Seminar on future sawmills

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Seminar on future sawmills"

Olivia Sariola
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Seminar on future sawmills Simulation of wood components production Tiecheng Song and Arto Usenius Copyright VTT Valtion teknillinen tutkimuskeskus

2 Background Content Modeling of stems and sawlog materials InnoSim sawing simulator for component sawing simulation Simulation results sawing logs into components recutting lumber into components Conclusion Copyright VTT Valtion teknillinen tutkimuskeskus 2

Simulation results sawing logs into components recutting lumber

3 Background Due to rapidly rising wood material prices and hard competition in the market place, sawmills must fully exploit their raw material potentials under given market demand conditions. High quality logs > high quality lumber; Middle or even poor grade logs > value added wood products, e.g. wood components. Wood component provides a competitive alternative as a value added added sawn product. Copyright VTT Valtion teknillinen tutkimuskeskus 3

High quality logs > high quality lumber; Middle or even poor grade logs > value added wood products, e.g. wood components.

4 Challenges in wood component business Good understanding of the wood component market and customers needs, i.e. what to be produced and with what prices; Profitability issues have to be assessed with care. What raw materials suits certain type of wood component sawing most economically? Flexibility of production lines and process; Manufacturing costs are more sophisticated since component production involves much more material handling, production control and coordination activities. Copyright VTT Valtion teknillinen tutkimuskeskus 4

Flexibility of production lines and process; Manufacturing costs are more sophisticated since component production involves much more

5 Z Sound D s Dead D t X Parameters describing log internal knots Knot length, diameter and volume (sound and dead) Position in stem: insertion and compass angle L s L t Parameters describing log and heartwood geometry 24 radius describing log and heartwood cross section for each 50 mm of stem height Copyright 5 VTT Valtion teknillinen tutkimuskeskus

Parameters describing log and heartwood geometry 24 radius describing log and heartwood

6 Simulation of production of wood components from sawlogs Log positioning optimization e.g. for achieving maximum internal cylinder; Live saw logs into flitches Ripping and crosscutting optimization; Grading of the wood components according to the user defined faceand edge specific quality requirements. Copyright VTT Valtion teknillinen tutkimuskeskus 6

crosscutting optimization; Grading of the wood components according to the user defined

7 Example of optimized sawing of a flitch into wood components Copyright VTT Valtion teknillinen tutkimuskeskus 7

8 Component products Product Allowed knots 1 Knot free 4 faces 2 Knot free 3 faces 3 Sound knots 4 faces 4 Sound knots 3 faces 5 Sound knots 4 faces, 1 black knot Copyright VTT Valtion teknillinen tutkimuskeskus 8

Sound knots 3 faces 5 Sound knots 4 faces, 1 black

9 Case study of wood component cutting Volume yield as a function componeent minimum length (one component product) mm 250 mm 350 mm 450 mm 750 mm 1000 mm Volume yield % Log (sorted by diameter, scale not linear) Copyright VTT Valtion teknillinen tutkimuskeskus 9

40 30 20 10 0 126 163 174 188 192 205 214 228 236 242 249 263 268 276 292 301 323 388 414

10 Case study of wood component cutting Volume yield as a function minimum component minimum length (two component products) Volume yield % mm 250 mm 350 mm 450 mm 750 mm 1000 mm Log (sorted by diameter, scale not linear) Copyright VTT Valtion teknillinen tutkimuskeskus 10

mm 750 mm 1000 mm 0 126 163 174 188 192 205 214 228 236 242 249 263 268 276 292 301 323 388

11 Case study of wood component cutting Value in component sawing as a function of component length mm 250 mm 350 mm 450 mm 750 mm 1000 mm Value /Log m Log (sorted by diameter, scale not linear) Copyright VTT Valtion teknillinen tutkimuskeskus 11

100 50 0 126 163 174 188 192 205 214 228 236 242 249 263 268 276 292 301 323 388 414

12 Case study of wood component cutting Value yield in component sawing as a function of component minimum length (two component products) Value /Log m mm 250 mm 350 mm 450 mm 750 mm 1000 mm Log (sorted by diameter, scale not linear) Copyright VTT Valtion teknillinen tutkimuskeskus 12

450 mm 750 mm 1000 mm 126 163 174 188 192 205 214 228 236 242 249 263 268 276 292 301 323 388

13 Component products Volume yield % Volume yield as a function of component length Clear grade 43,7 40,7 36,4 32,6 25,6 20, Minimum length of component mm Copyright VTT Valtion teknillinen tutkimuskeskus 13

32,6 25,6 20,8 0 150 250 350 450 750 1000 Minimum length of

14 Comparing different sawing methods: cant sawing, live sawing and component cutting Value yield as a function of log top diameter Value yield /log m Log top diameter mm Cant sawing Live sawing 1 Live sawing 2 Component 1 Component 2 Poly. (Cant sawing) Poly. (Live sawing 1) Poly. (Live sawing 2) Poly. (Component 1) Poly. (Component 2) Copyright VTT Valtion teknillinen tutkimuskeskus 14

mm Cant sawing Live sawing 1 Live sawing 2 Component 1 Component 2 Poly. (Cant sawing) Poly.

15 Upgrading lumber into wood components Copyright VTT Valtion teknillinen tutkimuskeskus 15

16 Increase of value yield by upgrading sawn timber into component, pine 25*100 Increase of value yield % Sawn timber pieces Copyright VTT Valtion teknillinen tutkimuskeskus 16

260 240 220 200 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49

17 250 Increase of value yield by upgrading sawn timber into component, pine 50*150 Increase of value yield % C Grade A+B Grade Sawn timber pieces Copyright VTT Valtion teknillinen tutkimuskeskus 17

50 100 C Grade A+B Grade 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40

18 Total value of the products as a function of number of component products 400 Value /sawn timber m Number of products Copyright VTT Valtion teknillinen tutkimuskeskus 18

150 38150 50150 50200 25100 25125 22100 22150 1 2 3 4 5

19 Conclusions The simulation model can be used in optimizing wood raw material use in wood components production; Newly devised wood component products can be virtually manufactured with the simulation model to assess its profitability; Changes in production inputs, such as product prices, raw material quality/prices etc, can be simulated to assess its profitability impacts; Reliable and detailed input data of raw materials are prerequisites for successful implementation of simulation research. Copyright VTT Valtion teknillinen tutkimuskeskus 19

such as product prices, raw material quality/prices etc, can be simulated to assess its profitability impacts; Reliable and detailed

20 Tulevaisuuden Saha seminaari Täsmäsahatavaran ja komponenttituotteiden valmistus Savcor Forest Oy

21 Tiedonsiirtostandardien kehitystä metsä ja puutuoteteollisuudessa 1980 aloitettiin Edifact sanomankehitys FTP tiedonsiirtona (pakettierittelyt yms.) 1990 EDISAW pohjoismaisella tasolla 2000 XMLsaw standardi pohjoismaisella tasolla 2003 XMLsaw yhteisö liittyi papinet:iin > modifioitiin papinet standardiin (WoodX) Laskut, pakettierittelyt, lastausohjeet yms Metsäteollisuus ry:ssä Puutuoteteollisuuden prosessikoneiden tiedonsiirron kehittäminen 2009 => Tuotantolaitosten/ linjojen mittaustiedot/ tiedonsiirrot esim. ERPtoiminnanohjausjärjestelmiin on toteutettu usein valmistaja ja asiakaskohtaisesti ilman yhteisiä tiedonsiirtostandardeja.

22 Tiedonsiirtostandardien hyödyt Sähköinen liiketoiminta kumppaneiden välillä Sähköinen liiketoiminta standardien avulla Jokainen käyttäjä rakentaa sanomarajapinnan omaan järjestelmäänsä Standardi luo yhteisen sanomarajapinnan kaikkien käyttöön Jokaisen toimijan on rakennettava yhteydet ja sanomasisältö toimijakohtaisesti Kaikki kumppanit käyttävät samaa standardia myös muiden kumppaneiden kanssa

23 Tietojärjestelmien / prosessiautomation välinen tiedonsiirto Toiminnanohjausjärjestelmä Myynti /ostotilaukset Varastonhallinta Tuotannonohjaus/ suunnittelu Tiedonsiirto Tuotantoprosessit, automaatio, mittausjärjestelmät

24 Tuotannonsuunnittelu / prosessiyhteydet

25 Start Erp järjestelmästä tiedonsiirtoa tuotantoketjuun / takaisin

26 Reaaliaikainen tuotettu tieto Erp järjestelmään takaisin Tuotantojonot Käytetyt raaka aine määrät/ laadut Tuotettu määrät (I II III... laadut) Ajoajat Seisakit...

27 Tietojärjestelmien tehtävä tulevaisuuden saha ja puutuoteteollisuudessa q Tuotantoerän aikataulutus/ ajojärjestys nousee yhdeksi tärkeäksi tekijäksi laadukkaaseen lopputulokseen ja toimitusvarmuuteen pääsemiseksi q Täsmäsahatavara ja komponenttituotanto tehdään yksilöllisesti sen hetkiseen raakaaineeseen perustuen, josta on määrä/ laatutiedot selvillä ennen tuotantoa aloitettaessa ja lopputuotteita tuotetaan tilauksia vastaavat määrät q Mittaustietoa saatavissa paljon, joten keskityttävä oleellisen tiedon tallentamiseen ja jatkokäsittelyyn, sekä niiden tietojen hyväksikäyttöön tulevissa tapahtumissa esim. tulevien tuotantoerien ajoissa, tuotekohtaisessa kustannuslaskennassa... q Reaaliaikaisten online tiedonsiirtotoimintojen kehittäminen läpi tuotantoketjun => virheet havaitaan heti q Työstökoneet, kamerat yms. ovat yhteisessä verkossa josta on tiedot luettavissa q RFID tagien yms. uusien tekniikoiden hyväksikäyttö/ testaus sahateollisuuden tuotantoketjussa, varastonhallinnassa ja tiedonsiirroissa q Kaikilla osapuolilla on halukkuutta kehittää yhteisiä tiedonsiirto standardeja/ menetelmiä jotta pysytään paalupaikalla

Samankaltaiset tiedostot

Tulevaisuuden Saha seminaari. SisuPUUN tavoitteet 27.05.2009 Jouko Silen

Tulevaisuuden Saha seminaari. SisuPUUN tavoitteet 27.05.2009 Jouko Silen Tulevaisuuden Saha seminaari SisuPUUN tavoitteet 27.05.2009 Jouko Silen SisuPUU, miksi? Lähtökohtana projektissa: 2004 2005 vuosien tappiolliset tulokset Sahateollisuuden kehitysvaihtoehdot 1. Keskittyminen