Введение к работе
Актуальность темы исследования.
Повышение эффективности использования пиловочного сырья во все времена оставалось одной из основных задач, которые ставились промышленностью перед отечественной наукой. Эта общая задача распадалась на ряд взаимозависимых направлений: углубление теории раскроя, оптимизация сортировки пиловочного сырья, а также определения выхода пилопродукции в зависимости от размерных и качественных особенностей пиловочных брёвен.
В настоящее время ситуация с переработкой лесоматериалов коренным образом изменилась. Полностью демонтирована система специализации и кооперированных связей между предприятиями. Резко возросло количество сечений пиломатериалов, вырабатываемых одним предприятием. Произошли существенные изменения в структуре сырья.
Изменившиеся экономические условия заставили по-новому взглянуть на оценку эффективности использования пиловочного сырья. Предприятия перешли на работу по краткосрочным контрактам, а не на достижение плановых объемных заданий по году. На первый план вышел спецификационный, а не объёмный выход. Анализ всей суммы изменений поставил под вопрос саму концепцию «распиловки в цель», которая до сих пор остаётся основой производства товарных пиломатериалов. В этом отношении представленная диссертационная работа является логическим продолжением ранее проведённых исследований ЦНИИМОДа, которые подтвердили такой прогноз развития технологии лесопиления.
Целью исследования является обоснование концептуально нового подхода к производству товарных пиломатериалов для внешнего и внутреннего рынков.
Задачи исследования
Для достижения поставленной цели надо решить следующие основные задачи:
- выполнить анализ положений теории раскроя пиловочного сырья и
практики производства пиломатериалов с позиций современных требований
рынка;
- собрать информацию о размерно-качественном составе пиловочного
сырья на предприятиях региона;
- установить закономерности и составить математические модели
распределения брёвен по диаметрам в вершинном торце и по длинам;
выполнить теоретическую оценку комплексного влияния размерных параметров брёвен и производственных факторов на рассеивание размеров пилопродукции, определить механизм его образования;
разработать методику подбора брёвен в сортировочные группы с целью эффективного использования пиловочного сырья и обеспечения контрактных спецификаций продукции;
исследовать изменение выхода пиломатериалов и охвата вершинного диаметра поставом в зависимости от предложенных рекомендаций.
Объектом исследования является система подготовки круглых лесоматериалов перед распиловкой.
Методы исследований. При выполнении диссертационной работы были использованы теория планирования эксперимента, теория раскроя пиловочного сырья, методы математической статистики, теории вероятностей и элементы кластер-анализа. Для обработки экспериментальных данных применялся пакет IBM-совместимых прикладных программ.
Научная новизна работы:
представлен новый подход к оценке размерных характеристик множества круглых лесоматериалов как информационного массива и проверена корректность традиционных оценочных показателей для этих массивов;
установлены закономерности распределения брёвен по длинам в каждой группе диаметров, разработаны модели распределения;
- предложена новая методика подбора брёвен в сортировочные группы,
ориентированные на снижение рассеивания пиломатериалов по размерам;
- показана взаимосвязь способов сортировки пиловочного сырья и
рекомендаций по составлению поставов с наиболее продуктивными схемами
раскроя.
На защиту выносятся следующие научные положения:
новый подход к оценке множества поступающих на предприятие брёвен как информационного массива;
информация о размерных параметрах пиловочных брёвен и характере их распределения по диаметрам в вершинном торце и длинам;
методика подбора брёвен в сортировочные группы, ориентированные на снижение рассеивания пиломатериалов по размерам;
предложения по технологическому совершенствованию производства товарных пиломатериалов.
Достоверность выводов и результатов исследований. Научные
положения, выводы и рекомендации, изложенные в настоящей работе
обоснованы теоретическими решениями и экспериментальными данными.
Достоверность результатов исследований подтверждается
аргументированностью принятых допущений и сходимостью экспериментальных расчётов с теоретическими положениями.
Практическая значимость. Определяется внедрением в производство результатов исследований, направленных на оптимизацию планирования раскроя с целью применения ресурсосберегающих технологий лесопромышленного комплекса в условиях Европейского Севера. Разработанная методика сортировки и подбора сырья в постав представляет собой инновационную концепцию производства пиломатериалов и может быть адаптирована для условий каждого конкретного предприятия. Предлагаемый способ сортировки сырья может быть реализован на существующем оборудовании лесопильно-деревообрабатывающих предприятиях без существенного изменения технологического процесса.
Реализация результатов работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований прошли производственную проверку. Предлагаемая методика подбора пиловочного сырья в постав использована при подготовке одного из вариантов технологического проекта комплексной реконструкции ОАО «Архангельский ЛДК №3».
Апробация работы. Основные научные положения и результаты исследований докладывались и обсуждались на международной научно-технической конференции «Проблемы развития дизайна и композиции
художественных изделий» (Архангельск, 2010), международной научно-технической конференции «Лісове господарство України: проблеми та перспективи» (Львов, 2011), международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития лесного комплекса» (Вологда, 2011), научно-технической конференции «Наука и образование для лесопромышленного комплекса России» (Москва, 2012), международной молодёжной научной конференции по естественнонаучным и техническим дисциплинам «Научному прогрессу - творчество молодых» (Йошкар-Ола, 2012), II всероссийской молодёжной научной конференции (с элементами научной школы) «Молодёжь и наука на Севере» (Сыктывкар, 2013), ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов АГТУ -САФУ имени МБ. Ломоносова, 2010-2013 гг.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ, из них 2 по списку ВАК России и 1 по списку ВАК Украины.
Структура и объём работы. Диссертация содержит введение, 4 раздела, выводы и рекомендации, список литературы и приложения. Объём работы: основного текста - 147 с, иллюстраций - 27, таблиц - 15, список литературы -95 наименований, приложений - 11 (45 с).
