определение производственной мощности лесо

УДК 674.093.002.1
Р. Е. Калитеевский, д. т. н., профессор, заслуженный деятель науки РФ, академик РАЕН,
член-корреспондент МАН ВШ; А. М. Артеменков; А. А. Тамби; А. В. Гаврюков, СанктПетербургская государственная лесотехническая академия, Санкт-Петербург, Россия.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ МОЩНОСТИ ЛЕСОПИЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ
Современное лесопильное предприятие представляет собой комплекс взаимосвязанных участков производства:
– склад не рассортированного сырья;
– участок подготовки пиловочного сырья к обработке;
– склад рассортированного сырья;
– лесопильный цех;
– участок формирования сушильных штабелей;
– участок камерной сушки пиломатериалов;
– участок окончательной обработки пиломатериалов, включающий в
себя склад сухих пиломатериалов, линию окончательной обработки
пиломатериалов;
– склад для хранения пиломатериалов в кондиционных транспортных
пакетах и для формирования партий отгрузки.
Технологический процесс производства пиломатериалов с формированием партий
отгрузки в кондиционных транспортных пакетах представляет собой непрерывный производственный поток, в котором параметры работы одного участка влияют на параметры
работы остальных участков.
Если не учитывать такого взаимного влияния участков друг на друга при проектировании и расчетах, то в дальнейшем, это может привести к незапланированным (случайным) простоям всего предприятия и существенно снизить его проектную производственную мощность.
Основной задачей современного лесопильного предприятия является поставка заказчику требуемых спецификационных пиломатериалов в кондиционных транспортных пакетах в заданном объеме и в заданные сроки. Решение этой задачи возможно только при
согласованной работе всех участков лесопильного производства. Максимальная произ-
водственная мощность лесопильного предприятия может быть достигнута только при
комплексном планировании получения пиломатериалов на каждой стадии, начиная со
склада не рассортированного сырья и заканчивая подготовкой транспортных пакетов пиломатериалов к отгрузке потребителю.
На рис. 1 представлена структурная схема лесопильного предприятия. Стрелками
обозначено влияние участков друг на друга.
Склад
нерассортированного
сырья
Подготовка
сырья к
обработке.
Склад
рассортирован
ного сырья
Лесопильный
цех
Участок
формирования
сушильных
штабелей
Участок
камерной
сушки
Участок
окончательной
обработки
пиломатериалов
Подготовка
транспортных
пакетов
пиломатериалов
к отгрузке
Склад
готовой
продукции
Рис. 1. Структурная схема лесопильного предприятия
Склад не рассортированного сырья предназначен для хранения пиловочных бревен,
поступающих на предприятие. Емкость склада должна обеспечить размещение запаса
бревен достаточного для запуска и дальнейшей непрерывной работы линии сортировки
бревен.
На участке сортировки бревен, в свою очередь, необходимо подготовить объем бревен, обеспечивающий работу лесопильного цеха в течение оперативного периода, то есть
времени, в течение которого головное оборудование лесопильного цеха распиливает одну
сортировочную группу. Количество, границы и объем сортировочных групп должны
обеспечить оптимальную загрузку лесопильного цеха при минимизации склада рассортированного сырья, а также бесперебойную работы всего предприятия.
Выбор оборудования в лесопильном цехе необходимо производить с учетом необходимой производственной мощности цеха, обеспечивающей выпиловку необходимых спецификационных досок и их объемов, требующихся заказчику. Распиловку бревен необходимо организовать так, чтобы, с одной стороны, обеспечить оптимальную загрузку участка сушки пиломатериалов, а с другой – распиливать бревна с учетом кривой сырья поступающей в лесопильный цех.
Участок формирования сушильных штабелей должен обеспечить переработку всего
объема пиломатериалов, поступающих из лесопильного цеха.
Оперативный запас и склад пиломатериалов перед сушильными камерами зависит от
их производительности и необходим для обеспечения бесперебойной работы этих камер.
Объем оперативного запаса пиломатериалов равен объему минимальной партии запуска
пиломатериалов в сушильную камеру. При этом необходимо учитывать два возможных
варианта хранения пиломатериалов до и после сушильных камер: сушильные штабеля
хранятся на специально отведенной площади; сушильные штабеля хранятся на рельсовых
путях. Производственная мощность участка камерной сушки рассчитывается исходя из
заданной спецификации и назначения пиломатериалов с учетом требований к влажности и
качеству. Склад после сушильных камер перед линией окончательной обработки пиломатериалов (ЛООП) должен обеспечивать размещение пиломатериалов в объеме равном минимальной партии запуска на ЛООП, которой соответствует объему пиломатериалов, перерабатываемому за оперативный период времени.
На участке окончательной обработки сухих пиломатериалов необходимо устанавливать ЛООП соответствующей производительности, при этом необходимо предусмотреть
организацию склада между сушильными камерами и ЛООП с емкостью, достаточной для
размещения минимальной партии запуска пиломатериалов на ЛООП.
На участке подготовки транспортных пакетов к отгрузке производится окантовка пакетов и маркировка.
На складе готовой продукции формируются и хранятся партии отгрузки в транспортных пакетах. Неправильно подобранный объем склада кондиционных транспортных
пакетов, задержка с отправкой уже выпиленных партий пиломатериалов, также могут
привести к остановке работы всего предприятия, так как не будет места под вновь производимую продукцию.
Поступление на склад готовой продукции пиломатериалов, необходимых заказчику,
напрямую зависит от производительности цеха камерной сушки. При её недостаточной
пропускной способности сроки подготовки транспортных пакетов могут увеличиться.
Вследствие неправильного подбора сушильного оборудования (нехватке камер для обработки всего объема досок, поступающих из лесопильного цеха) склад сырых пиломатериалов между лесопильным цехом и участком камерной сушки может быть переполнен, что
приведет к вынужденной остановке лесопильного цеха. Наоборот, при пропускной способности сушильных камер превышающей производительность лесопильного цеха, появятся многочисленные вынужденные простои.
Сбой на любом из производственных участков способен остановить работу всего
предприятия. В связи с этим, необходимо комплексно рассчитывать все лесопильное
предприятие в целом, а не определять производственную мощность и параметры работы
участков без их взаимосвязи. Это важно не только при строительстве новых, но и при реконструкции существующих лесопильных предприятий.
Нами предлагается алгоритм комплексного расчета новых лесопильных предприятий.
Предложенный алгоритм может использоваться и при расчетах реконструируемых
предприятий.
Общий алгоритм комплексного расчета лесопильных предприятий представлен на
рис. 2.
Начало
1
Ввод исходных данных
2
Анализ спецификации пиловочного сырья и пиломатериалов.
Обоснование способа раскроя бревен на доски
3
Подбор и расчет оптимальных поставов. Составление плана раскроя
пиловочного сырья. Определение объемного выхода пиломатериалов.
Расчет баланса древесины при раскрое пиловочного сырья
4
Выбор и обоснование головного бревнопильного оборудования
5
Определение количества сортировочных групп бревен и их объемов
6
Определение производственной мощности лесопильного цеха
7
Выполнение заданного объема распиловки
8
Выбор и расчет производительности технологического и
транспортного оборудования лесопильного цеха
9
Составление и анализ структурно-технологической схемы
лесопильного цеха
10
Расчет необходимого количества сушильных камер
11
Расчет производительности участка формирования сушильных
штабелей
12
Определение необходимой емкости склада перед лесосушильными
камерами
13
Определение необходимой емкости склада после лесосушильных
камер
14
Выбор и расчет производительности линии окончательной обработки
пиломатериалов
15
Расчет участка подготовки транспортных пакетов
16
Расчет емкости склада готовой продукции при хранении в
транспортных пакетах
Нет
Да
Нет
Да
Конец
Рис. 2. Общий алгоритм комплексного расчета лесопильных предприятий
Бл. 1 осуществляет ввод исходных данных – планируемая производственная мощность, кривая сырья, регион расположения завода, спецификация выпиливаемого сырья и
т.д. Бл. 2 логический блок - производящий проверку выполнения возможности выпиловки
заданных спецификационных материалов в зависимости от исходных данных. В случае
выполнения выбираются возможные варианты раскроя бревен. Если выполнение невозможно, то предусмотрен возврат для коррекции исходных данных. Бл. 3 осуществляет выбор оптимального плана раскроя сырья с заданными условиями. Бл. 4 проводит анализ
полученных данных, а также проводит выбор и обоснование требуемого головного бревнопильного оборудования, отвечающего всем требованиям по выпиловке пиломатериалов
в заданных объемах. Бл. 5 определяет количество сортировочных групп бревен на складе
рассортированного сырья, с целью его минимизации. Бл. 6 рассчитывает производственную мощность лесопильного цеха. Бл. 7 – логический блок, определяющий проверку выполнимости распиловки заданного объема распиловки при использовании выбранного типа головного оборудования, а также предусматривает возврат для анализа и выбора другого типа оборудования при невыполнении заданной производственной мощности. Бл. 8
осуществляет выбор и расчет технологического и вспомогательного транспортного оборудования в лесопильном цехе. Бл. 9 составляет и анализирует структурнотехнологическую схему лесопильного цеха, в зависимости от выбранного технологического оборудования и специализации предприятия.. Бл. 10 выполняет расчет необходимого количества сушильных камер в зависимости от объемов и сечений выпиливаемых материалов. Бл. 11 осуществляет расчет участка формирования сушильных штабелей. Бл. 12
определяет необходимую емкость склада перед сушильными камерами. Бл. 13 определяет
необходимую емкость склада после сушильных камер. Бл. 14 проводит выбор и расчет
производительности линии окончательной обработки пиломатериалов. Бл. 15 производит
расчет участка подготовки транспортных пакетов. Бл. 16 определяет необходимую емкость склада готовой продукции, при хранении в транспортных пакетах.
В представленной статье представлена структурная схема лесопильного предприятия, а также раскрыты зависимости влияния участков друг на друга. Представлен общий
алгоритм комплексного расчета лесопильных предприятий, позволяющий наиболее полно
рассчитать его реальную производственную мощность, выбрать необходимое технологическое и транспортное оборудование, а также учесть связи участков лесопильного завода
между собой.
Библиографический список
1. Калитеевский Р. Е. Лесопиление в 21 веке. – СПб.: Профи Информ, 2005. – 480 с.
2. Калитеевский Р. Е. Теория и организация лесопиления. – М.: Экология, 1995. –
325 с.
3. Калитеевский Р. Е. Метод расчета производственной мощности лесопильных
предприятий, основные процессы лесопиления и методика их расчета: Текст лекций. –
СПб.: СПбЛТА, 2002. – 124 с.
4. Калитеевский Р. Е. Оборудование, процессы и организация производства пиломатериалов: Учебное пособие. – СПб.: СПбЛТА, 2003. – 154 с.
Сведения о публикации
Р.Е. Калитеевский, АМ. Артеменков, А.А. Тамби, А.В. Гаврюков Определение производственной мощности лесопильных предприятий при проектировании. Архангельск ИВУЗ “Лесной журнал”, №4. 2008 г., с. 93 – 98.