Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Основы теории организации производства пиломатериалов

31.07.2015

Организация производства пиломатериалов предопределяется уровнем развития методов переработки пиловочных бревен на пилопродукцию, совершенствованием оборудования, систем управления и производственных процессов лесопиления.
Исторически распиловка бревен на доски в России начала производиться в эпоху Петра I на лесопильных рамах, привод движения пильных рамок которых осуществлялся с помощью так называемых водяных мельниц. Первые лесопильные рамы в России были созданы братьями Баженовыми в г. Архангельске. Несколько лесопильных установок работало также в г. Санкт-Петербурге.
Сравнительно большие объемы сырья и скорости его обработки преимущественно по проходному методу изначально предопределили формирование организации производства пиломатериалов на поточных принципах. Первоначально доски получали на одной лесопильной раме. При необходимости обрусовку бревна и развал бруса производили на раме поочередно, осуществляя возврат брусьев и их накапливание до перестановки постава пил. Таким образом, процесс обработки осуществлялся последовательно. Увеличение объемов распиловки привело к дифференциации операций. Транспортировка продукции (особенно экспортной) на большие расстояния привела к необходимости выпуска всех досок обрезными. Появились обрезные станки.
Развал брусьев на раме второго ряда, обрезка необрезных досок на обрезных станках и их торцовка на торцовочных позволили осуществлять процессы параллельно, т.е. одновременно.
Сначала для распиловки бревна на лесопильной раме требовалось затратить десятки минут, а для обрезки необрезной доски на обрезном станке — минуты, причем кромки досок обрезали поочередно. Затем появились двухпильные обрезные станки с цепной подачей и вставными упорами. Того количества материала, которое находилось между станками, было достаточно не только для локализации различных цикловых интервалов (т. е. разницы в рабочих циклах станков), но и потерь производительности станков из-за выхода их из строя по разным причинам. Рост производительности бревнопильных станков и вызванное им совершенствование конструкций обрезных станков и другого оборудования лесопильного цеха привели к дальнейшему увеличению объемов обрабатываемого материала и степени непрерывности потока.
В лесопильном цехе появился непрерывный производственный поток. Этому во многом благоприятствовал заложенный в основе работы лесопильных рам и обрезных станков проходной (сквозной) метод обработки материала.
Развитие науки и техники привело к совершенствованию конструкций машин и увеличению скорости их рабочих органов. Однако возможному увеличению производительности оборудования препятствовали физические возможности рабочих, выполняющих вспомогательные и переместительные операции. Сначала эти операции механизировали и частично автоматизировали только в основном процессе лесопильных цехов. Это привело к созданию специализированных впереди- и позадирамных механизмов. На складах сырья и пиломатериалов появились краны, автопогрузчики, автолесовозы и другое подъемно-транспортное оборудование.
Лесопильное производство почти с начала его существования является массовым. Раскрой бревен сравнительно небольших диаметров преимущественно в европейской частя нашей страны стимулировал внедрение рамной распиловки и сортировки сырья по диаметрам. Поэтому лесопиление организуется по принципам переменно-поточных производств, когда технологически сходные группы лесоматериалов обрабатывают на линиях попеременно.
Структура простейшего производственного процесса лесопиления состоит из складов сырья, лесопильных цехов с сортировочными площадками и складов пиломатериалов. В этих условиях на лесопильные цехи приходится до 60 % и более всех трудозатрат и капиталовложений.
При переходе к пакетному методу обращения и отгрузке с лесопильных предприятий транспортных пакетов пиломатериалов основная часть (около 50 %) капитальных вложений и трудовых затрат заводов переносится на процессы окончательной обработки продукции. Склады пиломатериалов превращаются в цехи и участки, обеспечивающие 100 %-ю камерную сушку, контроль качества и окончательную торцовку уже сухих досок с их сортировкой по длинам и сортам. Партии пилопродукции комплектуют, хранят и отгружают в плотных транспортных пакетах из досок одного сорта, сечения и преимущественно одной длины. Производственный процесс лесопиления в этих условиях организован по методу непрерывно-поточного производства на всем заводе.
Пакетный метод обращения пиломатериалов характеризовал переход от штучной погрузки (досок) к погрузке крупных транспортных единиц (пакетов досок). Это позволило резко сократить простой транспортных средств, а следовательно, уменьшить циклы оборота вагонов, судов, автомобилей и увеличить перерабатывающую способность железнодорожных станций и портов в условиях комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ.
Основы теории организации производства пиломатериалов

На рис. 13.1 представлен график эффективности использования транспортных средств в зависимости от увеличения их скорости и методов перевозок. Кривая IA характеризует рост указанной эффективности до точки А, соответствующей увеличению скорости, например, судов, перевозящих непакетированные заранее пиломатериалы. Как и в случае использования почти любой машины, организационные мероприятия и механизация вспомогательных операций (в данном случае погрузки и разгрузки судов) позволяют иметь некоторый рост их эффективности до определенного момента (точка А). С этого момента дальнейшее увеличение скорости не дает ощутимого экономического эффекта (кривая IA'). Для того чтобы обеспечить дальнейший рост эффективности использования транспортных средств (кривая IБ), необходимы принципиальные, коренные изменения в структуре вспомогательных операций. Такими изменениями явились пакетные перевозки. Внедрение отгрузки пиломатериалов в плотных транспортных пакетах позволило в 2 раза сократить оборот судов, перевозящих их, например, по маршруту Архангельск—Лондон. В целом пакетные перевозки пиломатериалов позволяют на 10...25 % увеличить полезную загрузку железнодорожных вагонов, в 3 раза уменьшить время на погрузку и разгрузку четырехосных вагонов и, что особенно важно, на 15...20 % сократить потребность в вагонах для перевозки планируемого количества лесных грузов.
Пакетирование и контейнеризация всех видов продукции становятся одной из важнейших проблем лесопиления.
Пакетный метод перевозки и перегрузки пиломатериалов до недавнего времени разрабатывался в нашей стране на основе оснащения промышленности и транспорта подъемно-транспортным оборудованием грузоподъемностью 3...5 т.
Блок-пакеты пиломатериалов — более крупные транспортные единицы и соответствуют требованиям, предъявляемым к крупнотоннажным контейнерам. При переходе на блок-пакетную отгрузку необходим переход от оборудования грузоподъемностью 3...5 т к оборудованию грузоподъемностью 10...30 т. Этот процесс можно охарактеризовать представленной на рис. 13.1 кривой IС, показывающей, что дальнейший рост эффективности использования транспортных средств (после точки Б) требует перехода в нашем случае от пакетных к блок-пакетным перевозкам. В противном случае мы после определенного момента попадаем в зону затухания эффекта (кривая 1Б).
Переход на отгрузку блок-пакетов требует новых затрат на подъемно-транспортное оборудование и пересмотра ряда организационных положений. Канадская национальная ассоциация железных дорог считает, что для условий Северной Америки переход на перевозку пиломатериалов блок-пакетами массой 20 т на расстояние 3200 км рентабельно, если годовой грузооборот на данном направлении не менее 280 тыс. м3.
Требования к увеличению точности измерения размеров и особенностей формы пиловочных бревен для получения высокого уровня выхода пиломатериалов и производительности лесопильных потоков приводят к выносу сортировки бревен из бассейнов и осуществлению ее на берегу на автоматизированных линиях. Все это революционизирует структуру производственного процесса лесопиления, т. е. состав операций (линий), характер связи между ними и системы управления.
В этих условиях производственный процесс на предприятиях состоит уже не из лесопильного цеха и складов сырья и пиломатериалов, а из целого ряда цехов и участков, состоящих в свою очередь из автоматизированных линий. Между ними располагаются строго регламентированные запасы материала, обеспечивающие в условиях автоматизации подъемно-транспортных средств и операций синхронную работу переменно-поточных линий лесопиления, комплектование технологически необходимых объемов партий лесо- и пиломатериалов определенных параметров и выполняющие ряд других функций.
Стремление к уменьшению капитальных вложений и трудовых затрат на переместительные операции материала и промежуточное складирование приводит к еще большей степени непрерывности лесопильных потоков. Это выражается в том, что на современных предприятиях, например, процессы сортировки и окорки бревен выполняются на комплексных автоматизированных линиях с исключением промежуточного складирования сырья между этими операциями.
Создаются линии для выборочной торцовки и автоматической сортировки досок по сечениям с крупногабаритными сдублированными карманами, позволяющими накапливать в них такие объемы досок тех или иных сечений, которые соответствуют объемам крупногабаритных сушильных штабелей размером 2050 х 5000 х 6800 мм.
Непрерывно-поточный метод становится основной формой организации лесопильного производства. Переход от производственно-технологического процесса к потоку является, по сути, переходом от содержания (существа) вопроса к форме, в которую он облекается.
Непрерывный лесопильный поток имеет следующие характерные черты: процессы и все операции выполняются последовательно в пространстве и одновременно во времени; для выполнения каждой из операций устанавливается (закрепляется) определенное специализированное оборудование; все операции и участки производства четко синхронизированы; оборудование компонуется в строгом соответствии с ходом производственно-технологического процесса и представляет собой единую ритмично работающую систему.
Прогресс в науке и технике резко повышает требования к технологии, оборудованию и системам управления. Человек уже не может справиться с огромным потоком информации. Выполнение функций оптимизации раскроя пиловочного сырья, управления процессами и самим производством пиломатериалов начинает передаваться автоматическим устройствам и системам с использованием ЭВМ.
Эффективность применения тех или иных линий и систем в условиях конкретных заводов определяется тек, насколько соответствуют заложенные в их структуре уровни дифференциации и концентрации операций условиям работы, в которых они будут функционировать. Однако всегда следует учитывать, что чем больше степень непрерывности лесопильных потоков, тем выше уровень их комплексной механизации и частичной автоматизации, обеспечивающий при соответствующих условиях и большую экономическую эффективность.
В организации производства пилопродукции к важнейшим следует отнести следующие три положения: тип организации лесопиления; объем производства пилопродукции на определенном лесопильном предприятии; уровень специализации лесопильного предприятия.