Анализ эффективности приемки лесосырья автоматизированной системой "ФОТОСКАН"

  Любые предприятия, стремятся к снижению себестоимости продукции. Предприятия ЛПК не исключение. Себестоимость зависит от многих факторов. Одним из основных являются затраты на приобретение сырья. Они будут гораздо ниже, если правильно определить расходы сырья на единицу продукции. Поэтому перед поступлением в производство древесина должна пройти обязательную экспертизу, и желательно, чтобы она была независима.

  Точная приемка сырья на предприятии необходима, так как наблюдаются отклонения объема и качества сырья, заявленного в документах, от фактически поступившего на комбинат, вот почему сейчас на многие предприятия стали приглашать специалистов независимых экспертных компаний, чья оценка леса даст реальный результат по качественным и количественным показателям.
  Стоимость сырья с каждым годом увеличивается, и экономия за счет точного учета поступления значительна. Существуют различные методы определения объема лесоматериалов, как поштучные, так и групповые. Но во всякой методике есть определенная погрешность, от которой никуда не уйти. При больших объемах поступления лесосырья можно воспользоваться двумя методами экспертизы - выборочный или сплошной. Большинство предприятий применяют сплошной метод определения объема и качества сырья, так как он полнее отражает как качественные, так и количественные показатели и ведет к бесконфликтной приемке лесоматериалов. Ведь при возникновении рекламационной ситуации транспортное средство, будь то лесовоз, вагон или баржа, выгружается в специально отведенное место с указаниями реквизитов отправителя для проведения совместной приемки.
  Автоматизация производственных процессов, замена ручного труда, введение современных технологий, упрощение, тем самым и удешевление технологии производства на любом его участке - эти задачи возникают перед руководителями предприятий различных уровней. И в технологию определения объема поступающего лесосырья вносятся предложения по автоматизации процесса, то есть предложения по внедрению автоматизированных систем определения объема. Но стоить заметить, что внедрение таких систем не всегда технологически эффективно и рентабельно.
  Рассмотрим эффективность обмера древесины автоматизированной системой определения объема лесоматериалов "ФОТОСКАН". Для этого приведем основные принципы работы такой системы на основе производственных характеристик, а затем сделаем анализ на основе сторонних наблюдений на предприятиях ЛПК, внедривших данную систему.
  Один из основных нормативных документов ГОСТ 2292-88 допускает автоматизированное измерение бревен, пакетов и пучков приборами и механизмами серийного изготовления. "ФОТОСКАН" достаточно новая разработка Института Биологии Коми Научного Центра Уральского Отделения РАН. Разработчики заявляют, что система позволяет с точностью +/- 1% определять линейные размеры и с точностью +/- 4% - коэффициент полнодревесности круглых лесоматериалов, поставляемых на предприятия автотранспортом. Основными устройствами, включенными в систему "ФОТОСКАН", являются: регистрирующее оборудование, компьютер, устройство ввода-вывода изображения.
  Применяемый метод считается автоматизированным вариантом штабельного метода. Суть его сводится к проецированию на плоскость N-го количества контуров пачки, поперечных относительно длины составляющих ее бревен. Это показано на рисунке 1.

Рис.1 Измерение объема штабеля фотограмметрическим методом.   Ось абсцисс - длина L (см), ось ординат - высота H (см). Для его реализации используется компьютер с платой захвата и обработки изображений, полученных с помощью телекамер, откалиброванных известным в фотограмметрии способом.

  Разработчики системы для определения плотного объема используют коэффициент полнодревесности табличный или рассчитанный исходя из диаметра и расположения обрамляющих пачку бревен. В программе при определении длины, высоты и ширины используется принцип "полного ящика". Принцип работы системы "ФОТОСКАН" основан на компьютерной обработке изображений пачек круглых лесоматериалов на машине длиной 1,0-6,5 м., полученных с помощью аналоговых матричных телекамер.

  Производственные характеристики "ФОТОСКАН"
    Скорость анализа: полный цикл не более 2 мин.
    Объем лесоматериалов, замеряемый в сутки 9000-12000 куб. м
    Точность определения высоты и ширины пачек +/- 1%
    Условия эксплуатации:
      регистрирующее оборудование -50…+50 °С
      компьютеры +10…+25 °С
      Питаемое напряжение 220 В 50 Гц
  Проведем анализ автоматизированной системы определения объема лесоматериалов "ФОТОСКАН" на основе наблюдений ее работы на некоторых предприятиях ЛПК, а также используя расчеты дипломного проекта, тема которого напрямую затрагивала проблему эффективности приемки древесины автоматизированной системой определения объема лесоматериалов "ФОТОСКАН".
  Как показывают производственные характеристики, система автоматически определяет и выводит на дисплей только два параметра - ширину и высоту пачки лесоматериалов, что естественно не достаточно для определения объема. Длину штабеля приходится определять вручную, посредством перемещения корректирующих меток по методу "полного ящика" на изображении штабеля автотранспорта, которое выводится на экран, что увеличивает погрешность определения линейного размера, либо обмерять непосредственно рулеткой.
  В производственной характеристике дана точность определения ширины и высоты пачек, но хотелось бы знать, при каких условиях соблюдается данная погрешность и какой метод измерения является эталоном при поверке системы.
  Коэффициент полнодревесности - это отношение объема бревен в штабеле (вместе с корой или без коры) к складочному объему штабеля. В системе "ФОТОСКАН" используется коэффициент табличный или рассчитанный исходя из диаметра и расположения обрамляющих пачку бревен. Применение коэффициента по обрамляющим пачку бревнам вызывает сомнения в его корректности, так как содержание этих лесоматериалов в зависимости от диапазона толщин составляет от 18 до 40 % от общего объема пачки и не дает определить достаточно точно плотный объем штабеля.
  При использовании коэффициента по ОСТ 13-43-79 (табличного), как указывается в этом же ОСТе, а также как показывают результаты исследовательской части дипломного проекта, необходима его корректировка для устранения систематических погрешностей определения объема лесоматериалов при изменении природных и производственных условий. Множество факторов влияют на коэффициент полнодревесности, и требуется регулярное его уточнение. Факторы, влияющие на коэффициент полнодревесности, - это пустоты, образованные сучьями, наличием снега, грязи, не плотная укладка бревен в штабеле, кривизна и сбежистость лесоматериалов. Произведенные исследования дипломного проекта состояли из определения и анализа коэффициента полнодревесности. При этом применялись два метода обмера лесоматериалов, уложенных в один штабель: метод верхнего диаметра и нормального сбега и метод определения объема штабеля, измеряемого в складочной мере. Отношение суммы объемов бревен в штабеле к его складочному объему дает фактический коэффициент полнодревесности и он не всегда совпадает с коэффициентом по ОСТ 13-43-79.
  Результаты исследования зависимости коэффициента полнодревесности от природных и производственных факторов, доказывающие необходимость его корректировки, приведены в таблице 1.

  Для полной экспертизы лесосырья важно установить его качественные показатели. Это нахождение породного состава, выбраковка лесоматериалов с пороками, превышающими нормы, установленные в действующих ГОСТах и контрактах между поставщиками и потребителями, а также определение сортности и назначения. Автоматизированная система "ФОТОСКАН" качественных показателей не устанавливает.
  Из всего выше сказанного выходит, что время полного цикла экспертизы значительно превышает время, указанное в производственных характеристиках, и для установления качественных показателей и коэффициента полнодревесности надо выделять отдельного специалиста, то есть увеличивать численность работников, занимающихся приемкой лесоматериалов.
  Для установки и введения в эксплуатацию автоматизированной системы определения объема лесоматериалов "ФОТОСКАН" предусматриваются затраты на строительные и монтажные работы. В дипломном проекте были сделаны предварительные расчеты. Они приведены в таблице 2.

  Из сметы мы видим, восколько обойдется система при покупке и монтаже, но не надо забывать и о расходах, связанных с эксплуатацией и содержанием.
  По сути, автоматизированная система "ФОТОСКАН" представляет собой дорогостоящую линейку, при этом автоматически определяющую только два линейных размера. Кроме того, при использовании системы "ФОТОСКАН" измерительная система обмера у поставщиков и комбината будет разная, что может приводить к разногласиям. А при не ритмичной поставке сырья весной и осенью "ФОТОСКАН" на 100% загружаться не будет, что приведет к перерасходу электроэнергии и увеличению себестоимости эксплуатации.
  Конечно, модернизация процесса приемки лесоматериалов групповым методом должна иметь место, и специалистами, разработавшими "ФОТОСКАН", сделан большой шаг в этом направлении, но она требует доработки, и на сегодняшний день автоматизированной системы, полностью исключающей человеческий фактор, нет.