялся в основном гужевым транспортом до ближайшего водного пути, по которому бревна сплавлялась к месту переработки или к нижнему складу. Все лесосечные работы проводились главным образом зимой, так как снег и замершая почва обеспечивали приемлемые транспортные условия. Во многих случаях сплав осуществлялся только в периоды весенних разливов, что не способствовало стабильности грузопотока с лесосек.

В результате интенсивного строительства автодорог в Финляндии в 1950-60­-х годах вывоз древесины по суше стал более выгодным по сравнению с транспортировкой по воде. Сегодня Финляндия располагает разветвленной сетью лесных дорог, исключая лишь некоторые районы на севере. В результате плотность дорожной сети в стране достигла, а местами и превысила оптимальное значение.

Совсем другая картина складывается на Северо­-Западе России. Достаточно сравнить карты дорог Финляндии и Республики Карелия (актуализированный слой дорожной сети выполнен на основе снимков, сделанных со спутника), чтобы без труда понять, где плотность дорожной сети значительно ниже (рис. 1).

Исследования, проведенные в Тихвинском районе Ленинградской области, показали, что общая плотность сети лесных дорог здесь составляет около 3 м/га, а протяженность лесных дорог, круглогодично доступных для обычных автомобилей, составляет менее 1 м/га. Сложные почвенные условия - одна из причин, которые значительно усложняли строительство добротных дорог в районе. Глинистые грунты здесь преобладают во многих местах. Такие почвы очень хорошо удерживают воду и во влажном состоянии превращаются в непроходимые участки. Больше чем две трети дорог - это дороги низкого качества, которые в условиях сырой погоды могут использоваться только для передвижения техники повышенной проходимости.

В ряде регионов России применяется система промежуточной транспортировки между лесосекой и автомобильными дорогами. Обычные методы расчета оптимальной плотности дорожной сети не учитывают возможность промежуточной транспортировки. Поэтому существует необходимость включения промежуточной транспортировки в расчеты плотности дорожной сети.

Несмотря на большой потенциал для заготовки древесины в Российской Федерации, в 2013 году расчетная лесосека использовалась на 27,7%. Реализация приоритетных инвестиционных проектов столкнулась с рядом проблем, связанных с обеспечением предприятий древесным сырьем. В результате транспортной недоступности большого числа лесных участков осуществить полное освоение расчетной лесосеки невозможно. Картографирование объемов заготовленной древесины показало, что основной причиной сокращения объемов заготовки в ряде регионов в 2001-2013 годах являлось несовершенство транспортной инфраструктуры.

Шаги по развитию лесной инфраструктуры должны быть экономически обоснованы. Для качественного планирования дорожной сети требуются реальные и точные данные. Информация по лесонасаждениям, включая запас древесины, ее породный состав, возраст, класс бонитета, возможное время заготовки и т. д., является определяющей для процесса планирования. Далее, для правильной оценки затрат на строительство дорог и транспортировку требуются данные по существующим дорогам, топографии, водному режиму, составу и влажности почв.

Ключевой проблемой для планирования дорог является доступность актуальных данных о состоянии лесного фонда. По данным Рослесинфорга (2014), на 74% территории лесного фонда Российской Федерации давность лесоустройства составляет более 11 лет. Такая информация непригодна для использования лесопользователями. Таким образом, стратегическое планирование строительства дорог возможно только после проведения инвентаризации лесов. Для этого необходимы малозатратные методы быстрой и качественной оценки состояния лесов.

Планирование дорожного строительства и лесозаготовок должно выполняться одновременно, чтобы минимизировать затраты и максимизировать прибыль. Создание дорожной сети на лесном участке требует больших инвестиций. Поэтому очень важно спланировать и построить дороги так, чтобы они могли служить для выполнения разных лесохозяйственных задач многие годы. Таким образом, долгосрочное планирование приобретает особую важность. В тоже время затраты на строительство дорожной сети должны покрываться за счет прибыли от лесозаготовок. Планирование дорожного строительства и лесозаготовок осуществляется не только в пространстве, но и во времени, так как имеет большое влияние на общую фактическую стоимость и прибыльность строительства дорог.

Целью проведенного в Тихвинском районе исследования было - оценить возможности инвестиций в дорожное строительство с целью заготовки древесины на примере лесозаготовительного предприятия Ленинградской области.

Исследования проводились на участке леса площадью 16,9 тыс. га, входящем в состав 184 тыс. га лесов, арендованных лесозаготовительной компанией в 2010 году в восточной части Ленинградской области. Расчетная лесосека составляла 447 тыс. м3, из этого объема в 2007 году доступно для заготовки по существующей сети дорог было только 350 тыс. м3. 85% объема лесоматериалов были заготовлены харвестерами, 15% - вальщиками с мотопилами. Трелевка выполнялась форвардерами. Древесина с лесосек вывозилась автомобилями повышенной проходимости на расстояние от 1 до 15 км к ближайшей дороге, находящейся в хорошем состоянии, и затем - сортиментовозами на расстояние до 100 км к железнодорожному терминалу в г. Тихвине.

Рис. 2. Структура системы планирования лесозаготовок и строительства дорог
Рис. 2. Структура системы планирования лесозаготовок и строительства
дорог


Рис. 3. Картографическое представление планирования лесных дорог для разных сценариев лесопользования
Рис. 3. Картографическое представление планирования лесных дорог для
разных сценариев лесопользования

На момент проведения исследования затраты на строительство 1 км лесной дороги составляли 30 тыс. евро. Для сравнения: средние затраты на строительство 1 км лесной дороги в Финляндии составляют около 12,4 тыс. евро. Такая разница в затратах объясняется более благоприятными почвенно­-грунтовыми условиями финских лесов. Поэтому вместо строительства лесных дорог на исследуемом участке практиковалось создание лесовозных усов, на 1 км которых затрачивалось 4,2 тыс. евро.

Для расчета оптимальной плотности дорог было разработано программное обеспечение, алгоритм работы модели приведен на рис. 2.

В результате обработки данных в геоинформационной системе были получены планы дорожного строительства для разных сценариев лесопользования (рис. 3).

План отражает фокальную сумму объемов древесины, доступных для заготовки (высокие запасы отмечены коричневым и желтым цветами, существующие обычные лесные дороги - зелеными линиями, простые лесные дороги - красными линиями), и пространственные факторы, влияющие на затраты на дорожное строительство. Показаны благоприятные пространственные факторы, которые способствуют удешевлению строительства дорог (песчаные почвы обозначены участками карты с желтыми точками, водоразделы - черными линиями, короткие расстояния до гравийных карьеров - черными треугольниками), и неблагоприятные факторы, влияющие на удорожание строительства дорог (мокрые глинистые торфяные почвы обозначены участками карты с коричневыми точками, водные потоки - синими линиями).

Результаты исследований теоретической оптимальной плотности дорожной сети, проведенных в Ленинградской области, показывают, что вложения в развитие сети лесных дорог арендного участка экономически оправданы. Для качественного планирования дорожной сети необходимы актуальные данные о состоянии лесного фонда в виде ГИС слоя. В случае отсутствия актуальных материалов лесоустройства такие данные можно получить на основе обработки космических снимков сети пробных площадей. Для учета гидрологических условий территории необходимо использовать цифровые модели рельефа любой территории, которые доступны в настоящее время бесплатно в Интернете. Операционное планирование должно объединять затраты на заготовку, строительство дорог и вывозку древесины, чтобы минимизировать общие затраты.

Принято считать, что эффективность работы лесозаготовительной отрасли находится в зависимости от таких факторов, как наличие устойчивого спроса, уровень закупочных цен на продукцию, характеристики лесосырьевой базы, применяемые технологии, цены на топливо и т. п. Эти факторы действительно имеют ключевое значение. Вместе с тем, в большинстве случаев лесозаготовитель никак не может повлиять на них. А если и может, то такое влияние весьма и весьма ограничено.

С другой стороны, для того чтобы повысить эффективность работы, имеется целый ряд возможностей, на которые большинство российских лесозаготовителей, на наш взгляд, обращают недостаточное внимание. Речь идет об оптимальной организации бизнес­-процессов внутри предприятия. Грамотная организация этих процессов в соответствии с современными подходами и с применением новых методов может существенно сократить издержки организационного характера и повысить эффективность как самих производственных процессов, так и управления ими. Одним из перспективных направлений может стать внедрение современных логистических методов в организацию лесозаготовительного производства, что может привести к хорошим результатам при решении таких задач, как обеспечение эффективной транспортной логистики, развитие лесной дорожной инфраструктуры или оптимизация лесозаготовительных планов.

Актуальность проблемы поиска эффективных методов решения задачи логистики лесоматериалов значительно выросла в России за последние несколько лет. В первую очередь это связано с ускоренным ростом объемов лесозаготовок, осуществляемых с использованием сортиментной (скандинавской) технологии. Эта технология активно используется в северо­-западном регионе.

При прочих равных условиях применение сортиментной технологии существенно усложняет задачу отыскания оптимального транспортного плана ввиду отсутствия в ее классической схеме централизованных нижних складов и существенного увеличения номенклатуры продукции, производимой на делянке. В результате стандартные схемы организации перевозок оказываются малоэффективными, а построение более эффективных планов ввиду сложности задачи может быть осуществлено только при условии использования современных логистических методов, реализуемых в специальном прикладном программном обеспечении.

Нежелание решать эту задачу в числе прочего обусловило появление такого гибридного подхода к вывозке сортиментов, при котором вывозка выполняется в два этапа. На первом этапе все сортименты вывозятся с делянок на нижний склад, а затем уже со склада, после вторичной сортировки - потребителям. Наличие склада может существенно увеличить затраты на перевозку одного кубометра древесины, т. к. суммарное расстояние транспортировки с делянки на склад плюс со склада потребителю будет всегда больше расстояния при варианте транспортировки древесины непосредственно с делянки потребителю. Кроме того, сюда следует добавить затраты на перевалку, хранение лесоматериалов, содержание склада и т. д.

Таким образом, можно сделать вывод, что применение методов логистики, которые позволили бы решать эту задачу в условиях компаний, могло бы существенно повысить эффективность работ по вывозке продукции лесозаготовок.

Актуальность проблемы модернизации сетей лесных автомобильных дорог в России сегодня очень велика. Низкий уровень обеспечения транспортной инфраструктурой сдерживает развитие лесопромышленного комплекса, т. к. существенно ограничиваются возможности полного освоения эксплуатационных лесов и снижается экономическая доступность лесных ресурсов. В этой связи особое значение получают мероприятия, позволяющие повысить эффективность строительства и эксплуатации лесных автомобильных дорог.

Одним из направлений повышения эффективности строительства и эксплуатации лесных автомобильных дорог является всестороннее обоснование планов строительства дорог, а также транспортных планов, что может быть организовано с применением новых технологий логистики и современных методов поддержки принятия решений, основанных на имитационном моделировании и математическом программировании. Эти методики отличаются от традиционно применяемых тем, что они позволяют учитывать гораздо большее число различных факторов и делать это точнее. Кроме того, благодаря применению современных средств эти методики способствуют сокращению расходов на проектирование, строительство и эксплуатацию лесных автомобильных дорог.

Известно, что строительство дорог - это очень затратный процесс. По­-этому грамотное планирование развития корпоративных сетей лесных дорог может сэкономить значительные средства в масштабах лесозаготовительных компаний. Применение методов логистики позволяет решать эту задачу таким образом, чтобы обеспечить освоение наибольших площадей наиболее доходных лесов в пределах лесозаготовительных баз при условии строительства новых лесных дорог минимальной протяженности.

Главной целью при проектировании оптимальной сети лесных автомобильных дорог следует считать обес­-печение транспортной доступности основных лесосырьевых баз при условии минимальных затрат на строительство дорог. Этого можно добиться путем разработки методик, учитывающих пространственное расположение наиболее перспективных лесных массивов, природно­-производственные факторы - такие, как распределение разных типов грунтов по территории лесосырьевой базы, расположение русел рек, наличие озер, болот, других непреодолимых препятствий или особо охраняемых зон, где по каким­-либо причинам запрещено дорожное строительство. Кроме того, должны быть учтены возможные источники материалов для дорожного строительства (песчано­-гравийные карьеры и т. п.),
а также существующая сеть дорог.

Кроме этого, дополнительного эффекта можно добиться, оптимизируя лесозаготовительные планы. Под оптимальным лесозаготовительным планом здесь понимается такой порядок освоения лесосырьевой базы, который бы соответствовал выходу максимально ценной продукции при минимальном уровне дополнительных затрат на производство.

Евгений ЛОПАТИН, ст. науч. сотрудник НИИ лесного хозяйства Финляндии,
 д-р. сельхоз. наук (Финляндия), канд. сельхоз. наук (Россия)