Альтернатива из Северной Америки.

В России привыкли ориентироваться на практику организации лесопильных производст скандинавских стран, Германии и Австрии. Однако существует и другой,не менее успешный опыт, о котором у нас знают немногие. Это опыт крупнейших производителей и экспортеров пиломатериалов - лесопильных предприятий США и Канады.

Организация современных лесопильных предприятий Северной Америки заметно отличается от европейских. Например, около 30 лет назад в США и Канаде отказались от установок для сортировки лесоматериалов по диаметру. Лес сортируется только по породам и длине еще до поступления на лесопилку – на нижних складах лесозаготовителей.

Рационально построенные линии

Отказаться от сортировки по диаметрам в США и Канаде позволила организация линий лесопиления, основанных на современных технологиях, и развитая система автоматизации подготовки линии к распиловке бревен. Если на небольших и даже средних лесопильных предприятиях отсутствие сортировки сырья по качеству и диаметру не вызывает удивления, то для крупных европейских лесопилок – это непременная часть технологического процесса, и отказ от нее воспринимается как отступление от общепринятых правил.

Тем не менее, значительная часть американских производителей пиломатериалов отказались от этой операции. Коротко можно охарактеризовать такой подход следующим образом.

Лесопильное предприятие в США (от средней до большой производительности по нашим меркам), как правило, совмещает, как минимум, две линии лесопиления: линию распиловки тонкомерного сырья (8–22 см) и линию обычного сырья (свыше 22 см). На предприятии средней производительности (по нашей классификации) оператор на линии подачи бревна (на основании данных сканера) распределяет бревна по диаметрам на потоки, соответствующие их назначению, а уже на лесопильном станке другой оператор на основании информации повторного сканирования определяет карту раскроя. Сканер на этом участке учитывает кривизну бревна, его дефекты и выдает оператору на монитор картинку, на основании которой он принимает решение о раскрое бревна. Кроме этого, дополнительно в линии распиловки устанавливают еще 2–3 видеокамеры, направленные как на зону резания, так и на вход в станок. Картинка с этих камер передается на экран монитора оператора лесопильных станков. В итоге у оператора станка имеется информация не только со сканера, но и с видеокамер. Оператор на основании получаемой информации старается получить максимум качественной доски из каждого бревна. На всех последующих операциях также стоят сканеры, включенные в систему автоматизации технологического процесса. Раскрой полученных досок по ширине, торцовка по длине, сортировка по качеству доски – все эти операции механизированы и автоматизированы.

На крупных предприятиях существует полная автоматизация процесса. Компьютер, считывая показания сканера, посылает бревно на соответствующую линию, где повторно оцениваются его параметры и выставляются пилы, а также выставляется положение бревна, исходя из заложенных в компьютер данных. Операторы в этих случаях в основном следят, чтобы не происходило завалов или механических сбоев, а все остальное делает автоматика.

Эффект автоматизации

Если говорить о лесопильном предприятии, которое производит пиломатериалы для широкого спектра потребителей, то еще раз подчеркиваем – в этом случае никакая сортировка исходных лесоматериалов по диаметру не проводится. На крупных предприятиях приемка пиловочника на склад перед подачей на лесопиление автоматизирована только с целью учета количества поступившего на склад сырья. При этом каждое бревно маркируется специальным штрихкодом, поскольку без этой операции невозможно вычислить коэффициент выхода, объемы и другие параметры производства.

Каждая операция сопровождается автоматизированным учетом входящего сырья и выходящего материала. Вся информация стекается на центральный процессор и в режиме онлайн к оператору поступает информация об объемах производства на данный момент, в том числе о качестве доски и распределении ее по сортам. И, если он обнаруживает нарушения планируемого режима, то он может, не дожидаясь итогов смены, внести коррективы в процесс производства.

Ну и, разумеется, по итогам смены уже понятно, сколько и какого качества доски произвели. Руководитель предприятия, таким образом, имеет полную информацию о работе линии в любой момент и по итогами дня.

Обработка доски

Распилить бревно – это только половина дела. Получить полноценный продукт помогают системы сортировки и обработки полученных в результате распиловки досок.

Как, например, работает кромкообрезной станок компании Mereen Johnson, который, кстати, называется не кромкообрезной многопильный станок, а (в дословном переводе) – «Система навигации для продольной распиловки древесины Scout» или «Система оптимизации продольной распиловки древесины в комплекте с многопильным станком». Здесь уместно пояснить, что по высококачественной доске у американцев нет жестких требований к ширине. Если быть точнее, то минимальная ширина доски качества Selects и Common1 составляет 110 мм и шире. То есть это может доска 115, 116, 125, 178 мм и т. д. Нет жесткого ограничения по ширине доски кроме как минимальная ширина (110 мм). Только для доски низкого качества (тарной, для поддонов и т. д.) применяются фиксированные значения ширины.

Итак, доска различной ширины поступает по поперечному транспортеру на систему сортировки. Для управления процессом достаточно одного оператора.

В этой системе предусмотрено 16 датчиков, которые измеряют ширину, длину и кривизну доски. Сканер определяет качество доски. Эти данные обрабатываются компьютером в соответствии с заданными параметрами и передаются на участок оптимизации. Положение пил в многопильном станке определяется лазерами системы на каждой доске. Все пилы на станке, а их можно установить до 12 штук, плавающие и они передвигаются по команде, поступающей от компьютера.

Оператор отслеживает распиловку через компьютеризированный пульт управления. Он может либо принять предлагаемые компьютером параметры распиловки, либо внести изменения в систему, которые зависят от наличия обзола, дефектов, цвета и других характеристик по каждой отдельной доске, поскольку пока сканеры не готовы заменить полностью по цветовосприятию человеческий глаз.

Система оптимизации обеспечивает точную распиловку каждой доски согласно заданным параметрам.

При выборе автоматического управления, система работает без вмешательства оператора, обеспечивая высокую производительность. Положение упора задается посредством сообщения с системой оптимизации и системой лазерных указателей. Перемещение упора осуществляется с помощью сервопривода. Упор двигается по продольным направляющим, которые обеспечивают высокоточное позиционирование доски и надежность работы станка.

Вмонтированные в упор зажимные ролики подают доску на приводной стол многопильного станка и автоматически задают цикл подачи.

Приводные столы фирмы Mereen Johnson, приводимые в движение гидравлической системой с компенсированным давлением, и cистема регулирования времени обеспечивают плавную подачу на участок распиловки, уменьшая износ основных элементов станка.

Система оптимизации управляется компьютером с сенсорным дисплеем, для работы на котором не требуется специальная квалификация и навыки программиста.

Оператор вводит данные заготовок в базу данных, которые включают ширину и минимальную или максимальную требуемую длину доски. Как только компьютер подтверждает введенные данные, система оптимизации автоматически приводится в действие. Только при введении верных данных, система подтверждает начало операции, благодаря чему вам не придется производить повторную распиловку. Структуру отчетов о распиловке можно изменить под индивидуальные потребности клиента, в зависимости от оператора, рабочей смены, типа материала и продавца для детализированного анализа производительности линии.

Система оптимизации и транспортировки включает в себя компьютер с цветным сенсорным дисплеем 15 дюймов и портом для подключения к сети интернет, модемом для подключения к сети офиса и телефонной поддержкой компании Mereen-Johnson. Система управления распиловкой контролирует положение лазерных указателей, регулирует положение упоров на участке цепной подачи, а также управляет положением пил на многопильном станке 524-DC/SR4 «Select-A-Rip» для обеспечения максимального выхода. Оператор управляет процессом распиловки при помощи сенсорного дисплея и джойстика. Автоматизированный режим установки лазерных указателей предназначен для повышения производительности, поскольку оператор не задействован в процессе управления лазерами. Длины доски могут быть привязаны к их ширине для удобства соблюдения требований по размерам заготовок. Данные о доске и процессе распиловки записываются для последующего составления отчета и проектирования положения пил. Отчет позволяет измерить пиломатериал и перевести данные по распиловке на бордсфуты, линейные футы, квадратные футы, количество досок, а также смесь ширин в бордсфуте.

Точно такой же принцип работы предусмотрен и на торцовке доски и ряде других операций. На торцовке сканер сканирует доску по качеству и предлагает тот или иной вариант торцовки доски по длине и определяет качество заготовок. Но опять же, за работой сканера следит оператор, и в случае, если он считает, что сканер неправильно определил качество доски, вносит коррективы. Разумеется, это все делается в течение долей секунды. Поэтому операторы на участке сортировки и торцовки доски меняются каждые два часа. Более двух часов работы в таком темпе приводит к тому, что, как говорится, глаз замыливается, и оператору необходим двухчасовой отдых.

Естественно, что существует рыночная ниша, в которой работают компании, специализирующиеся, например, только на обработке высококачественного пиловочника, где процесс распиловки в основном основан на опыте и квалификации оператора лесопильного станка.

Алек Мих