Strategic planning in a forest supply chain: A multigoal and multiproduct approach

Abstract

Supply chain management problems are widespread across all economic activities. We analyze here how to address these in the case of the forest industry, which in emerging economies such as Argentina is subject to high logistic costs and faces problems of biological and economic sustainability. In this work, we analyze a management model covering from the schedule of harvesting activities and the transportation of raw materials to the final transformation at several industrial plants. Since this involves more than one objective, single-criterion mathematical programming methods are not appropriate. Here, instead, we introduce an extended goal programming formulation of the problem, able to yield good solutions in a computationally efficient way. We consider four goals: the maximization of the net present value of the production, the minimization of interannual variations in harvests, the maximization of carbon capture in the form of forest biomass, and the minimization of variations in the mean annual distance covered in transportation to the industrial plants. We apply this theoretical model to derive solutions for an actual Argentinean company. We show that the model reaches the target levels of the different goals, except for carbon balance, which is negative in all of the scenarios under evaluation.

Les problèmes de gestion de la chaîne logistique sont courants dans toutes les activités économiques. Nous étudions ici la façon de les aborder dans le cas de l’industrie forestière qui, dans les économies émergentes comme en Argentine, est sujette à des coûts logistiques élevés et rencontre des problèmes de durabilité biologique et économique. Dans cet article, nous analysons un modèle de gestion qui englobe le calendrier des activités de récolte et le transport de la matière première jusqu’à la transformation finales dans diverses installations industrielles. Étant donné que cela implique plus qu’un objectif, les méthodes de programmation mathématiques monocritère ne conviennent pas. Au lieu de cela, nous introduisons une formulation du problème fondée sur une variante de la programmation des objectifs, capable de produire de bonnes solutions tout en étant efficace sur le plan du traitement informatique. Nous avons retenu quatre objectifs: maximiser la valeur actualisée nette de la production, minimiser la variation interannuelle de la récolte, maximiser le captage du carbone sous forme de biomasse forestière et minimiser la variation de la distance annuelle parcourue pour le transport jusqu’aux installations industrielles. Nous avons appliqué ce modèle théorique pour générer des solutions dans le cas d’une compagnie argentine réelle. Nous montrons que le modèle atteint les différents objectifs cibles a` l’exception du bilan de carbone qui est négatif dans tous les scénarios qui ont été évalués.