Оптимизация производительности печи с помощью поточного измерения влажности

При разработке эффективной программы сушки пиломатериалов в сушильной камере первоочередной задачей должен стать комплексный анализ содержания влаги в древесине.

Это очевидно, вы, вероятно, думаете, но менее очевидно, что существует ряд ключевых точек в процессе производства, где содержание влаги может и должно контролироваться с целью оптимизации производительности печи.

Измерение влажности на различных этапах процесса имеет решающее значение, но измерение влажности всех поступающих пиломатериалов после сушки перед дальнейшей обработкой дает наилучшее представление о том, насколько эффективно и результативно происходит сушка в вашей сушильной камере.

Измерение влажности после сушки также дает вам дополнительное важное преимущество, позволяя отлавливать пиломатериалы, которые не соответствуют вашим критическим требованиям по влажности, до того, как они будут обработаны на дальнейшей линии.

Системы измерения влажности в печи: измерение в реальном времени, а не анализ данных

Системы измерения влажности в печи представляют собой исключительно измерительные инструменты в режиме реального времени, которые предоставляют показания содержания влаги, в лучшем случае помогающие в программе сушки систем управления печью. Системы измерения влажности в печи Обычно используют максимум 8 датчиков, измеряющих малую часть загрузки печи, чтобы обеспечить обратную связь в режиме реального времени с оператором печи или системой управления печью посредством показаний датчика влажности.

Наряду с измерением равновесного содержания влаги в процессе сушки они могут стать действенным инструментом, помогающим определить, когда загрузка печи (шихта) готова к выгрузке, или помочь в отслеживании изменений в режиме реального времени в процессе сушки.

Однако эти системы не являются комплексными инструментами контроля качества сбора данных о влажности. В конечном счете, непосредственная цель системы измерения влажности в печи — помочь операторам определить, когда пиломатериалы конкретной партии достигли целевого диапазона влажности, а не проводить комплексную сушку в печи или анализ качества влажности.

С другой стороны, Системы измерения влажности в потоке на перерабатывающем заводе или строгальном станке могут измерять все высушенные пиломатериалы на ранних этапах процесса и идеально подходят для сбора важных показателей влажности на предшествующем этапе процесса сушки.

Данные, собранные с помощью этих систем, могут предоставить действительно исчерпывающие данные о влажности по каждой загрузке или по каждому продукту, что поможет в точной настройке процесса сушки в печи.

Бесплатная загрузка – Как выбрать систему измерения влажности для вашего лесопильного завода. Руководство по покупке

Системы измерения влажности в процессе производства: получение общей картины с помощью комплексных данных

Благодаря встроенной системе измерения влажности каждая отдельная доска в производственной цепочке может внести свой вклад в оценку качества влажности.

При размере выборки, охватывающей все пиломатериалы из всех ваших камер, вы сможете определить как минимум два основных показателя эффективности процесса сушки в вашей камере: стандартное отклонение (в широком смысле определяемое как изменчивость содержания влаги на основе загрузки) и процент неприемлемо влажных и сухих пиломатериалов.

1. Стандартное отклонение

Стандартное отклонение как визуально, так и численно демонстрирует дисперсию производительности печи на основе загрузки за загрузкой. Если рассматривать традиционное представление стандартного отклонения в виде колоколообразной кривой, то чем меньше диапазон от целевого содержания влаги до фактических результатов после печи, тем лучше производительность печи и, следовательно, тем лучше производство сорта для каждой печи и загрузки.

Очевидно, что всегда будут пиломатериалы, не соответствующие целевому диапазону, но оптимизированная настройка сушильной камеры должна значительно сократить количество досок, влажность которых не соответствует целевому диапазону.

Стандартное отклонение становится статистически значимым, когда можно изучить историю данных, как по принципу «печь за печью», так и по принципу «загрузка за загрузкой». Если конкретная печь регулярно демонстрирует более высокое стандартное отклонение по сравнению с другими печами, это может указывать на проблему с техническим обслуживанием или, возможно, даже на проблему с оператором, которую можно решить путем дополнительного обучения.

Отслеживание стандартного отклонения различных пород или даже конкретных поставщиков сырой древесины может позволить оптимизировать начальные настройки печи для каждой загрузки. Проще говоря, стандартное отклонение может помочь вам указать правильное направление, когда вы спрашиваете, почему данные такие, какие они есть.

Отслеживание стандартного отклонения является хорошим индикатором потенциальных изменений в сушке, которые могут улучшить производительность печи. Механическое изменение (например, более частое изменение направления воздушного потока) или процедурное изменение (например, корректировка графика вентиляции) может быть всем, что необходимо для улучшения стандартного отклонения для конкретной печи и предотвращения пересушивания или переувлажнения пиломатериалов.

Если у вас есть очень конкретная цель по содержанию влаги, дополнительные практики, такие как процедуры штабелирования или дисперсия графика для разных видов, также могут стать важными. Но в целом, чем ниже стандартное отклонение, тем лучше процесс.

Следует отметить, что существуют потенциальные ограничения при использовании стандартного отклонения в традиционных стандартах контроля качества.

Исследование Wagner Meters 2007 года показало, что стандартное и среднее отклонение оказались ненадежными для определения оптимальных целевых показателей сушки в печи для целей сортировки мягкой древесины. Короче говоря, схожее среднее значение содержания влаги (MC) между отдельными загрузками не всегда указывает на одинаковую ценность пиломатериала.

Это наблюдение привело к процессу шести сигм, который Wagner Meters называет «логарифмически нормальным статистическим анализом». Хотя это приложение не было тщательно протестировано для приложений с твердой древесиной, оно может заслуживать дальнейшего изучения для данных, которые выходят за рамки ожидаемой нормы.

2. «Мокрые» пиломатериалы

Пиломатериалы, которые обработаны с превышением максимально допустимого содержания влаги, очевидно, будут проблематичными. Затраты на время в печи для повторной сушки и повторной фрезеровки создают сложный баланс, если их рассматривать с потерями в бизнесе из-за потери качества, проблем с сортировкой или плесенью и претензий по пересортице.

Очевидный ответ — увеличить время сушки в печи, если это число постоянно высокое. Но риск пересушивания представляет собой не меньшую проблему для производства целевого продукта.

Очевидная корреляция между содержанием влаги и восстановлением сорта, возможно, является самым веским аргументом в пользу необходимости использования системы измерения влажности в потоке.

При большем размере выборки и при наличии правильных инструментов оценки и отчетности, интегрированных с поточной системой, можно проанализировать и скорректировать работу печи, чтобы найти «золотую середину» — идеальные условия сушки, которые обеспечивают оптимизированную работу печи.

Разработка данных

Существует множество систем измерения влажности в линии, и очень немногие заводы или переработчики вторичной древесины обходятся без них. Интеграция определенных компонентов, очевидно, важна, но настоящий ключ к успеху заключается в наилучшем использовании собранных данных для реального понимания производительности сушки в печи.

Оптимизация означает, что цикл информации движется гладко. И здесь ваши операторы печи или специалисты по сбору данных становятся решающими.

Чтобы превратить сбор данных в практическую информацию, необходимо задать себе ряд вопросов:

1. Максимально ли мы используем результаты измерения влажности?

Работает ли ваша система измерения влажности в непрерывном режиме для максимального сбора данных? Автоматизирована ли ваша система для записи собранных данных? Статистически значимый мониторинг зависит от объема собранных данных, а также от последовательности в точке процесса, где они собираются.

Чем больше данных вы сможете оценить, тем лучше вы поймете суть операций по сушке в печи.

2. Кто отвечает за сбор и оценку данных?

На некоторых заводах уровень влажности контролируется сортировщиками, на других — контролем качества (QC), на третьих — операторами печей. После сбора данных также должна быть возможность сортировать данные по соответствующим категориям, таким как конкретная печь, размер и/или вид, дата загрузки печи и т. д.

На рынке представлено множество инструментов оценки и составления отчетов, которые предлагают широкий спектр вариантов отчетности, но в конечном итоге отчеты также необходимо использовать для управления и оптимизации процесса сушки в печи.

3. Как реализуются изменения?

Как и на любом крупном производственном предприятии, сообщение результатов должно быть четким, чтобы обеспечить эффективные и продуктивные изменения. В идеале, несколько человек будут обучены работе с вашей встроенной системой измерения влажности, чтобы оценка, настройка параметров и изменения в настройках печи могли быть выполнены быстро и точно в ответ на отчеты с данными.

Использование данных

Конечной целью хранения и анализа данных о работе сушильной камеры является не только максимальное сокращение времени загрузки или решение проблем с обслуживанием печи, но и возможность отслеживать каждый этап процесса сушки, чтобы достичь оптимального процентного содержания пиломатериалов.

В частности, для заводов, которые не используют процесс повторной сушки для переувлажненной древесины, поиск оптимальной заданной температуры для процесса сушки может означать еще большую экономию в стоимости пиломатериалов.

Системы измерения влажности в линии также предлагают другие очень практичные функции для работы лесопильных заводов. Например, система измерения влажности в линии Wagner Meters Omega предлагает до четырех программируемых пределов влажности, которые могут запускать системы распылительной маркировки для быстрой и точной маркировки пиломатериалов, не соответствующих спецификации содержания влаги.

Эту древесину можно легко идентифицировать и при необходимости развернуть для повторной сушки или повторной фрезеровки.

Встроенные системы также предлагают записи настроек и калибровки для различных изделий из древесины, которые можно легко реализовать с помощью ПК или настольного компьютера, и создают отчеты о партиях, наглядные настройки печи, сигналы тревоги по предельному содержанию влаги и многое другое.

При сборе истории конкретных данных по конкретной печи эти данные можно также использовать для создания трехмерного представления или «цветной карты» содержания влаги в печи, что поможет выявить печи с потенциальными проблемами технического обслуживания или проблемами с производительностью.

Фактом является то, что не существует жестких правил, гарантирующих, что каждое обвинение будет реагировать одинаково на одни и те же условия, но при наличии значительных записей данных можно сопоставить тенденции, чтобы быстрее и эффективнее решать конкретные проблемы или решать конкретные переменные.

Даже если эта информация означает лишь сокращение числа остановок для ручных проверок печи, экономия затрат на потребление энергии будет значительной.

Для конкретных ситуаций с печью данные из встроенной системы измерения влажности также могут иметь практическое применение для работы печи. Для завода, который регулярно использует шихты со смешанными породами или смешанными размерными пиломатериалами, точная картина производительности печи может повлиять на график работы печи или процессы для любой заданной загрузки.

Оптимизация на фабрике

Процесс сушки пиломатериалов, без сомнения, является искусством в той же степени, что и упражнением в отслеживании данных. Множество способов применения данных о влажности делают надлежащие инструменты оценки и отчетности обязательными для любой компании, которая стремится оптимизировать производительность печи, одновременно повышая качество продукции.

С прочным и интегрированным система измерения влажности в потоке, результаты сушки в печи и качество продукции, которую вы поставляете конечным потребителям, могут быть произведением искусства.

Рон Смит

Как менеджер по продажам в Wagner Meters, Рон имеет более чем 35-летний опыт работы с приборами и измерительными системами в различных отраслях. На предыдущих должностях он занимал должность регионального менеджера по продажам, менеджера по продуктам и проектам, а также менеджера по продажам для производителей, занимающихся измерительными приборами.

Последнее обновление: 12 марта 2025 г.