Tukki- ja parruoptimoinnintoimivuuden kehittäminen
Vesanen, Juha (2005)
Tiivistelmä
Diplomityön tutkimusfunktio käsittelee toimeksiantajan, Stora Enso Timber Oy Ltd Kotkan sahan,
sahalinjan optimointikokonaisuuden relevanttia ongelmakenttää. Tutkimuksen alussa profiloivan
sahalinjan tukinpyörityksen, pelkan sivuttaissiirron tai sivulautaoptimoinnin toimivuudesta ei ollut
varmuutta. Työn painopistealue on sivulautaoptimointi, jonka toimivuus tutkimuksen alussa on
hyvin kyseenalaista tuotantoajossa. Työn tavoitteet kiteytyvät paremman raaka-aineen
käyttösuhteen saavuttamiselle, jolloin pitkän aikajänteen kannattavuus on realistisempaa
saavuttaa.
Kotkan sahalinjan optimointijärjestelmässä on kokonaisuudessaan saavutettu tuotantoajoon
hyväksyttävä taso. Tukinpyörityksen tarkkuudessa saavutettiin asetettu tavoite, eli 90 %
pyöritystuloksista menee virheikkunaan ± 10° , sekä virheen keskiarvon itseisarvo jasen
ympärillä olevan hajonnan summa on maksimissaan 10° . Pelkan sivuttaissiirto todettiin
tutkimuksessa sekundääriseksi optimointijärjestelmäksi. Ohjaus perustuu tukkimittarin
mittaamaan dataan, jolloin tukinpyörityksen hajonta aiheuttaa epätarkkuutta pelkan
suuntauksessa. Pelkan sivuttaisiirron käyttäminen vaatii lisämittauksia, jolloin voidaan varmistua
pelkan suuntauksen optimoinnin toimivuudesta. Sivulautaoptimoinnin toimivuuden
kehittämisessä saavutettiin se taso, missä todellista kehitystyötä voidaan tehdä. Koeajoissa ja
optimointiohjelman tarkastamisessa havaittiin periaatteellisia virheitä, jotka korjattiin. Toimivan
sivulautaoptimoinnin myötä on mahdollista hallita paremmin tuotannonohjaus, jolloin tuotanto
voidaan etenkin sivulautojen osalta kohdentaa paremmin vastaamaan kysyntää sekä asete-erän
hyvää käyttösuhdetta.
Raaka-aineen käyttösuhde on parantunut. Yksittäisten asetevertailujen sekä esimerkkilaskelmien
perusteella tuottopotentiaali tukinpyörityksen ja sivulautaoptimoinnin osalta on 0,6...1,5 MEUR
Välillinen tuottopotentiaali on suurempi, koska tuotantoprosessi sahauksen osalta on erittäin
joustava markkinoiden tarpeen muutoksille. Sahalinjalla on mahdollista tuottaa helposti laajalla
tukkisumalla laajaa tuotematriisia, jossa sivulautaoptimoinnilla on avainrooli.
Tuotannonsuunnittelufunktiota tulee kehittää vastaamaan mahdollisuuksiin,joita
sivulautaoptimointi tarjoaa. Tuotematriisi ja sitä vastaavat asetteet lankeavalla tukkisumalla tulee
rakentaa uudestaan niiltä osin, joihin sivulautaoptimointi antaa variaatiomahdollisuuksia. Master's Thesis deals a Stora Enso Timber Oy Ltd Kotka sawmill's relevance problem, which are
the optimization systems in the profiling sawline.Beginning of the research there isn't certainty
about performanceand accuracy of log rotation, balk alignment or sideboard optimization (balk
optimization). The emphasis of the research is on sideboard optimization.When Master's Thesis
began in February 2005, sideboard optimization didn't work at all. The goals of the research were
reach bettersawing yield and stronger profitability in a long term.
Target accurate of log rotation has been achieved after this research. A target was that 90 % of
rotations goes to an error range ± 10° and at the same time sum of magnitude of error average
and standard deviation is + 10° . During the research the balk alignment system was confirmed
to be a secondary optimization system. Balk alignment's controlling is based on data from log
measuring and that's why log rotation's deviation causes an error for alignment. If the balk
alignment will be on used, extra measurements should be done. In the sideboard optimization
system has reach the level, where respective development is possible in production range. The
research has confirmed a few basic faults in sideboard optimization system. The faults were fixed
within the research. Test runs gave also more information about the problems, which were the
key for development system toproduction range use. At the moment it's possible to control better
the production process because of fixed sideboard optimization system. As a result of this
research the Kotka sawmill's optimization systems has achieved the acceptable level. Now it is
possible to use them in production run.
A sawing will be more profitable because improvements of the sawing yield. It is hard to say any
exact amount, but several economic analyses have shown that profit potential exist in the
sawline optimization systems. An indirect profit potential is even bigger because of the Kotka
sawmill process is very flexible for markets changes after this project. This kind of sawing
process can produce respectable wide product-mixfor markets needs ¿sideboard optimization is
the key for the flexibility. Production planning should be improved to direction where it meets the
requirements, what optimization systems offer. A part of the product-mix andcertain sawing
setups should be rebuilt. After this it's possibleto realize the full potential of the optimization
systems. In monetarythis means that the Kotka sawmill could turn this advantage for the real
profit.
sahalinjan optimointikokonaisuuden relevanttia ongelmakenttää. Tutkimuksen alussa profiloivan
sahalinjan tukinpyörityksen, pelkan sivuttaissiirron tai sivulautaoptimoinnin toimivuudesta ei ollut
varmuutta. Työn painopistealue on sivulautaoptimointi, jonka toimivuus tutkimuksen alussa on
hyvin kyseenalaista tuotantoajossa. Työn tavoitteet kiteytyvät paremman raaka-aineen
käyttösuhteen saavuttamiselle, jolloin pitkän aikajänteen kannattavuus on realistisempaa
saavuttaa.
Kotkan sahalinjan optimointijärjestelmässä on kokonaisuudessaan saavutettu tuotantoajoon
hyväksyttävä taso. Tukinpyörityksen tarkkuudessa saavutettiin asetettu tavoite, eli 90 %
pyöritystuloksista menee virheikkunaan ± 10° , sekä virheen keskiarvon itseisarvo jasen
ympärillä olevan hajonnan summa on maksimissaan 10° . Pelkan sivuttaissiirto todettiin
tutkimuksessa sekundääriseksi optimointijärjestelmäksi. Ohjaus perustuu tukkimittarin
mittaamaan dataan, jolloin tukinpyörityksen hajonta aiheuttaa epätarkkuutta pelkan
suuntauksessa. Pelkan sivuttaisiirron käyttäminen vaatii lisämittauksia, jolloin voidaan varmistua
pelkan suuntauksen optimoinnin toimivuudesta. Sivulautaoptimoinnin toimivuuden
kehittämisessä saavutettiin se taso, missä todellista kehitystyötä voidaan tehdä. Koeajoissa ja
optimointiohjelman tarkastamisessa havaittiin periaatteellisia virheitä, jotka korjattiin. Toimivan
sivulautaoptimoinnin myötä on mahdollista hallita paremmin tuotannonohjaus, jolloin tuotanto
voidaan etenkin sivulautojen osalta kohdentaa paremmin vastaamaan kysyntää sekä asete-erän
hyvää käyttösuhdetta.
Raaka-aineen käyttösuhde on parantunut. Yksittäisten asetevertailujen sekä esimerkkilaskelmien
perusteella tuottopotentiaali tukinpyörityksen ja sivulautaoptimoinnin osalta on 0,6...1,5 MEUR
Välillinen tuottopotentiaali on suurempi, koska tuotantoprosessi sahauksen osalta on erittäin
joustava markkinoiden tarpeen muutoksille. Sahalinjalla on mahdollista tuottaa helposti laajalla
tukkisumalla laajaa tuotematriisia, jossa sivulautaoptimoinnilla on avainrooli.
Tuotannonsuunnittelufunktiota tulee kehittää vastaamaan mahdollisuuksiin,joita
sivulautaoptimointi tarjoaa. Tuotematriisi ja sitä vastaavat asetteet lankeavalla tukkisumalla tulee
rakentaa uudestaan niiltä osin, joihin sivulautaoptimointi antaa variaatiomahdollisuuksia.
the optimization systems in the profiling sawline.Beginning of the research there isn't certainty
about performanceand accuracy of log rotation, balk alignment or sideboard optimization (balk
optimization). The emphasis of the research is on sideboard optimization.When Master's Thesis
began in February 2005, sideboard optimization didn't work at all. The goals of the research were
reach bettersawing yield and stronger profitability in a long term.
Target accurate of log rotation has been achieved after this research. A target was that 90 % of
rotations goes to an error range ± 10° and at the same time sum of magnitude of error average
and standard deviation is + 10° . During the research the balk alignment system was confirmed
to be a secondary optimization system. Balk alignment's controlling is based on data from log
measuring and that's why log rotation's deviation causes an error for alignment. If the balk
alignment will be on used, extra measurements should be done. In the sideboard optimization
system has reach the level, where respective development is possible in production range. The
research has confirmed a few basic faults in sideboard optimization system. The faults were fixed
within the research. Test runs gave also more information about the problems, which were the
key for development system toproduction range use. At the moment it's possible to control better
the production process because of fixed sideboard optimization system. As a result of this
research the Kotka sawmill's optimization systems has achieved the acceptable level. Now it is
possible to use them in production run.
A sawing will be more profitable because improvements of the sawing yield. It is hard to say any
exact amount, but several economic analyses have shown that profit potential exist in the
sawline optimization systems. An indirect profit potential is even bigger because of the Kotka
sawmill process is very flexible for markets changes after this project. This kind of sawing
process can produce respectable wide product-mixfor markets needs ¿sideboard optimization is
the key for the flexibility. Production planning should be improved to direction where it meets the
requirements, what optimization systems offer. A part of the product-mix andcertain sawing
setups should be rebuilt. After this it's possibleto realize the full potential of the optimization
systems. In monetarythis means that the Kotka sawmill could turn this advantage for the real
profit.