Évaluation du volume et des pertes de qualité causées par les principaux défauts des tiges d'épinette blanche et de pin gris

Les objectifs de ce travail sont donc, dans un premier temps, de mieux comprendre les effets de l’espacement initial sur les caractéristiques des arbres de pin gris et d’épinette blanche ainsi que sur les propriétés mécaniques de leur bois. Il sera également possible de développer un facteur de correction du volume des sciages obtenus en fonction des déformations naturelles présentes sur les tiges pour ces deux essences, et ce, dans le but d’estimer de manière plus précise le volume de sciage disponible à partir des données d’inventaires forestiers. Dans un deuxième temps, le travail consiste à modéliser la présence des nœuds et à percevoir leurs impacts sur le rendement en sciage à l’aide d’Optitek, un logiciel de simulation du procédé du sciage. Pour réaliser cette étape, un certain nombre de billes ont été traitées dans un CT Scanner et un nouveau logiciel a été mis au point afin d’extraire l’information désirée des images tomodensitométriques (CT) pour ensuite la rendre compatible au logiciel Optitek. Le but de cette étape est d’être en mesure d’effectuer des simulations du procédé de débitage en tenant compte de la dimension et de l’emplacement des nœuds de façon à maximiser la valeur de chaque bille. Les arbres proviennent d’une plantation d’épinette blanche (Picea glauca (Moench) Voss) et de pin gris (Pinus banksiana Lamb.) de type Nelder (1962). Ce type de plantation se caractérise par une forme circulaire qui fait en sorte que la densité de peuplement diminue graduellement du centre vers la périphérie du cercle. Ce site a permis l’étude de deux essences différentes ayant grandi dans des conditions de croissance similaires. Premièrement, les résultats démontrent que les caractéristiques des arbres sont fortement influencées par la densité de peuplement. En effet, le DHP, la hauteur totale, le défilement, la longueur et la largeur de la cime vivante, le diamètre des cinq plus grosses branches mortes et vivantes ont généralement augmenté avec l’accroissement de la distance entre les arbres, autant chez le pin gris que chez l’épinette blanche. L’optimisation du débitage primaire en fonction de l’emplacement spatial réel des nœuds internes dans les arbres a généré un volume de sciage significativement plus élevé et de plus grande valeur que les simulations du débitage uniquement basées sur la géométrie des tiges. En effet, la prise en compte de la distribution des nœuds lors des simulations du sciage a permis d’augmenter le nombre de pièces de qualité No.2 & meilleur produites de 15% pour l’épinette blanche et de 40% pour le pin gris. L’augmentation de la valeur des sciages associée à la connaissance de la distribution interne des nœuds a varié de 9,5% à 15,1% pour l’épinette blanche et de 15,2% à 23,0% pour le pin gris. Encore une fois, l’augmentation du rendement en valeur a été plus forte chez le pin gris que chez l’épinette blanche en raison de la présence de nœuds de plus fortes dimensions qui augmentent le potentiel d’optimisation.The first objective of this work is to characterize the properties of jack pine and white spruce and develop a lumber volume correction factor due to stem shape for both species. The purpose of this section is to more precisely predict lumber volume from forest inventory data. The second objective is to model the presence of knots and evaluate their impact on lumber yield using Optitek, a sawing simulation software. To achieve this goal, a new software had to be developed in order to extract CT image information and make it compatible with the Optitek software. Hence, the second objective is simulate lumber sawing while taking into account the knot dimension and location. The trees come from a Nelder (1962) type plantation of white spruce (Picea glauca (Moench) Voss) and jack pine (Pinus banksiana Lamb.). This type of plantation is characterized by a circular shape which makes the stand density vary from the center to the periphery of the circle. This site makes possible the study of two different species growing in similar conditions. Several field data were analyzed such as diameter at breast height (DBH), curvature, taper, total tree length, live crown size. First, the results show that tree characteristics are strongly influenced by the stand density. Indeed, DBH, total height, taper, length and width of the live crown, diameter of the five largest branches dead and alive generally increased with greater distance between the trees, both for jack pine and white spruce. The results obtained with the simulation using the knot information gave a lumber sawing volume and value significantly higher. Both jack pine and white spruce have produced more No.2 & better pieces when knots have been considered in the sawing simulations (15% for white spruce and 40% for jack pine). As for lumber value, the increase varied from 9.5% to 15.1% for white spruce and 15.2% to 23.0% for jack pine. Again, the larger jack pine knot size could explain this greater potential for improvement

Test pilote du système de traçabilité du bois au Cameroun dans l’UFA 10 018

L’objectif du test était d’évaluer le degré d’applicabilité et la pertinence des fonctionnalités du système de traçabilité du bois mis en place au Cameroun dans l’UFA 10 018. La méthodologie a été basée sur l’exploitation documentaire, les observations de terrain et les interviews. Cinq essences ont servi dans la simulation pour tracer les grumes et les sciages de la forêt au port. Les procédures de marquage, d’enregistrement et de gestion du serveur STBC ont reposé sur le code à barres dont les étiquettes ont été agrafées sur les billes au niveau du parc de rupture, sur les tiges, les souches, les grumes et les colis de débités. Les résultats ont été consignés dans des fiches par opération forestière. Les données ont été relevées sur des supports physiques ou captées à l’aide d’un PDA, puis transférées au serveur par voie d’Internet. On obtient des billes et des lettres de voiture avec étiquettes de code à barres en plus des renseignements marqués à la peinture et au marteau forestier. En cas de cohérence entre les différentes sources, les données de traçabilité sont fiables et validées. Mais, la procédure, avantageuse, coûte cher.© 2015 International Formulae Group. All rights reserved.Mots clés: FLEGT, code à barres, PDA, STBC, UFA 10 018English Title: The timber tracking system pilot test in Cameroon in FMU 10 018English AbstractThe test objective is to assess the applicability degree and pertinence of functionalities of the timber tracking system put in place in Cameroon within 10 018 FMU. The methodology was based on documentary operations, observations in the field and interviews. Five marketable species were used in the simulation to trace the logs and sawns from forest to the port. The marking procedures, recording of the track and STBC server management were based on the bar code whose stickers were stapled on the balls at the intermediate depot, on the rod, the stump, the logs and debited package. The results were recorded in forestry operationsheets by. Data were recorded on physical media or captured using a PDA, and then transferred to the server through the Internet. Beads obtained with barcode stickers and more information tagged to the painting and the park forest hammer drill and secure waybill with bar code. In case of consistency between different sources, traceability data are reliable and then validated. But, the procedure, profitable, is too expensive.© 2015 International Formulae Group. All rights reserved.Keywords: FLEGT, barcode, PDA, STBC, 10 018 FM

MODELISATION GEOMETRIQUE ET OPTIMISATION DE LA PRODUCTION DANS LES INDUSTRIES DE PREMIERES TRANSFORMATIONS DU BOIS

La perte de matières premières dans les industries de sciage atteint parfopis des proportions élevées. Dans le but de minimiser ces pertes, nous essayons d'optimiser la production dans les industries de premières transformations du bois. Ce problème passe par une connaissance de la géométrie de la bille de bois, des stratégies de débitage, de la quantification et du classement des débités

Intégration de l'optimisation et de la simulation pour l'élaboration et l'évaluation de politiques de production et de transport d'une chaîne logistique

Ce mémoire décrit un cadre pour l'élaboration et l'évaluation de politiques de pilotage des réseaux de création de valeur de l'industrie des produits forestiers. Il permet de déterminer la combinaison optimale de politiques de niveau tactique (production et distribution) et de politiques au niveau de l'exécution. Le cadre s’appuie, d’abord, sur le logiciel LogiLab qui permet de modéliser le réseau de l'industrie des produits forestiers et d'effectuer une optimisation mathématique afin de proposer un plan agrégé de production et de distribution. À partir de ce plan, on extrait des politiques de gestion des flux de production et de transport qui guideront au jour le jour les opérations au niveau opérationnel. Ensuite, les décideurs pourront proposer des politiques d'exécution (par exemple: règles à utiliser pour le chargement des camions). La combinaison de ces politiques est évaluée en utilisant un modèle de simulation à événements discrets, en utilisant le logiciel de simulation SIMIO, qui permet d'évaluer dans le détail ce que serait l'impact de la mise en œuvre de ces politiques

Planification stratégique d'un réseau logistique : cas d'une entreprise forestière au Québec et de ses activités d'approvisionnement

La planification stratégique de l'approvisionnement forestier est une activité complexe permettant à l'entreprise de fournir en matière première ses installations de transformation. Il est reconnu que les modèles mathématique de planification stratégique proposés à ce jour n'intègrent pas l'approvisionnement forestier en tant que variable décisionnelle mais le considèrent plutôt comme une contrainte. Les caractéristiques spatiales et temporelles de l'approvisionnement forestier sont aussi souvent ignorées, de même que la demande des produits sur les marchés et l'incertitude reliée aux activités forestières. Pour faciliter l'intégration éventuelle de ces éléments dans un modèle mathématique, ce mémoire présente une étude de cas sur la chaîne de création de valeur de l'industrie forestière, plus particulièrement au niveau de l'entreprise et de son approvisionnement forestier. L'objectif est de décrire, par un modèle conceptuel, le processus décisionnel stratégique de l'entreprise et les variables reliées, de l'approvisionnement jusqu'aux marchés

Bénéfices et exigences de l'optimisation mathématique pour la planification de l'allocation du bois aux usines de produits forestiers

La planification des approvisionnements représente un grand un défi pour l’industrie forestière, surtout dans le contexte où la forêt naturelle est caractérisée par une grande hétérogénéité de la matière première servant à générer différents produits. Ainsi, l’élaboration de plans pour répondre à la demande des usines devient un problème complexe pour les planificateurs forestiers. La planification automatisée faisant usage d’outils d’optimisation permet de tenir compte de plusieurs facteurs importants pour la planification. Dans la littérature, plusieurs modèles théoriques ont été proposés, mais il semble que très peu de ces modèles soient actuellement utilisés par les entreprises. On suppose que la complexité du problème, l’environnement naturel en constante évolution, de même que l’expertise nécessaire pour utiliser ces modèles limitent leur application dans un contexte industriel. Néanmoins, la mise en œuvre de ces outils pourrait améliorer significativement le bénéfice des entreprises forestières. Les objectifs de l’étude sont (i) évaluer le potentiel d'implantation de l'optimisation mathématique en entreprise, notamment en identifiant les ressources supplémentaires nécessaires à l’adoption d’une telle approche (ii) estimer les bénéfices et avantages d'utiliser l'optimisation mathématique pour soutenir les décisions de planification dans un contexte industriel (iii) analyser l’effet d’une variation dans les informations utilisées pour la confection des plans. Le logiciel d’optimisation LogiLab, développé par le consortium de recherche FORAC, a été utilisé en support à cette étude. L’outil permet de maximiser le profit généré dans la chaîne d’approvisionnement grâce à une allocation optimale de la matière première vers les usines du réseau. Le modèle considère simultanément la récolte, le transport, l’hétérogénéité de la forêt et la performance des usines. Dans ce projet, nous avons adapté LogiLab pour permettre son application dans une étude de cas visant une entreprise de produits forestiers canadienne. Nous avons ensuite analysé les bénéfices générés et évalué le potentiel de mise en œuvre. Pour réaliser le deuxième objectif, nous avons étudié la méthode de planification actuelle de l’entreprise partenaire, pour ensuite la comparer à l’approche d’optimisation utilisée pour générer le plan optimal. Finalement, nous avons ajusté les données d’inventaires de départ en utilisant des données réelles provenant du mesurage pour tester l’effet de la variabilité des informations utilisées dans le développement des plans. L’approche de planification optimisée a permis de générer un bénéfice net plus élevé que la méthode de planification actuelle en entreprise. Cette différence est en partie due à une allocation plus efficace de la matière première aux usines. En ce qui concerne le deuxième objectif, plusieurs avantages ont été identifiés, notamment la réduction du temps nécessaire pour produire un plan. En outre, même si le coût de la mise en œuvre est élevé, ces dépenses supplémentaires sont récupérées en moins de deux ans dus à l’économie de temps associée à la réalisation de la planification. De plus, les gains générés suite à l’utilisation des plans optimisés dépassent largement les coûts initiaux liés à la mise en place du système.Supply planning is a significant challenge for the forest industry, particularly in natural forests characterized by great heterogeneity. Such forests produce raw material suitable for different final products. Thus, developing plans to match supply with demand becomes a complex problem for forest planners. The automatization of the planning approach using an optimization tool allows many important factors to be taken into consideration during planning. In the literature, several theoretical models have been proposed, but it appears that very few of these are currently used by companies. It is assumed that the complexity of the problem, the ever changing nature of the planning environment, and the expertise required to use these models limit their application in industrial context. Nevertheless, the implementation of such tools could bring significant improvements in profits for the forest companies. The aims of the study are threefold : (i) to evaluate the potential for the implementation of mathematical optimization in companies, in particular by identifying the additional resources needed to adopt such an approach, (ii) to estimate the potential gains associated with utilization of optimization model in formulating wood procurement planning in an industrial case, and (iii) to analyze the effect of variation in the information used could have on the plans. An optimization software (LogiLab) developed by the FORAC research consortium was used. The tool allows to maximize the profit generated on the entire supply chain through optimal allocation of raw materials to mills in the network. The model simultaneously considers both harvesting and transportation cost, the heterogeneity of the forest and mill performances. The planning done now in companies visually focuses on lower transportation distance. We adapted LogiLab to a case study involving a Canadian forest products company, to analyze the generated profits, and assess its potential for implementation. To realize the second objective, we studied the planning method of our Partner Company and compared it to the optimization approach that we used for generating the optimal plan. Finally, we adjusted the baseline inventory data using actual data from the measurement to test the effect of the variability of the information used in developing the plans. A higher net profit was generated when using our planning approach in comparison to the plan prepared by the company. This difference is due, in part, to a more efficient allocation of raw materials to the mills. With regards to the second objective, we found several advantages such as a reduction in the time needed to produce a plan. Moreover, even if the cost of implementation is high they are recovered in less than two years by savings in planning time. The gains generated following the optimized plans exceed by several orders of magnitude the initial costs of the system to be set up

Analyse de la performance de cours à bois à l'aide de la simulation à événements discrets

Les cours à bois jouent un rôle essentiel dans le bon fonctionnement de la chaîne d'approvisionnement des produits forestiers. Ces dernières jouent un rôle de consolidation, de régularisation ainsi que de valorisation de la matière entre diverses étapes de transformation du bois. Depuis quelque temps, un nombre grandissant de gestionnaires de cours à bois cherchent à améliorer la performance opérationnelle de leurs cours à bois. Bien qu'une certaine quantité d'outils soient disponibles pour évaluer la performance des cours à bois, ces derniers sont très peu utilisés. Ce mémoire décrit un projet de recherche dans lequel un de ces outils, la simulation à événements discrets, est utilisé conjointement avec une méthodologie de design de cours à bois pour résoudre des problématiques réelles d'un partenaire industriel. Le projet est divisé en deux études de cas concernant deux cours à bois d'une même scierie. Le premier cas étudié porte sur la cour de bois rond, là où la matière première est stockée, et l'objectif est de comparer le plan d'aménagement actuel ainsi qu'un aménagement obtenu à l'aide de la méthodologie de design. Un modèle de simulation a été bâti avec le logiciel Simio pour effectuer ces comparaisons. La seconde étude de cas porte sur la cour de bois scié et concerne la réévaluation des charges de travail de la flotte d'équipements de manutention. Un second modèle de simulation à événements discrets a été bâti sur Simio pour évaluer les charges de travail et redistribuer les tâches des chargeuses. Les modèles de simulation développés ont démontré leur capacité à guider les gestionnaires vers des stratégies de gestion de leurs cours qui favorisent une meilleure utilisation des capacités disponibles. Par exemple, il a été possible de constater une réduction potentielle de l'ordre de 75% de la distance parcourue par certaines chargeuses grâce à ces modèles. Il a également été possible d'évaluer des rebalancements de charges de travail au niveau de la manutention et d'évaluer leur faisabilité avant d'appliquer le moindre changement sur les opérations réelles de la cour.Wood yards play a critical role in the proper functioning of the forest products supply chain. They may play a role in consolidation, regularization or value-added processing of the material between the various stages of the production chain. For some time now, a growing number of sawmill yard managers are seeking to improve the operational performance of their wood yards. Although some tools are available for the assessment of wood yard performance, they are scarcely being used. This master's thesis describes a research project in which one of these tools, discrete-event simulation (DES), is used in combination with a log yard design methodology in order to solve problems from a real sawmill owned by an industrial partner. The project is divided into two case studies of wood yards from the same mill. The first case study focuses on the log yard, where the raw materials are stored, and the aim is to compare the current yard design with one obtained by using the suggested methodology. A simulation model was built using Simio to make these comparisons. The second case study focuses on the lumber yard, where sawn timber is stored. The objective of this study is to re-evaluate workloads between loaders of the handling equipment fleet. A second simulation model was built on Simio to evaluate workloads and redistribute tasks among the available loaders. The simulation models developed have demonstrated their ability to guide managers towards strategies for managing their log yards that promote better use of available capacities. For example, it was possible to see a potential reduction in the order of 75% in the distance traveled by some loaders with these models. It was also possible to assess workload rebalancing at the handling level and assess their feasibility before applying any changes to the actual operations of the yard

Collaboration entre les acteurs pour accroître le profit du réseau de création de valeur

Dans un contexte marqué par une succession de crises financières, la collaboration interentreprises se montre essentielle pour la survie et le développement des organisations. En effet, la collaboration entre les acteurs devient un élément clé dans l'optimisation des réseaux de création de valeur, en offrant à ses membres une meilleure synchronisation des activités, ainsi qu'un partage plus efficace du savoir-faire et de l'information. Toutefois, la synchronisation des opérations de tous les membres reste un grand défi, puisque chaque membre ayant ses propres objectifs et contraintes, leurs intérêts peuvent alors être en conflit avec ceux des autres membres. Dans le cadre de ce mémoire, nous visons d'abord à montrer comment des mécanismes de coordination, tels que le VMI (Vendor Managed Inventory) et le CPFR (Collaborative Planning, Forecasting and Replenishment), peuvent accroître le profit total du réseau, comparés à l'utilisation d'une approche plus traditionnelle, celle du réapprovisionnement régulier (RR). Ensuite, nous abordons le problème de partage des bénéfices de la collaboration entre les partenaires. La méthode de la valeur de Shapley, la méthode des coûts séparables et non séparables ainsi qu'une méthode inspirée des travaux de DeMartini et al. (1999), dans le contexte des enchères combinatoires, sont utilisées pour calculer la part de chaque partenaire du profit total du réseau. En particulier, nous étudions le cas de cinq scieries et d'une papetière situées dans la région de la Côte-Nord au Québec. Quatre de ces scieries sont des entités indépendantes, tandis que la cinquième appartient à la papetière. Pour ce contexte particulier, nous examinons comment les scieries peuvent travailler ensemble pour mieux répondre à la demande de la papetière, utiliser plus efficacement la fibre de bois et assurer une relation profitable pour tous les acteurs. Les résultats montrent qu'une augmentation du profit total du réseau est espérée par l'utilisation du VMI ou du CPFR. Toutefois, ce n'est pas toujours le cas des profits individuels calculés sur une base comptable. L'utilisation de méthodes adaptées à la répartition des bénéfices de la collaboration provoque une dynamique différente et intéressante quant à l'évolution des profits individuels post-collaboration