Синхронизация технологий раскроя бревен и сушки пиломатериалов. Стр. 131–141

УДК

674.093:047

DOI:

10.37482/0536-1036-2025-6-131-141

Аннотация

Исследование посвящено синхронизации процессов раскроя бревен и сушки пиломатериалов. Показано, что при реальном количестве сечений пиломатериалов, вырабатываемых крупно-поточным лесопильным производством за технологический период, буферные накопители сушильных штабелей досок не обеспечивают бесперебойную работу туннелей. Наблюдается либо переполнение буферных накопителей штабелями, либо их отсутствие в моменты возникновения свободных мест в туннелях. Используемые методы расчета буферных накопителей штабелей не учитывают вероятностную природу характеристик лесопильного и сушильного цехов. В них нет математического описания взаимосвязей межу интенсивностью поступления штабелей сырых пиломатериалов, вместимостью буферного накопителя, а также количеством и вместимостью сушильных туннелей. Цель настоящей работы – найти закономерности накопления штабелей пиломатериалов перед сушильными туннелями и загрузки туннелей штабелями с установлением среднего времени ожидания штабелей в накопителе при различных характеристиках процессов распиловки бревен и сушки пиломатериалов. Система «накопитель штабелей – сушильные туннели» представлена как мультиканальная система массового обслуживания с параллельным функционированием каналов и ожиданием. Основными исходными показателями системы являются интенсивность поступления штабелей пиломатериалов в накопитель перед сушильными туннелями и интенсивность сушки пиломатериалов в 1 туннеле. В качестве основных выходных операционных характеристик выступают вероятность полной загрузки туннелей, средние количество штабелей в накопителе и время нахождения штабеля в накопителе. Установлены общие закономерности процессов накопления штабелей досок и заполнения сушильных туннелей в условиях крупно-поточного производства пиломатериалов. Представлены примеры решения практических задач синхронизации лесопиления и сушки пиломатериалов. Показано, что полученные графики и математические модели позволяют решать производственные задачи: анализировать влияние породы и размеров распиливаемого сырья, структуры поставов, скоростей подачи бревнопильного оборудования, режимов работы лесопильного цеха, а также режимов сушки пиломатериалов на выбор количества туннелей и их вместимости.

Сведения об авторах

В.В. Огурцов, д-р техн. наук, проф.; ResearcherID: AAZ-7418-2020, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8995-0496
Е.В. Каргина, канд. техн. наук; ResearcherID: AAZ-7109-2020, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0158-8259
А.А. Орлов, канд. техн. наук, доц.; ResearcherID: KBA-4858-2024, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9370-7544
Д.В. Дук^, аспирант; ResearcherID: AIF-4170-2022, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9821-0927
Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнёва, просп. им. газеты «Красноярский рабочий», д. 31, г. Красноярск, Россия, 660037; vogurtsov@mail.ru, ev_kargina@mail.ru, Orlov.tepl@mail.ru, danil.duk@yandex.ru

Ключевые слова

распиловка, пиломатериалы, накопитель, сушильный туннель, синхронизация, сушка древесины

Для цитирования

Огурцов В.В., Каргина Е.В., Орлов А.А., Дук Д.В. Синхронизация технологий раскроя бревен и сушки пиломатериалов // Изв. вузов. Лесн. журн. 2025. № 6. С. 131–141. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2025-6-131-141

Литература

1. Вагнер Г. Основы исследования операций. М.: Мир, 1973. Т. 3. 501 с. 

2. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. М.: Наука, 1988. 480 с. 

3. Зорин А.В., Зорин В.А., Пройдакова Е.В., Федоткин М.А. Введение в общие цепи Маркова. Н. Новгород: Нижегородск. гос. ун-т, 2013. 51 с. 

4. Калитеевский Р.Е. Технология лесопиления. М.: Лесн. пром-сть, 1986. 264 с. 

5. Калитеевский Р.Е. Лесопиление в XXI веке. Технология, оборудование, менеджмент. 2-е изд., испр. и доп. СПб.: ПрофиКС, 2008. 499 с. 

6. Калитеевский Р.Е., Артеменков А.М., Тамби А.А. Информационные технологии в лесопилении. СПб.: Профи, 2010. 191 с. 

7. Каргина Е.В. Повышение эффективности массового крупно-поточного лесопиления путем управления дробностью сортировки бревен по толщине: дис. … канд. техн. наук. Красноярск, 2024. 200 с. 

8. Клейнрок Л. Теория массового обслуживания. М.: Машиностроение, 1979. 432 с. 

9. Новиков Д.А. Сетевые структуры и организационные системы. М.: ИПУ РАН, 2003. 102 с. 

10. Огурцов В.В. Теория брусо-развальной распиловки бревен: моногр. Красноярск: СибГТУ, 2013. 233 с. 

11. Огурцов В.В., Каргина Е.В., Матвеева И.С. Двухкритериальная математическая модель оптимизации дробности сортировки бревен по толщине // Хвойные бореал. зоны. 2024. Т. XLII, № 4. С. 89–94. https://doi.org/10.53374/1993-0135-2024-4-89-94

12. Огурцов В.В., Орлов А.А., Дук Д.В. Идентификация проблемы синхронизации процессов раскроя бревен и сушки пиломатериалов // Хвойные бореал. зоны. 2025. Т. XLIII, № 2. С. 70–76. https://doi.org/10.53374/1993-0135-2025-2-70-76

13. Оре О. Теория графов. М.: Наука, 1968. 352 с. 

14. Таха Х. Введение в исследование операций. Т. 2. М.: Мир, 1985. 496 с. 

15. Трухан А.А., Кудряшев Г.С. Теория вероятностей в инженерных приложениях. Иркутск: Форвард, 2009. 364 с.

16. Турушев В.Г. Технологические основы автоматизированного производства пиломатериалов. М.: Лесн. пром-сть, 1975. 208 с. 

17. Chang S.J., Gazo R. Measuring the Effect of Internal Log Defect Scanning on the Value of Lumber Produced. Forest Products Journal, 2009, vol. 59, iss. 11–12, pp. 56–59. https://doi.org/10.13073/0015-7473-59.11.56

18. Hébert F., Grondin F., Plaice J. Mathematical Modeling of Curve Sawing Techniques for Lumber Industry. Applied Mathematical Modelling, 2000, vol. 24, iss. 8–9, pp. 677–687. https://doi.org/10.1016/S0307-904X(00)00009-3

19. Hinostroza I., Pradenas L., Parada V. Board Cutting from Logs: Optimal and Heuristic Approaches for the Problem of Packing Rectangles in a Circle. International Journal of Production Economics, 2013, vol. 145, iss. 2, pp. 541–546. https://doi.org/10.1016/j.ijpe.2013.04.047

20. Ikami Y., Matsumura Y., Murata K., Tsuchikawa S. Effect of Crosscutting Crooked Sugi (Cryptomeria japonica) Logs on Sawing Yield and Quality of Sawn Lumber. Forest Products Journal, 2010, vol. 60, iss. 3, pp. 244–248. https://doi.org/10.13073/0015-7473-60.3.244

21. Johansson J. Mechanical Processing for Improved Products Made from Swedish Hardwood. Acta Wexionensia, 2008, no. 157. 46 p.

22. Lin W., Wang J., Wu J., DeVallance D. Log Sawing Practices and Lumber Recovery of Small Hardwood Sawmills in West Virginia. Forest Products Journal, 2011, vol. 61, iss. 3, pp. 216–224. https://doi.org/10.13073/0015-7473-61.3.216

23. Makkonen M. Renewing the Sawmill Industry: Studies on Innovation, Customer Value and Digitalization: Academic Dissertation. Finland, Helsinki, University of Helsinki, Dissertationes Forestales 269, 2019. 65 p. https://doi.org/10.14214/df.269

24. Montero R.S., Moya R. Reducing Warp and Checking in 4 by 4 Beams from Small-Diameter Tropical Species (Tectona grandis, Gmelina arborea, and Cordia alliodora) Obtained by Turning the Pith Inside Out. Forest Products Journal, 2015, vol. 65, iss. 5–6, pp. 285–291. https://doi.org/10.13073/FPJ-D-14-00089

25. Murara Junior M.I., Pereiro da Rocha M., Trugilho P.F. Estimativa do Rendimento em Madeira Serrada de Pinus para Duas Metodologias de Desdobro. Floresta e Ambiente, 2013, vol. 20, no. 4, pp. 556–563. (In Port.). http://dx.doi.org/10.4322/floram.2013.037