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L’importance capitale de la taille des billes

Le diamètre des billes affecte grandement les coûts d’exploitation, la valeur du produit et la rentabilité, bien au-delà de ce que le conçoivent la grande majorité des industriels.


9 avril 2013
Par Brad Turner et Scott Jamieson

Sujets
Petites - et un peu plus grandes variations de production, rendement, valeur et coûts en raison de la variation de format des billes. DFB= diamètre au fin bout

Vous pouvez raconter ce que vous voudrez à votre amie de cœur, mais dans l’univers du sciage et de la récolte du bois, la taille est vraiment importante. Le sciage est un procédé linéaire. Représentez-vous l’usine de sciage moyenne comme un tube de bois massif débutant par l’alimentation en billes et l’écorçage, et continuant en droite ligne vers le débitage primaire où la bille est façonnée dans un premier temps, en quelque chose ressemblant à du bois d’œuvre. Peu importe la longueur de cette ligne, c’est toute la longueur de bille que vous pourrez y faire entrer, un point c’est tout.

Tout ce qu’une usine moderne peut envisager pour augmenter le volume en circulation, est d’accélérer la vitesse du tube (accroître la vitesse de façonnage ou diminuer l’espacement entre les billes), ou encore de trouver, d’entrée de jeu, un tube de transformation plus gros. Si vous doublez le diamètre de la bille de 5 po à 10 po, vous ne faites pas que doubler le volume de bois à être transformé. Comme le démontre le tableau Production par bille, vous constaterez une augmentation en cinq volets dans la production de bois à partir d’une telle bille de 16 pieds. Même ceux qui pensent connaître l’impact de la taille des billes sur la production, sont surpris de l’ampleur des écarts.

Il en va de même en forêt, car il faudra compter environ le même temps pour la coupe et le façonnage d’un arbre, qu’importe sa grosseur. Cette réalité signifie que des changements dans la taille des billes affecteront de façon importante les sommes à dépenser pour amener les billes jusqu’à la cour à bois, tel qu’il est clairement indiqué sur l’échelle de productivité de la récolte, fournie aux auteurs par FPInnovations-division FERIC. Un outil astucieux pour déterminer les coûts relatifs d’exploitation en fonction de la taille des arbres lors de simulations de récolte par arbres entiers ou par arbres tronçonnés en longueurs. Cette échelle établie à partir de données recueillies sur le terrain par FERIC, nous a été transmise par Jean-François Gingras avec un avertissement précisant qu’il s’agissait uniquement d’un outil théorique. Quoi qu’il en soit, les résultats sont très éclairants.

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Prenons des arbres ayant un volume moyen 0,2 m3 par arbre comme mesure étalon, un dénominateur commun pour qui travaillent dans certaines régions de la Colombie-Britannique, en Alberta, en Ontario et dans certains coins des Maritimes. Maintenant, déplacez-vous vers certaines régions du Québec, du Nouveau-Brunswick ou du nord de l’Ontario et imaginez-vous face à des peuplements d’un volume moyen de 0,1 m3 par arbre. Si l’on prend pour acquis que vous êtes équipé pour le bois de petites dimensions et que vous savez ce que vous avez à faire, vos coûts pour livrer les arbres façonnés en bordure de route auront fait un bond de 55 % dans le cas d’une récolte par arbres entiers, et de plus de 35 % avec un système bien rôdé d’arbres tronçonnés en longueurs.

La plupart des industriels croient qu’ils savent tout cela. Cependant, pour les nouveaux venus et même pour une bonne partie d’entre nous, il est important pour plusieurs raisons d’examiner à l’occasion la relation entre la taille des billes et la productivité, le rendement-matière et la valeur du produit.

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Des pommes et des oranges
L’éternel conflit sur le bois d’œuvre est d’entrée de jeu le sujet favori de tous. Lorsqu’on compare le coût des billes de part et d’autre de la frontière, la taille est souvent un facteur sous-évalué. Les billes de sciage ne sont pas toutes sur un pied d’égalité même si l’on ne tient pas compte pour un instant des devises, de la distance au marché et des particularités de gestion propres aux forêts publiques. Autrement dit, ce qui est une bille de sciage à Chibougamau ne ressemble en rien à une bille de sciage livrée à une usine typique de l’Alabama sciant du pin (pin des marais), et elle peut différer également des billes d’épinette-pin-sapin (EPS) livrées à une scierie du centre-nord de la Colombie-Britannique. Chacune de ces billes entraîne une combinaison de coûts d’exploitation, de productivité et de valeur potentielle du produit qui affecte sa valeur marchande réelle.

Prenons l’exemple initial utilisé pour effectuer les simulations présentées dans cet article avec le diamètre au fin bout (DFB) d’une bille de sciage de 16 pieds. Comparons une usine typique américaine qui traite du pin des marais avec un diamètre au fin bout de 9 po, ensuite une ligne d’équarrissage d’une scierie moyenne actuelle du centre de la Colombie-Britannique qui débite des billes avec un DFB de 7 po, puis, fâcheusement, une usine du nord du Québec qui doit faire avec des billes d’un DFB de 5 po. Ne parlons pas du fait que les deux derniers exemples sont à une distance de 1000 km ou plus de leur marché; intuitivement nous savons que nous n’avons jamais payé le même prix au mètre cube pour ces billes. Et à juste titre, comme le démontre le tableau comparatif ci-dessous, même un seul pouce de différence au fin bout peut entraîner une importante répercussion sur la productivité et la rentabilité d’une usine, affectant du coup ce qu’elle peut payer pour ses billes.

Ces comparaisons sont également d’une importance capitale pour les forestiers, particulièrement pour les entrepreneurs oeuvrant dans les boisés privés qui soumissionnent pour de futurs contrats. Les simulations sont peut-être théoriques, mais les différences de pourcentages sont suffisamment plausibles pour y porter une attention plus méticuleuse lorsque confronté à un peuplement de bois de petites dimensions. De même, à mesure que l’industrie émergera du présent marasme et que les entrepreneurs du pays, du centre de Terre-Neuve, au nord-est du Nouveau-Brunswick et jusqu’à ceux du centre, considéreront la soudaine disponibilité d’approvisionnement en bois de petites dimensions, la prise en compte de ces facteurs sera cruciale pour l’élaboration de tout plan d’affaires.

Enfin, et c’est là la principale raison de cette étude sur l’impact de la taille des billes, nous devons composer avec la métamorphose dans plusieurs régions du Canada du secteur des produits forestiers. En effet, alors que l’industrie forestière se rééquipe, et se réinvente, plusieurs régions ont perdu, ou sont sur le point de perdre, leurs clients historiques des pâtes et papiers. Ceci est particulièrement vrai dans les provinces atlantiques (et les États limitrophes), dans certains secteurs du Québec et de l’Ontario et en Saskatchewan. Si vos clients pour des billes grosses ou petites sont, dorénavant, principalement des industriels travaillant le bois massif, avec peut-être un marché secondaire émergent lié à la bioénergie, il importe peut-être donc de considérer pour qui nous aménageons nos forêts et à qui nous vendrons nos produits dans les prochaines décennies. Les propriétaires de boisés privés ont peut-être plus de latitude à ce chapitre, mais les gestionnaires des terres de la Couronne pourraient également vouloir déterminer la façon d’aménager nos ressources futures (espacement, éclaircies précommerciales et commerciales) et ses périodes de récolte.

Il y a donc matière à réflexion en regardant de près ces comparaisons et tableaux sur la taille des billes en relation avec la production de l’usine, le rendement-matière, la gamme des produits et leur valeur ainsi que les coûts d’exploitation jusqu’en bordure de route.

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Les graphiques ci-dessus, le rendement en valeur à gauche et la production horaire à droite, illustrent de quelle façon chacun augmente en fonction du format des billes en transformation à l’usine.

Évaluer les coûts
À partir de résultats plus détaillés fournis par le logiciel de simulation SAWSIM de l’entreprise HALCO, nous avons tiré quelques comparaisons afin de constituer le tableau Production par bille. Nous avons porté attention aux changements entraînés par des écarts relativement faibles dans le diamètre des billes, ces écarts pouvant provenir de petites modifications dans les prescriptions d’aménagement ou dans les périodes de récolte (5 à 6 po au fin bout), tout comme à des écarts plus importants (jusqu’à 10 po au fin bout) dépendamment des régions comparées ou d’un investissement intensif à très long terme en aménagement (80 ans ou plus) au lieu d’un développement naturel plus aléatoire.

Pour procéder à des comparaisons en pourcentage approximatif en fonction du volume des billes, nous avons d’abord déterminé que les coûts de transport en bordure de route s’établissent à 100 % lorsque les arbres fournissent en moyenne des billes de 5 pouces au fin bout. Dans un tel cas, si la taille de l’arbre grossit d’un pouce, les coûts d’exploitation sont réduits de 16 à 19 % selon que l’on procède respectivement par bois tronçonnés en longueurs ou par arbres entiers. En récoltant des billes d’un diamètre moyen au fin bout de 10 po, les coûts d’exploitation chutent
de presque la moitié.

Lorsque ces tiges arrivent à l’usine, la différence en terme de production, de coûts unitaires et de rentabilité de la scierie continue de s’élargir. Le volume des billes (ou la quantité de bois massif que votre ligne de sciage peut prendre en charge à n’importe quel moment) grimpe d’un énorme 45 % avec un seul pouce supplémentaire au fin bout et atteint un renversant 290 % en doublant le diamètre à 10 po. Les gains en terme de production de bois d’œuvre par bille sont encore plus prononcés en raison de la nature même de la fabrication d’un produit carré à partir d’un matériau brut de forme arrondie : 57 % de plus de bois d’œuvre par bille pour chaque pouce de diamètre additionnel, ou presque 400 % pour une bille de 10 po DFB. La résultante est que la productivité horaire bondit également de 47 % pour une bille de 6 po DFB et de 200 % pour une bille de 10 po DFB (bien que les billes contiennent beaucoup plus de volume par pied linéaire, la vitesse de la ligne doit être ralentie pour permettre aux outils de coupe de bien travailler dans des pièces plus grosses).

Un aspect important des marchés actuels est le pourcentage de bois d’œuvre fa-briqué sans flache ou avivé, puisqu’il s’agit des produits en demande dans les grandes chaînes de quincailleries. Le pourcentage de bois sans flache grimpe de façon spectaculaire lorsqu’on passe d’un diamètre au fin bout de 5 po à 6 po (46 %) et à 10 po (94 %). Finalement, la valeur totale récupérée par mètre cube de bille transformée augmente également en fonction de la taille; toujours pour des billes de 16 pi, elle passe de 74,17 $ pour des produits fabriqués à partir d’un DFB de 5 po à presque 80 $ (8 %) pour un DFB de 6 po et elle atteint près de 98 $ (31 %) pour un DFB de 10 po. Ces gains s’expliquent par une meilleure récupération au mètre cube, un plus grand pourcentage de bois sans flache et une plus grande proportion de produits larges (2 x 10).

Une fois toutes ces données rassemblées, il n’existe plus aucun doute que, pour un industriel moyen, un camion rempli de billes d’un DFB de 6 po vaut davantage qu’un volume similaire de billes de 5 po; beaucoup plus en fait que plusieurs se l’imaginent. Ainsi, si un délai dans la récolte ou si l’application d’une sylviculture intensive entraîne ultérieurement un approvisionnement moyen en billes de 6 po plutôt que de 5 po, vos coûts d’exploitation pourraient diminuer de 19 % (une différence énorme dans le monde actuel), votre productivité horaire pourrait croître de 47 %, votre récupération pourrait augmenter de 8 % alors que votre pourcentage de pièces marchandes avivés pourrait s’améliorer de 46 %. Pas mal comme résultat pour un diamètre gonflé d’un simple pouce!

Derrière les résultats
Les tableaux et les graphiques sur lesquels repose cet article proviennent du logiciel bien connu de simulation de sciage SAWSIM de la compagnie HALCO Software Systems. Comme toujours, à partir de ces simulations, nous avons émis quelques hypothèses.

Pour fins d’études, HALCO a pris des échantillons « typiques » de tiges d’épinette-pin-sapin (EPS) afin de respec-ter les courbes de distribution de format; puis elle les a tronçonnées en longueur de 16 pieds. En procédant ainsi, elle a généré différents approvisionnements en billes, lesquels présentaient des courbes de distribution correctes et des diamètres en fin bout moyens variant de 5 à 12 pouces, réparties en tranches de 1 pouce.

Ces différents approvisionnements ont ensuite été transformés dans une usine moderne disposant de deux lignes. L’usine était constituée d’une ou de deux lignes de délignage et de classement, comme il est habituellement configuré pour des billes de tailles variables. L’usine produisait du 2 x 4 jusqu’au 2 x 10, en plus du 1 x 4 et du 1 x 6. Les prix du bois ont été déterminés en se basant sur les valeurs moyennes des dix dernières années pour le EPS de l’Ouest, publiées dans la revue « Random Lenghts », avec l’ajout d’une prime raisonnable pour un produit classé de format 2 po comme ceux que l’on trouve dans les centres de rénovation. Bien sûr, les produits de type centre de rénovation représentent de nos jours un élément significatif pour plusieurs usines. C’est pour cette raison que l’un des résultats essentiels que nous avons illustré était le pourcentage de récupération de bois sans flache, facteur important pour les produits distribués par ces magasins (la plupart exigent des produits sans flache ou en ayant très peu).

Les coûts d’exploitation sont plus délicats à traiter lorsqu’on tente de les associer aux différents produits se rendant à l’usine. Un des clients de la compagnie HALCO dans l’Ouest a formulé le commentaire suivant lorsqu’on l’a questionné sur l’impact de la taille des billes sur les coûts de récolte et les coûts en bout de ligne des produits. « Je voudrais voir une usine avec des billes de 12 po en fin bout. Ca doit être quelque chose! La plupart de nos usines se situent dans un éventail de cinq à sept po (DFB), habituellement autour de six po. La récolte est un peu comme le sciage, les machines qui traitent le bois de façon linéaire sont influencées de manière significative par le volume par pièce. Le plus gros impact est au moment du façonnage, mais l’abattage est aussi affecté. Le débusquage au grappin est moins touché, tout comme le chargement, puisque les grappins prennent de plus de pièces par cycle (mais plus petit signifie aussi habituellement plus court, il y a donc encore un certain impact sur le volume). »

Le même producteur notait que son res-ponsable des opérations avait estimé une diminution de 25 % des coûts de récolte en portant le diamètre moyen de 5 po à 12 po. S’ils évaluent à environ 20 $/m3 la récolte du bois de 5 po, ce coût tomberait à 15 $/ m3 pour du bois plus gros. Comme le mentionnait le co-auteur Brad Turner en guise de conclusion : « Avec une récupération de l’ordre de 280 à 300 pmp/m3, une différence de 5 $/m3 pour les coûts de récolte, se traduit par un montant de quelque 17 $ par mille pmp de pièces vendues. De toute évidence, un montant sur lequel il ne faut pas lever le nez. »