UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO DIVISIÓN DE CIENCIAS FORESTALES

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1 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO DIVISIÓN DE CIENCIAS FORESTALES SISTEMA INFORMÁTICO PARA EL CONTROL DE INVENTARIOS EN INDUSTRIAS DE ASERRÍO. TESIS PROFESIONAL Que como requisito parcial para obtener el título de: INGENIERO FORESTAL INDUSTRIAL Presentan: Pedro Morales Luís Eduardo Fabián Pérez García Octubre de Texcoco, Estado de México.

2 AGRADECIMIENTOS A la Universidad Autónoma Chapingo, por haber brindado las posibilidades y permitirme desarrollar y culminar un sueño. A mi familia por el apoyo brindado en mis estudios, en especial a mamá. Al director mi director de tesis, Dr. Armando Ramírez Arias, por el apoyo brindado para la realización de este proyecto, ya que sin su ayuda no se hubiese podido lograr. Un agradecimiento especial al M.C. Mario Fuentes Salinas, por todo su apoyo incondicional brindado, y por la disponibilidad de tiempo que siempre tuvo para la superación de dudas. A mis primos de Güilá: Octavio Santiago Cruz, Juan José Santiago Pérez, Tomás Santiago Santiago y Noe Luís Hernández, por el apoyo personal brindado durante la realización de este proyecto. A mis amigos, casi hermanos, de Ingeniería Forestal Industrial generación , por haber hecho de mi estancia en la universidad más agradable, amena, grata, placentera, y todos los sinónimos que puedan existir, pero que no llegarían a describir lo que realmente quiero decir. Pedro Morales Luís

3 DEDICATORIA A mamá. Porque no hay otro ser en este mundo, a quien yo ame igual que a usted. Porque no he conocido a otra persona con la misma calidad humana. Porque ha compartido conmigo sus experiencias y su sabiduría. Porque siempre estuvo conmigo en los momentos difíciles de mi vida. Porque sé que el sentimiento que siento por usted, es reciproco hacia mí. Podría seguir escribiendo más líneas y no terminaría, pero lo importante es que se lo dedico simplemente por ser el ser humano que es. Esto es para usted: Maria Petrona Luís Santiago. Querida Madre. Pedro Morales Luís

4 AGRADECIMIENTOS A Dios, por iluminar siempre mi camino. A la Universidad Autónona Chapingo y a mis padres por darme la oportunidad de formarme como profesionista y por pasar los siete años más maravillosos de mi vida hasta ahora. A la empresa Industrial Parral, S. A. de C.V., por ser la inspiración para la creación del Proyecto CINTIA y a los buenos consejos del Ing. Víctor Guzmán Orquiz. Al MC. Mario Fuentes Salinas por sus valiosas correcciones para la realización de esta tesis. Al grupo de sinodales por su gran interés en que se desarrollara esta tesis. Al Dr. Armando Ramírez Arias, MC. Ángel Leyva Ovalle y Mario Vázquez Castillo por ser mi inspiración para adentrarme en la informática. A Miroslava, por enseñarme a mostrar mi lado sensible. A mi hermana Estela, por todos sus consejos en mis momentos de depresión. A mi hermano Osvaldo, por su incondicional apoyo en mis tiempos difíciles. A mis hermanos; Héctor, Fernando e Ismael, por creer en mí. A la División de Ciencias Forestales, por todos los conocimientos que me aportó durante cuatro años. Al Servicio Médico Universitario por todas las facilidades otorgadas durante mis días de convalecencia. Al Dr. Hugo Ramírez Maldonado, Ing. Carlos Francisco Romahn de la Vega y Leticia Mejía Castillo por todas las facilidades que me brindaron. A Eddy Ángel Castillo, por el curso de Programación de páginas web con HTML y CSS, ya que fue mi inspiración para adentrarme a la programación web. A todos mis profesores y compañeros de la Preparatoria y Universidad por su gran aporte a mi formación y cuyos nombres ocuparían una extensa lista. A todos mis compañeros de grupo por su desinteresado apoyo y por ser buenos amigos. A todos mis amigos que de alguna u otra forma apoyaron en la conclusión de este trabajo y a mi formación profesional: Marisela, Flaviano Hernández, Juan Monroy, Carlos Cristóbal, Martín Martínez, Osvaldo, Zitanea Santiago, Luis Sosanda, Maricela, Juan, Elías, Conrado, Elizabeth Ortiz, Elizabeth Gallardo,

5 Elizabeth Franco, Elizabeth Guevara, Julio César, Miroslava, Alexander Espinoza, Xochitl Espinoza, Diana, Alejandro, Celso Salinas, Eneida Moreno, Lyons, Verónica, Paloma Flores, Evelia, María del Rosario, René Morales, Luís, Eberto Olivera, José Carmen, Iván Zamudio, Javier Flores, Lino Valdivia, Oliverio Velasco, Roxana, Rufino, Alfredo, Yesenia, Ivette, Moisés, Sofía, Paula Guzmán, Brita Valentina, Susana, Estela Trejo, Rebeca, Arixbeth, Argelia, Angélica, Araceli, Josefina, Alejandra, Ángel Mario, Canchola, Casimiro, David, Eliazar, Rogelio Rodríguez, Idalia, Aideé, Fabiola, Ariola, Ana María, Saúl, Sara, Jessica, Rodolfo, Onisceforo, Tovías, Wilfrido, Beatriz, Refugio, Dalia Soto, Elena, Gabriela, Diego, Briseida, Karina, Ángela, Patricia y a todos aquellos cuyos nombres sinceramente no recuerdo pero que guardan un lugar muy especial dentro de mí. Al Dr. Teobaldo Eguiluz Piedra, por emplearme y darme la oportunidad para desarrollarme como un hombre de éxito. A mis compañeros de trabajo, Ing. Alfredo, Ing. Giovanni May, Ing. Enrique, Lic. Alvaro, Ing. Gustavo Vázquez, CP. Jesús Santana, CP. Sergio Morales, Marco, Alberto, Jesús y José. A GENFOR INTERNACIONAL, S.A. DE C.V., por brindarme un espacio para mi crecimiento profesional. Al foro de C++Builder de FOROS SOLOCODIGO por su excelente contenido que me ha ayudado mucho en la resolución de de problemas de programación. A Hugo Palafox, Oscar Pérez Bolde y Pedro Morales, por ser unos excelentes amigos. Y Finalmente mi especial agradecimiento y enorme aprecio: A Elvia Gómez Bazán por ser una verdadera amiga y por su gran apoyo durante mi estancia en la Universidad. A Rosalía Sánchez Pérez, por ser una gran amiga que me apoyó desinteresadamente en momentos difíciles y porque no la cambiaría por nada. Sinceramente Eduardo Fabián

6 DEDICATORIA A Dios, por darme el regalo más maravilloso que puede existir. A mis padres, por formarme como un hombre de bien y por su constante apoyo. A todos mis hermanos, por su apoyo incondicional. A México, porque se impulse el desarrollo de software para el sector forestal A la memoria de mi abuela, que dios la tenga en su seno. Vive, lucha, que ni la muerte te impida obtener lo que quieres! Sinceramente Eduardo Fabián

7 ÍNDICE GENERAL Contenido Página. ÍNDICE GENERAL... i ÍNDICE DE CUADROS... iv ÍNDICE DE FIGURAS... v 1. INTRODUCCIÓN OBJETIVOS GENERAL ESPECÍFICOS REVISIÓN DE LITERATURA LA INDUSTRIA DE ASERRÍO EN MÉXICO PROBLEMÁTICA DE LA INDUSTRIA DE ASERRÍO EN MÉXICO PROCESO DE ASERRÍO Recepción y Cubicación de trocería Registro de las trozas Tipos de madera aserrada Dimensiones de madera aserrada Clasificación de madera aserrada Control de la madera aserrada Coeficiente de aprovechamiento Secado de madera Comercialización de madera aserrada LA IMPORTANCIA DE LAS COMPUTADORAS EN EL DESARROLLO INDUSTRIAL FORESTAL INVENTARIOS Definición Objetivos en el control de inventarios BASES DE DATOS Conceptos básicos Ventajas y desventajas del uso de las bases de datos Normalización de bases de datos i

8 3.7. SISTEMAS DE CÓMPUTO APLICADOS A LA INDUSTRIA FORESTAL En México En el extranjero METODOLOGÍA OBTENCIÓN DE LA INFORMACIÓN SISTEMATIZACIÓN DE LA INFORMACIÓN DISEÑO DE LA BASE DE DATOS Diseño del diagrama entidad-relación Conversión del diagrama entidad-relación a tablas Normalización de la base de datos ELABORACIÓN DEL PSEUDOCÓDIGO Consultas Inventario de materia prima Inventario de Madera aserrada Estado de las estufas de secado Coeficientes de aprovechamiento Procesos Entradas de trocería Salida de trocería del patio de almacenamiento al aserradero Producción de madera aserrada Clasificación de madera aserrada Entradas de madera aserrada a las estufas de secado y ventas de madera aserrada DISEÑO, PROGRAMACIÓN Y DESARROLLO DE LA INTERFASE DEL USUARIO DE LA BASE DE DATOS EN EL IDE DE C++ Builder RESULTADOS SISTEMA INFORMÁTICO PARA CONTROL DE INVENTARIOS EN INDUSTRIAS DE ASERRÍO DENOMINADO CINTIA Funciones presentes en CINTIA Operaciones de procesos: Operaciones de consulta: Funciones adicionales CONSULTAS DINÁMICAS MANUAL DE USUARIO Instalación de CINTIA Iniciar CINTIA Configuración inicial de CINTIA Pantalla inicial de CINTIA Cerrar aplicación, minimizar y reiniciar Inventarios de materia prima Inventarios de madera aserrada Estados de estufas de secado Coeficientes de aprovechamiento Entrada/salida de trocería ii

9 Producción de madera aserrada Entradas de madera aserrada a estufas de secado Clasificación de madera aserrada Venta de madera aserrada Generación de reportes Seguridad Ayuda Posibles errores al ejecutar CINTIA VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE CINTIA RESPECTO A UN SISTEMA TRADICIONAL EN EL CONTROL DE INVENTARIOS Ventajas Desventajas CONCLUSIONES RECOMENDACIONES LITERATURA CITADA LITERATURA CONSULTADA ANEXOS iii

10 Cuadro ÍNDICE DE CUADROS Página Cuadro 1. Dimensiones nominales de tablas Cuadro 2. Dimensiones nominales de tablones Cuadro 3. Representación de la entidad de troza Cuadro 4. Representación de la entidad de producción Cuadro 5. Normalización de la entidad de producción (primera forma normal) Cuadro 6. Normalización de la entidad de producción (segunda y tercera forma normal) Cuadro 7. Tabla de especies Cuadro 8. Tabla de clases iv

11 Figura ÍNDICE DE FIGURAS Página 1. Representación de una entidad Representación de un atributo Representación de una relación entre entidades Diagrama entidad relación Diagrama entidad relación de la configuración del programa Algoritmo para consulta del inventario de materia prima Algoritmo para consulta del inventario de materia prima, con filtro de información Algoritmo para consulta de inventario de madera aserrada Algoritmo para consulta de inventario de madera aserrada Algoritmo para consulta de inventario de madera aserrada Algoritmo para conocer el estado de la estufa (libre u ocupada) Algoritmo para conocer el contenido de la estufa Algoritmo para conocer fechas de entrada y salida de madera en estufas Algoritmo de las fechas para coeficientes de aprovechamiento Algoritmo para el coeficiente de aprovechamiento Algoritmo para recepción y cubicación de troceria Algoritmo para el envío de trocería del patio del almacenamiento a un aserradero v

12 18. Matriz para la captura de datos de madera aserrada Algoritmo para almacenar datos de madera aserrada Algoritmo para almacenar datos de madera aserrada Algoritmo para almacenar datos de madera aserrada (medida no nominal) Algoritmo para clasificar madera aserrada Estructura de una consulta SQL Instalación (Setup) del programa CINTIA Pantalla de instalación de CINTIA Ícono de CINTIA Iniciar CINTIA desde el botón de inicio de Windows Configuración de variables de CINTIA Configuración de variables de CINTIA Pantalla de inicio de CINTIA Ejemplo de selección de una función (inventarios de madera aserrada) Barra de filtro de información de CINTIA Iconos de cerrar, minimizar y reiniciar la aplicación CINTIA Inventarios de materia prima Indicador del tipo de inventario de madera aserrada Ícono para Inventario de madera aserrada de medidas estándar Inventario de madera aserrada de medidas estándar vi

13 38. Ícono para Inventario de madera aserrada de medidas no estándar Inventario de madera aserrada de medidas no estándar Estados de estufa de secado Ícono para vaciar estufa de secado Ícono para ver historial de la estufa de secado Historial de una estufa de secado Pilas de madera en proceso de secado al aire libre Coeficiente de aprovechamiento Entrada de trocería Entrada de trocería Salida de trocería del patio de almacenamiento al aserradero Producción de madera aserrada Entrada de madera a estufas de secado Clasificación de madera aserrada Venta de madera aserrada Ícono de generación de reportes Vista previa de un reporte Posibles errores al ejecutar CINTIA Solución a posibles errores el ejecutar CINTIA vii

14 SISTEMA INFORMÁTICO PARA EL CONTROL DE INVENTARIOS EN INDUSTRIAS DE ASERRÍO. Pedro Morales Luís 1 Eduardo Fabián Pérez García 2 Dr. Armando Ramírez Arias 3 RESUMEN En la industria de aserrío se maneja un gran volumen de información, generalmente se utiliza un sistema manual para el control de inventarios de trocería y madera aserrada, mismo que resulta muy laborioso, complicado y sujeto a frecuentes errores de tipo humano. Esto hace necesario la creación de un programa computacional que permita el control de inventarios y facilite el manejo de información en las industrias de aserrío. Por lo anterior, se presenta una alternativa viable para los aserraderos de México, integrado en un software denominado: Control de Inventarios con Tecnología Informática Aplicada (CINTIA), éste permite almacenar y organizar información de inventarios de trocería, producción de madera aserrada, madera aserrada en proceso de secado, y la venta de madera aserrada, además de generar reportes de cada uno de éstos. Fue elaborado en el compilador de C++ Builder 5.0 de la compañía Borland, utilizando los lenguajes de programación C++ y el lenguaje SQL (Structured Query language), y el resultado es un programa capaz de adaptarse a una industria de aserrío de cualquier tamaño. Palabras Clave: bases de datos, industria forestal, software. 1 Autor. C. pasante de Ingeniero Forestal Industrial 2 Autor. C. pasante de Ingeniero Forestal Industrial 3 Director de tesis. Profesor Investigador de preparatoria Agrícola de Universidad Autónoma Chapingo. viii

15 COMPUTER SYSTEM FOR INVENTORY CONTROL IN SAWMILL INDUSTRIES. Pedro Morales Luís 1 Eduardo Fabián Pérez García 2 Dr. Armando Ramírez Arias 3 SUMMARY The sawmill industry handles a large volume of information, typically using a manual system for inventory control of logs and timber, but this is a very laborious and complicated process subject to frequent human error. This necessitates the creation of a computer program that permits inventory control and facilitates the information handled in the sawmill industry. A viable alternative is therefore presented to the sawmills in Mexico, which is integrated into software called " Control de Inventarios con Tecnología Informática Aplicada " (CINTIA), (Inventory Control with Applied Computer Technology CINTIA) which can store and organize information about log inventories, timber production, timber in the drying process, and the sale of timber, as well as generate reports for each category mentioned. It was developed in C++ Builder 5.0 compiler from the Borland company, using the C++ and the SQL (Structured Query language), programming languages. The resulting program is adaptable to a sawmill industry of any size. Key words: Data base, forestry industry, software 1 Author. 2 Author 3 Thesis. director. ix

16 1. INTRODUCCIÓN México es un país con un importante acervo de recursos forestales, sin embargo, a pesar de su extensión y diversidad, gran parte de éstos recursos tienen un bajo rendimiento maderable. Aunado a ello, la proporción de la superficie forestal bajo aprovechamiento es baja y existen problemas adicionales de manejo forestal, sistemas de aprovechamiento e industrialización, organización para la producción y tipo de propiedad, así como restricciones institucionales que hacen que la actividad forestal maderable sea poco eficiente. Esta baja productividad maderable y la enorme tasa de deforestación y degradación del acervo forestal, hacen que el país no sólo sea un importador neto de productos forestales maderables, sino que adicionalmente pierda una enorme cantidad de superficie forestal y diversidad biológica (FAO, 2004a). Dentro de la industrialización se encuentra el proceso de aserrío, el cual se considera una de las formas más simples de transformación de la trocería y una de las actividades más importantes de la industria forestal del país. Sin embargo, no obstante su importancia y lo sencillo del proceso, se considera que el grado de avance o adaptación tecnológica en México ha sido muy lento (Zavala, 1994). El proceso de aserrío está considerado como una de las actividades más antiguas de las industrias forestales a nivel mundial, que integran un gran número de empresas, mismas que procesan elevados volúmenes de madera en rollo proporcionando una gran cantidad de empleos, y generando productos maderables con una alta demanda del mercado (Echeverría, 2002). En México, en la producción de 2004 destacan los incrementos en los volúmenes destinados a aserrío con 58 mil m³r, postes con 63 mil m³r, y carbón con 51 mil m³r, que representaron aumentos del 1.2%, 34.7%, y 14.5%, respectivamente, en relación al destino de la producción de En tanto que la producción de celulosa disminuyó en 134 mil m³r, tableros en 121 mil m³r, y leña en 194 mil m³r, equivalentes a decrementos 1

17 del 15.9%, 27.0% y 53.3%, respectivamente, en relación con el año anterior (SEMARNAT, 2006). A nivel nacional se reporta un total de 3,497 industrias forestales, de las cuales el 88.6% (3,098 plantas) pertenecen a la industria del aserrío, cajas de empaque de madera y talleres de secundarios, las restantes 11.4% (399 plantas) se distribuyen en: 60 fábricas de muebles de madera, 48 fábricas de chapa y triplay, 17 fábricas de tableros, 11 impregnadoras, 7 fábricas de celulosa y 256 establecimientos que no reportan giro industrial (SEMARNAT, 2005). Sin embargo, la transformación de la trocería no necesariamente es la más adecuada puesto que la tecnología empleada en los aserraderos no está actualizada en cuanto a procesos y equipos, por lo que se considera necesario implementar mecanismos de control para hacer más eficiente el aprovechamiento de la madera en rollo (Echeverría, 2002). Optimizar los escasos recursos, es una de las tareas fundamentales que tiene un gerente de cualquier empresa, tal es el caso de los recursos económicos, con los cuales se tendrá que maximizar sus ganancias y minimizar sus costos. Para ello, se buscará tener una buena planeación y control de sus inventarios (Salazar, 1998). En la industria de aserrío, se maneja un gran volumen de información, y el sistema manual para el control de inventarios de madera aserrada resulta muy laborioso, complicado y sujeto a frecuentes errores de tipo humano; por consiguiente la información no es oportuna, ni con el nivel de detalle requerido para el control y manejo eficiente de las existencias. Además, la información con que se cuenta frecuentemente no se tiene en forma adecuada cuando se quiere hacer uso de ella para un fin específico, siendo necesario registrarla o reagruparla, actividad que requiere de tiempo y trabajo considerable (Salazar, 1992). 2

18 Salazar (1992), recomienda a las empresas forestales desarrollar y aplicar sistemas de información computarizados que permitan contar con información confiable y adecuada a sus necesidades. Por lo anterior, en el presente documento se presenta una alternativa viable para los aserraderos de México, integrado en un software denominado: Control de INventarios con Tecnología Informática Aplicada (CINTIA), que puede resolver los problemas laboriosos del control manual de inventarios de trocería, madera aserrada, madera en proceso de secado, y la venta de madera aserrada. Se elaboró en el compilador de C++ Builder 5.0 de Borland, utilizando los lenguajes de programación C++ y el lenguaje SQL (Structured Query language). Con la ayuda del compilador Builder, CINTIA se diseñó y programó de forma tal que su utilización no necesite de una alta capacitación, y que gente con poca familiarización en el mundo de la informática pueda manejarlo sin ningún problema. 3

19 2. OBJETIVOS 2.1. GENERAL Desarrollar un software que permita el control y la toma de decisiones sobre los inventarios, basado en los datos de producción y almacenamiento en una industria de aserrío y secado de la madera ESPECÍFICOS a) Obtener un control de alta fiabilidad en la manipulación de datos de los inventarios en una industria de aserrío. b) Contar con un sistema de información confiable y ágil tanto en la captura como en la generación de reportes, minimizando los errores imputables a fallas humanas. c) Disponer de información de producción, ventas e inventarios más detallada en comparación con la que se tiene con el sistema manual. d) Contar con información inmediata, actualizada y comprensible que permita la toma de decisiones. 4

20 3. REVISIÓN DE LITERATURA 3.1. LA INDUSTRIA DE ASERRÍO EN MÉXICO. Derivada del proceso de aserrío, la madera aserrada es una pieza cortada longitudinalmente por medio de una sierra manual o mecánica (NMX-C ). En todo el mundo, la madera por su utilización ha jugado un papel importante en el progreso del hombre; los modos más comunes en que se ha usado ha sido como: combustible, vivienda o construcción, transporte y otras más. En la actualidad es común ver como pasa desapercibida, por la gran diversidad de productos que existen y de la transformación industrial que ha sido objeto (Valdivia, 1998). La industria forestal del aserrío en México es una importante fuente de trabajo para miles de personas, generando fuentes de empleos directos e indirectos. Sin embargo actualmente esta industria sufre una crisis severa pues se ha encarecido la materia prima (trocería), por lo tanto hay escasez y especulación. La existencia de trocería de diámetros grandes también ha disminuido (Espinosa, 2002, citado por: Sánchez 2006). La mediana y gran industria forestal en México se ubica principalmente en el norte y centro occidente del país, en Chihuahua, Durango, Michoacán, Jalisco y Estado de México principalmente, pero en el sur, aunque existen recursos forestales disponibles, sólo operan en su mayoría pequeñas y medianas plantas. (SEMARNAT, 2006) La industria de aserrío a nivel nacional ha sido la que mayor peso relativo ha tenido tradicionalmente, el 72.4% de la producción de 2004 se destinó a aserrío (4.9 millones de m3r), el 10.6% a productos celulósicos (711 mil m3r) y el restante 17.0% (1.1 millones de m3r) a tableros, postes, pilotes y morillos y combustibles. El principal productor de trocería destinada a escudaría, chapa, postes y durmientes fue el estado de Durango; le sigue Chihuahua; en escudaría y chapa; y el estado de Sonora en combustible (SEMARNAT, 2006). 5

21 3.2. PROBLEMÁTICA DE LA INDUSTRIA DE ASERRÍO EN MÉXICO. Algunos de los problemas mas importantes son los altos costos de producción para el abastecimiento de materia prima, falta de maquinaria y tecnología adecuadas, desconocimiento de las demandas del mercado, falta de créditos accesibles y bajos rendimientos o poco valor agregado. Sin embargo, es de especial importancia hacer referencia a aspectos del desarrollo de esta actividad y a la relación que ha tenido con diversos actores (Flores, 2005). Las tendencias de la actividad forestal en México muestran un futuro incierto tanto para el aparato productivo dependiente de esta actividad como para la sustentabilidad de los bosques del país. De aquí que el rumbo de la futura dinámica de esta actividad dependerá en gran medida de los objetivos y acciones que se definan tanto para los recursos forestales como para el mismo sector forestal en el contexto de la actividad económica nacional. Bajo este marco de referencia se han definido escenarios de desarrollo de la actividad forestal: a) Tendencia Natural (BAU 7 ), b) Manejo Forestal Sustentable, c) Manejo Maderable Intensivo, y d) Desarrollo Forestal. (FAO, 2004b). El escenario de manejo maderable intensivo es el recomendado por el PEF en el cual se considera la integración de una mayor superficie forestal en un periodo más corto (12 años), así como el desarrollo de plantaciones forestales a gran escala (FAO, 2004b). La industria del aserrío en México se ha visto envuelta en una situación insegura y riesgosa debido a los bajos costos que presenta el mercado internacional, las crisis económicas, los altos costos de la producción, abastos irregulares, rezagos en tecnología, descapitalización continua y los bajos niveles de productividad (Flores, 1998). 7 Business as Usual (en español: negocios como siempre). 8 Programa Estratégico Forestal para México

22 Con la integración de México en el Tratado de Libre Comercio (TLC), con Estados Unidos de América y Canadá (dos de los países más desarrollados tecnológicamente), es necesario optimizar la eficiencia de transformación de la materia prima para que las empresas de bajo aprovechamiento en sus capacidades instaladas alcancen los retos de competitividad en el mercado internacional (Flores, 1998) PROCESO DE ASERRÍO El proceso básico de aserrío tiene las fases siguientes (Zamudio, 1986, Sánchez, 2004): 1) Recepción cubicación y almacenamiento de trozas en patio. 2) Transporte de troza de patio a la sierra principal. 3) Troceado (en algunos casos). 4) Descortezado. 5) Aserrío principal. 6) Reaserrío. 7) Desorillado. 8) Cabeceado. 9) Tratamiento antimancha. 10) Cubicación y clasificación. 11) Secado de madera aserrada (al aire libre o en estufa) 12) Almacén de madera aserrada seca. 7

23 Recepción y Cubicación de trocería. Si bien la forma correcta de medir las trozas que se adquieren debería ser la determinación del volumen real de la madera que contiene en unidades del sistema métrico decimal, en la práctica se usa una variedad de sistemas de medición que van desde el cálculo del volumen real aproximado asimilando la forma de la troza a un cono truncado, hasta las reglas que están basadas en lo que se espera debe producir la troza al ser industrializada en determinadas condiciones (Zamudio, 1986). Existen varias fórmulas para la cubicación de las trozas, las cuales se diferencian en cuanto a la exactitud y la cantidad de datos que requieren para el cálculo del volumen. Hay fórmulas que sólo requieren de un diámetro de la troza para realizar la cubicación, pero también existen otras fórmulas que requieren de 2 diámetros (los extremos ó, un extremo y el diámetro a la mitad de la troza), de 3 diámetros (los extremos y el diámetro a la mitad de la troza), y hasta de n número de diámetros (Romahn et al., 2003). A continuación se presentan algunas de las reglas o sistemas de medición de trozas en uso en diferentes partes del mundo, las cuales fueron originadas principalmente en EEUU, aun cuando pocas se usan en ese país. Medición Servicio Forestal (citada por Zamudio, 1986): V * 2 D 4 L donde: V= Volumen de la troza. D= diámetro medio de la troza, L= Longitud de la troza. 8

24 Fórmula de Smalian (citada por Romahn et al., 2003). Indica que el volumen del fuste o de una troza es igual al producto de la semisuma de las áreas de las secciones transversales extremas de la troza por su longitud, como se indica a continuación: S S 0 1 Vs * L 2 donde: Vs = Volumen según Smalian. L = Longitud del fuste o troza. S 0 y S 1 = Áreas de las secciones transversales extremas de la troza. Fórmula de Huber (citada por Romahn et al., 2003). De los métodos comerciales de cubicación, el de Huber es seguramente el más sencillo en cuanto al cálculo para la obtención del volumen de un fuste o troza, pues para obtenerlo sólo se requiere la determinación del área de su sección transversal media y de su longitud. Generalmente la fórmula de Huber se expresa en la siguiente forma: vh Sm* L donde: vh = Volumen según Huber. Sm = Área de la sección transversal media. L = Longitud del fuste o troza. 9

25 Fórmula de Huber Modificada por Romahn (Romahn et al., 2003). Una opción a la utilización de la fórmula de Huber, cuando la trocería se encuentra apilada y se hace difícil o imposible la determinación del diámetro de la sección media, es la utilización de la fórmula de Huber modificada por Romahn, en la cual, se miden los diámetros (D 0 y D 1 ) o radios (R 0 y R 1 ) de las secciones extremas de las trozas, y se obtiene su media aritmética y con ésta se estima el área de la sección media de la troza. En función de los diámetros, la expresión a utilizar será las siguientes: Vhm * L D D donde: Vhm= Volumen por fórmula de Huber modificado por Romahn. L=Longitud de la troza. D 0 y D 1 = Diámetros de la secciones extremas de la troza Registro de las trozas. Una vez que las trozas hayan sido recibidas y medidas, deberán registrarse anotando la fecha en la que se hace el registro y la cubicación de las mismas. Esto permitirá el conservar un inventario perpetuo de las trozas en existencia ya que servirá para descargar de dicho inventario las utilizadas diariamente para el aserrío y el estar registradas con su cubicación ayudará para determinar el coeficiente de aprovechamiento que esté dando el aserradero. Cuando las trozas están numeradas es posible el asegurarse de que sean aserradas las más antiguas ya que si se lleva una numeración progresiva única, las trozas más antiguas serán las de número menor. Este registro se lleva desde luego con más detalle y minuciosidad en el caso de las especies más valiosas que en las maderas corrientes; pero de cualquier manera deberá haber un control contable de las trozas (Zamudio, 1986) 10

26 Flores (1998) elaboró una tabla que permite llevar el control de la trocería que llega al aserradero, y funciona con los siguientes datos: Fecha. Cantidad de trozas. Diámetro menor (m). Diámetro mayor (m). Diámetro medio (m). Longitud (m). Nombre del recibidor. Predio de procedencia Tipos de madera aserrada. Existen muchos conceptos sobre los productos de los aserraderos, para el presente trabajo se tomó como base la descripción de Sánchez (2004), por ser la más completa y comprensible dentro de la literatura consultada. Durmientes aserrados: Son piezas de forma robusta y escuadrada, con lados paralelos, que sirven para sostener y mantener fijos, equidistantes y nivelados, uno respecto a otro, los rieles de la vía del ferrocarril; ya sea de vía común, de desviación o apartadero, o de vía sobre puentes. Ademes o maderos para mina: Existen ademes o maderos para minas aserrados, utilizados principalmente en construcciones de entibación y encofrado de galería de mina permanentes, siendo los ademes de madera más bien un grupo de productos, entre los que se encuentran: el peón, el puente, la encamación, las zapatas, los galápagos y marranillos, pudiendo ser aserrados o rollizos. 11

27 Pilotes aserrados de madera: Existen más comúnmente los pilotes de madera redondos o rollizos, aunque también pueden elaborarse pilotes cuadrados o aserrados (con cuatro caras) en los aserraderos. Un pilote de madera es un madero redondo (rollizo) o aserrado, de porte robusto pero alargado, de longitudes variables específicamente en norma o por el cliente, que se clava en la tierra para sostener un cimiento, ya sea de construcciones de puentes paralelas, muelles y construcciones en general en lugares inundados. Tablas. Es el producto aserrado más común en los aserraderos debido a que es el más demandado, definiéndose como una pieza escuadrada de madera, cuyo grueso comercial es menor a una pulgada un cuarto (1 ¼ ), su ancho es mayor o igual a 4 y su largo es igual o mayor que 4 pies. Tablones: Es un producto aserradazo muy común definiéndose como una pieza de madera aserrada y escuadrada, con una sección transversal rectangular, con un grueso de una pulgada un medio (1 ½ ) en adelante, los anchos y largos que las tablas. Polines: Es un producto muy utilizado en el cimbrado de construcciones de casas y edificios. Pudiéndose definir como una pieza aserrada y escuadrada, cuya sección trasversal tiende a ser cuadrada y con una longitud de acuerdo a su robustez para soportar principalmente esfuerzos de compresión (como columna). Vigas: Es un producto utilizado en construcciones de techos de viviendas del medio rural y suburbano; pueden ser redondas o rollizas y aserradas. Se define como madero aserrado y escuadrado, esbelto pero resistente a esfuerzos de flexión (comprensión y tensión en una misma sección transversal), cuya forma de la sección es rectangular con una base más angosta y un peralte más ancho, siendo sus longitudes variables según los claros a cubrir que van de 3 a 6 metros. 12

28 Flitches y/o Cuadrados de chapa: Piezas de madera con dos caras paralelas aserradas por lo menos, con cortes orientados para producir chapa rebanada con veta o dibujo estético o decorativo Dimensiones de madera aserrada. La madera se comercializa en medidas nominales en las que se incluye un refuerzo que representa la perdida del volumen por contracción de la madera verde al secarla, un volumen de cepillado y un volumen que representa la variación en espesor por efecto de la variación del corte al momento del aserrío de la trocería (Zavala, 1994). Durmientes. En el caso de durmientes las dimensiones más comunes son 7 x 8 pulgadas en la sección transversal y 8 pies de largo (7 x8 x8 ), aunque también se producen de 8 x8 x9 y de longitudes variables (Sánchez, 2004). Tablas y Tablones. La Norma Mexicana NMX-C establece las medidas nominales de tablas y tablones en mm, cm y m, Sánchez (2004) menciona las mismas medidas en pulgadas, para el presente trabajo se utilizará medidas en pulgadas (Cuadro 1 y 2). Cuadro 1. Dimensiones nominales de tablas. GRUESOS ANCHOS LARGOS 1/2, 3/4, 7/8 y 1 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 Cuadro 2. Dimensiones nominales de tablones. GRUESOS ANCHOS LARGOS 1 ½, 1 ¾, 2, 2 ½, 3, 3 ½, 4 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 13

29 Polines. Las medidas comerciales más comunes en su sección transversal son: 3 x 3, 3 ½ x 3 ½ y 4 x 4, y la longitud es variable Clasificación de madera aserrada. En el presente trabajo, para la clasificación de madera aserrada se utilizaron las normas mexicana y chilena: NMX-C y NCh178 La norma mexicana NMX -C establece la clasificación y los niveles de calidad que deben cumplir las tablas y los tablones de pino; cabe mencionar que es aplicable para madera húmeda así como para madera seca. Las calidades que en la norma se mencionan, son las siguientes: Grado A - Selecta. Grado B - De primera. Grado C - De segunda. Grado D - De tercera. Grado E - De cuarta. Grado F - De desecho La norma chilena NCh178 establece la clasificación por aspecto de la madera aserrada de Pinus radiata D. DON. en conformidad con los defectos que se registran en el momento de efectuar la clasificación. No se aplica para madera aserrada con un contenido de humedad promedio menor o igual a 20%. Los grados de calidad final que presenta la norma, son las siguientes: P-1. P-2. P-3. FC 14

30 Los grados de calidad final de la norma chilena, antes mencionados, se obtienen en relación al grado de calidad de la cara y la trascara de la madera (Anexo1). Para poder obtener este grado de calidad se utilizan los valores para la clasificación de madera aserrada de pino insigne (Pinus radiata D. DON). Ver Anexo Control de la madera aserrada. Flores (1998), elaboró un formato para poder llevar el control de la madera aserrada producida en un aserradero, dicho formato requiere de los datos que a continuación se mencionan: Día. Número de piezas. Clase o calidad. Grueso. Ancho. Longitud. Pies tabla. Volumen en m³ Observaciones Coeficiente de aprovechamiento. La troza destinada a un determinado producto, al ser procesada, produce desperdicio. Así por ejemplo, si dicha troza se destina a aserrío y se obtiene madera aserrada como producto, se desperdiciará la corteza, las costeras, los recortes, las orillas o tiras y el aserrín, que vendrían a ser más o menos la mitad del volumen total de la troza, o sea, 50%. A esto se le llama coeficiente de aprovechamiento. 15

31 Es decir, se llama coeficiente de aprovechamiento al volumen que resulta de producto al procesarse una unidad de volumen de troza, expresada en porcentaje de dicha unidad de volumen inicial. donde: CA CA= coeficiente de aprovechamiento Volumen demadera aserrada Volumen detrozas(en rollo) * Secado de madera. Cuando una troza es aserrada, la madera presenta un alto contenido de humedad que la hace inadecuada para utilizarse inmediatamente en la gran mayoría de los casos, por lo que requiere de un proceso de secado. Dentro de las técnicas de secado, existen dos técnicas generales: a). Secado al aire libre, y b). Secado en estufa (Fuentes, 1989) Comercialización de madera aserrada. Este proceso se inicia al existir excedentes en la producción de bienes y servicios. Comprende una serie de etapas que deben ser superadas desde el productor hasta el consumidor final, y en donde se van agregando utilidades al producto original por concepto de espacio (transporte), tiempo (almacenamiento), forma (industrialización, envase y normalizado) y de posesión para hacerlas aptas para el consumo; interviniendo operaciones económicas y los agentes que lo realizan para adecuarlas a las necesidades del consumidor. Para el caso de la madera aserrada, este proceso se inicia al salir el producto del centro de transformación (aserradero) hacia los diferentes centros de mercadeo (Moreno, 1993). 16

32 Flores (1998), para poder controlar la salida o venta de madera aserrada elaboró un formato que permite el control de estos datos. El formato requiere de la siguiente información: Cliente. Domicilio. Fecha. Número de piezas. Clase o calidad. Grueso. Ancho. Longitud. Pies tablas. Volumen en m3. Observaciones LA IMPORTANCIA DE LAS COMPUTADORAS EN EL DESARROLLO INDUSTRIAL FORESTAL. Los propósitos de usar computadoras para ayudar en el manejo de un aserradero fueron tomados con escepticismo. La mayoría de los administradores pensaban que cada troza era única y que el aserrador tenía que usar su juicio para determinar la mejor forma de aserrar una troza; sin embargo, unos pocos iniciaron explorando este tipo de técnicas. El incremento del número de aserraderos que procesan trozas de diámetros pequeños, así como la mecanización y velocidad de producción que lleva consigo, han sido factores principales que motivan el uso de las computadoras (Clapham, 1971). Los aserraderos que procesan coníferas, están introduciendo muchas innovaciones basadas en el uso de las computadoras, pero estas tecnologías son muy caras para la mayoría de los aserraderos pequeños que procesan maderas de latífoliadas. Sin 17

33 embargo, están en curso esfuerzos para desarrollar tecnologías por computadora que sean de bajo costo y adaptables a los sistemas de procesamiento de latífoliadas (Schmoldt, 1992). Las computadoras han revelado gran versatilidad, así como costeabilidad en los aserraderos donde el volumen de producción lo amerita. Las computadoras son utilizables, entre otros casos, en el control de inventarios, sistemas de producción y eficacia de transformación, así como para la elaboración de programas teóricos de aserrío (Anerson, 1974) INVENTARIOS Definición. La palabra inventario proviene del latín inventarium y la Real Academia de la Lengua Española lo define como (RAE, 2008): a) Asiento de los bienes y demás cosas pertenecientes a una persona o comunidad, hecho con orden y precisión. b) Papel o documento en que están escritos dichos bienes Objetivos en el control de inventarios. Existen varios objetivos en el control de inventarios, en ocasiones tienen que hacerse ciertas concesiones al intentar alcanzarlos, ya que el alcanzar todos a la vez no es posible (Hopeman, 2001). A continuación se mencionan los objetivos en el control de inventarios. 18

34 Minimizar la inversión en el inventario. Minimizar los costos de almacenamiento. Minimizar las pérdidas por daños, obsolescencia y por artículos perecederos. Mantener un inventario suficiente para que la producción no carezca de materias primas, partes y suministros. Mantener un transporte eficiente de los inventarios, incluyendo las funciones de despacho y recibo. Mantener un sistema eficiente de información del inventario. Proporcionar informes sobre el valor del inventario a contabilidad Cooperar con adquisiciones de manera que se puedan lograr compras económicas y eficientes. Hacer predicciones sobre las necesidades del inventario BASES DE DATOS Conceptos básicos. Un sistema de bases de datos es básicamente un sistema computarizado cuyo propósito general es mantener información y hacer que esté disponible cuando se solicite. La información en cuestión puede ser cualquier cosa que se considere importante, necesaria para apoyar el proceso general de atender los asuntos del individuo o la organización a la cual debe servir el sistema (Date, 1998). Los sistemas de administración de base de datos (DBMS) son un conjunto de programas que maneja todo el acceso a la base de datos. Conceptualmente, lo que sucede es lo siguiente (Date, 1998; Rustin, 1972): 19

35 1) Un usuario solicita acceso, empleando algún sublenguaje de datos determinado (por ejemplo, SQL 9 ) 2) El DBMS interpreta esta solicitud y la analiza. 3) El DBMS inspecciona, en orden, el esquema externo de ese usuario, la correspondencia externa/conceptual asociada, el esquema conceptual, la correspondencia conceptual/interna, y la definición de la estructura de almacenamiento. 4) El DBMS ejecuta las operaciones necesarias sobre la base de datos Ventajas y desventajas del uso de las bases de datos. Las ventajas de un sistema de base de datos sobre los métodos tradicionales de mantener registros en papel se enuncian a continuación (Date, 1998). Es compacto: No hacen falta archivos de papeles que pudieran ocupar mucho espacio. Es rápido: La máquina puede obtener y modificar datos con mucha mayor velocidad que un ser humano. Así es posible satisfacer con rapidez consultas de casos particulares, del momento, sin necesidad de búsquedas visuales o manuales que requieren mucho tiempo. Es menos laborioso: Se elimina gran parte del tedio de mantener archivos a mano. Las tareas mecánicas siempre serán mejor realizadas por las máquinas. Es actual: Se dispone en cualquier momento de información precisa y al día. Entre las desventajas se menciona lo siguiente (Rustin, 1972): Pueden requerir que se ingrese la misma información en muchos registros. Pueden ser de instalación compleja, usando muchas tablas. Es más difícil entender como se relaciona cada parte con la otra. 9 SQL: Structured Query Language (Lenguaje de Consulta Estructurada) 20

36 Normalización de bases de datos. La normalización es el proceso mediante el cual se transforman datos complejos a un conjunto de estructuras de datos más pequeñas, que además de ser más simples y más estables, son más fáciles de mantener. También se puede entender la normalización como una serie de reglas que sirven para ayudar a los diseñadores de bases de datos a desarrollar un esquema que minimice los problemas de lógica (Date, 1998; Rustin 1972). Existen básicamente tres niveles de normalización: Primera Forma Normal (1FN), Segunda Forma Normal (2FN) y Tercera Forma Normal (3FN). Cada una de estas formas tiene sus propias reglas (Date, 1998; Rustin 1972). La regla de la Primera Forma Normal establece que las columnas repetidas deben eliminarse y colocarse en tablas separadas (Date, 1998; Rustin 1972) La regla de la Segunda Forma Normal establece que todas las dependencias parciales se deben eliminar y separar dentro de sus propias tablas. Una dependencia parcial es un término que describe a aquellos datos que no dependen de la llave primaria de la tabla para identificarlos (Date, 1998; Rustin 1972). Una tabla está normalizada en la Tercera Forma Normal si todas las columnas que no son llave 10 son funcionalmente dependientes por completo de la llave primaria y no hay dependencias transitivas 11 (Date, 1998; Rustin 1972). 10 Llaves: Atributos que identifican una entidad dentro de un conjunto de entidades. 11 Una dependencia transitiva es aquella en la cual existen columnas que no son llave que dependen de otras columnas que tampoco son llave. 21

37 3.7. SISTEMAS DE CÓMPUTO APLICADOS A LA INDUSTRIA FORESTAL En México. Salazar (1992), implementó un sistema de cómputo para control de inventarios del aserradero de la empresa denominada Abastecedora de Maderas del Pacifico S. de R. L. de C. V. en la cual controla la madera aserrada producida, secada y el embarque de madera aserrada verde o seca, faltando la recepción y cubicación de trozas, además de la madera en proceso de secado. Este sistema genera tres tipos de reporte: 1 Producción, embarques e inventarios acumulados a la fecha. 2 Producción, embarques e inventarios acumulados por periodo de tiempo 3 Embarques totales y periódicos. Leyva (1995) presenta una Clave asistida por computadora para la identificación macroscópica de 50 maderas latífoliadas mexicanas. Esta clave utiliza características observables a simple vista, apoya al usuario con imágenes de cada especie, cuenta con una sección de ayuda, y tiene la posibilidad de incrementar el número de especies. La clave presenta una gran facilidad de uso para la identificación de muestras, aún cuando el usuario no cuente con los conocimientos básicos de anatomía de la madera. Díaz (2004) elaboró un sistema de cómputo para la optimización de diagramas de corte en el aserrío, mismo sistema fue denominado ASERRA. ASERRA se construye con la finalidad de adoptar un sistema acorde a las condiciones de la industria en México, con la cual, al introducir información sobre la troza, grosor de corte, refuerzos y productos a obtener, se generan diagramas de corte optimizados que pueden ayudar a la planeación y el aprovechamiento de la materia prima. Olmedo y Rocha (2004) elaboraron un sistema experto para la determinación de especies arbóreas nativas del valle de México, mismo que se denominó ARVAMex, el 22

38 cual tiene como motor principal una base de datos con información botánica detallada de 79 especies. Una de sus ventajas es la opción de inferir, permite realizar la determinación sólo con la información más relevante; da al usuario la oportunidad de ver los resultados preliminares, cuenta con un glosario botánico, imágenes de la estructuras hoja, flor, fruto, cono, descripciones de las familias, géneros y especies. Peralta (2005) elabora un sistema experto neuronal para la determinación de especies de genero lps en México denominado SENIM, la cual permite determinar las especies del genero lps en México ya sea por morfología externa o por morfología interna de los insectos En el extranjero. El departamento de ingeniería y computación, de la Universidad de Magallanes, Chile, en el año 2004 desarrolló un Sistema Control de Stock y Producción Aserradero en el Área Forestal Maqsa Austral S.A. (Universidad de Magallanes, 2004). En la actualidad existen muchos programas de computo para control de inventarios de empresas transnacionales entre los que se mencionaran los siguientes: el software de control de inventarios de la empresa Nexdigital, NODRIX ADN de la empresa TiPYMEX, Software para Control de Almacenes, Pedidos y Distribución de CUMULUS, entre otros, pero ninguno de estos se especializa en la industria forestal, ni mucho menos en la industria de aserrío. 23

39 4. METODOLOGÍA. Con base en la metodología empleada por Leyva (1995), Peralta (2005), Olmedo y Rocha (2004) y Díaz (2004) para la realización de sus respectivos trabajos, se elaboró y se trabajó bajo la siguiente metodología. 1) Obtención de la información. 2) Sistematización de la información. 3) Diseño de la base de datos. 4) Creación de las tablas en formato Paradox. 5) Elaboración de pseudocódigo. 6) Diseño, programación y desarrollo de la interfase del usuario de la base de datos en el IDE de C++ Builder ) Elaboración del manual de usuario OBTENCIÓN DE LA INFORMACIÓN. Con el fin de poder iniciar el desarrollo del software, se procedió a hacer una extensa revisión bibliográfica; con relación a la industria de aserrío, que comprendió desde el proceso de producción hasta la venta de la madera aserrada. También, se buscaron las unidades utilizadas en la industria de aserrío para la medición de la materia prima y de los productos que se obtienen SISTEMATIZACIÓN DE LA INFORMACIÓN. Este proceso consistió en hacer una síntesis de la información obtenida en la revisión bibliográfica con el fin de poder hacer más fácil la elaboración del pseudocódigo. 24

40 Para la cubicación de trozas existen diferentes fórmulas de cubicación que varían en cuanto a exactitud y número de datos requeridos para el cálculo. Pero en la práctica, una vez apiladas las trozas es más fácil medir uno ó dos diámetros (diámetros de los extremos), que medir tres diámetros (diámetro de los extremos y del medio), así que para la elaboración de este software se utilizarán fórmulas de cubicación de trozas que solamente requieran, para el cálculo de volumen, como dato uno o dos diámetros de la troza y la longitud de la misma. Por lo tanto, en la cubicación de trozas se realizará por las formulas de Servicio de medición Forestal, Smalian y Huber modificada por Romahn. Para controlar el registro de la madera en rollo, con base en el formato que utilizó Flores (1998) para el control de la madera en rollo, se elaboraron los formatos 1 y 2 (Anexos 3 y 4). Estos formatos permiten la captura ordenada de datos en campo, para ingresarlos en la computadora una vez terminada la jornada de trabajo. El uso de éstos, depende del tipo de fórmula para cubicación de trocería que se esté utilizando. Es decir, si se usa las fórmulas de Huber modificada por Romahn ó la fórmula de Smalian, se utilizará el formato 1, por otro lado, si se usa la fórmula del Servicio de Medición Forestal puede utilizar el formato 2. El formato 1 (Anexo 3) necesita de los siguientes datos y en las siguientes unidades: Fecha. Cantidad de trozas. Diámetro menor (cm.). Diámetro mayor (cm.). Longitud de la troza (m). Total (m 3 ) Nombre del recibidor. Predio de procedencia. Observaciones 25