Optimalizácia výkonu pece pomocou merania vlhkosti priamo v potrubí

Pri vytváraní efektívneho programu sušenia reziva v peci by mala byť prvoradá komplexná analýza vlhkosti dreva.

To je zrejmé, pravdepodobne si myslíte, ale menej zrejmé je množstvo kľúčových bodov vo výrobnom procese, kde je možné a potrebné monitorovať obsah vlhkosti, aby sa optimalizoval výkon pece.

Meranie vlhkosti v rôznych fázach procesu je kľúčové, ale meranie vlhkosti všetkého prichádzajúceho reziva po skončení sušenia pred ďalším spracovaním poskytuje najlepší prehľad o tom, ako efektívne a účinne vaša pec suší.

Meranie vlhkosti po peci vám tiež poskytuje ďalšiu dôležitú výhodu v podobe zachytenia kusov reziva, ktoré nespĺňajú vaše kritické požiadavky na vlhkosť, ešte predtým, ako sú spracované ďalej v linke.

Systémy merania vlhkosti v peci: Meranie v reálnom čase, nie analýza údajov

Systémy na meranie vlhkosti v peci sú čisto meracie nástroje v reálnom čase, ktoré poskytujú údaje o obsahu vlhkosti, aby v najlepšom prípade pomohli s programom sušenia v systémoch riadenia pece. Systémy na meranie vlhkosti v peci zvyčajne používajú maximálne 8 senzorov, ktoré merajú nepatrnú časť zaťaženia pece, aby poskytli spätnú väzbu v reálnom čase operátorovi pece alebo riadiacemu systému pece prostredníctvom údajov zo senzora obsahu vlhkosti.

Spolu s meraním rovnovážneho obsahu vlhkosti počas procesu sušenia môžu byť platným nástrojom na pomoc pri určovaní, kedy je vsádzka do pece pripravená na odber, alebo na pomoc pri zmenách v reálnom čase počas procesu sušenia.

Tieto systémy však nie sú komplexnými nástrojmi na kontrolu kvality zberu údajov o vlhkosti. V konečnom dôsledku je bezprostredným cieľom systému merania vlhkosti v peci pomôcť operátorom určiť, kedy drevo v konkrétnej vsádzke dosiahlo cieľový rozsah obsahu vlhkosti, nie vykonávať komplexné sušenie v peci alebo analýzu kvality vlhkosti.

Na druhej strane, Systémy na meranie vlhkosti v linke v spracovateľskom závode alebo hobľovni môžu merať všetko sušené rezivo na začiatku procesu a sú ideálne umiestnené na zhromažďovanie dôležitých údajov o vlhkosti o predchádzajúcom procese sušenia.

Údaje zhromaždené z týchto systémov môžu poskytnúť skutočne komplexné údaje o vlhkosti pre každú dávku alebo pre každý produkt zvlášť, čo pomáha pri jemnom doladení procesu sušenia v peci.

Bezplatné stiahnutie – Sprievodca nákupom systému merania vlhkosti pre vašu pílu

Systémy na meranie vlhkosti v procese (v procese): Získanie celkového obrazu s komplexnými údajmi

Vďaka integrovanému systému merania vlhkosti môže každá jednotlivá doska vo výrobnom reťazci prispieť k vyhodnoteniu kvality vlhkosti.

S veľkosťou vzorky, ktorá zahŕňa všetko vaše rezivo zo všetkých vašich pecí, by ste mali byť schopní určiť minimálne dva hlavné ukazovatele výkonnosti vášho procesu v peci: štandardnú odchýlku (voľne definovanú ako variabilita obsahu vlhkosti na základe jednej vsádzky) a percento neprijateľne vlhkého a suchého reziva.

1. Smerodajná odchýlka

Štandardná odchýlka vizuálne aj numericky demonštruje rozptyl výkonu pece v jednotlivých vsádzkach. Pri tradičnom znázornení štandardnej odchýlky pomocou zvonovej krivky platí, že čím menší je rozsah od cieľového obsahu vlhkosti po skutočné výsledky po peci, tým lepší je výkon pece, a teda aj lepšia produkcia akosti pre každú pec a vsádzku.

Je zrejmé, že vždy bude existovať drevo, ktoré nespadá do cieľového rozsahu, ale optimalizované nastavenie pece by malo výrazne znížiť počet dosiek, ktoré nedosahujú cieľový obsah vlhkosti.

Štatisticky významná sa stáva štandardná odchýlka, keď je možné preskúmať históriu údajov, a to ako pre jednotlivé pece, tak aj pre jednotlivé vsádzky. Ak konkrétna pec pravidelne vykazuje vyššiu štandardnú odchýlku v porovnaní s inými pecami, môže to naznačovať problém s údržbou alebo dokonca problém so strany obsluhy, ktorý je možné riešiť ďalším školením.

Sledovanie štandardnej odchýlky rôznych druhov dreva alebo dokonca konkrétnych dodávateľov surového reziva môže umožniť optimalizáciu počiatočného nastavenia pece pre každú vsádzku. Jednoducho povedané, štandardná odchýlka vám môže pomôcť nasmerovať správny smer, keď sa pýtate, prečo sú údaje také, aké sú.

Sledovanie štandardnej odchýlky je dobrým ukazovateľom potenciálnych zmien sušenia, ktoré môžu zlepšiť výkon pece. Na zlepšenie štandardnej odchýlky pre konkrétnu pec a na zabránenie presušenia alebo premočenia reziva môže byť potrebná mechanická zmena (t. j. častejšie obrátenie prúdenia vzduchu) alebo zmena postupu (t. j. úprava harmonogramu vetrania).

Ak máte veľmi špecifický cieľový obsah vlhkosti, môžu byť dôležité aj ďalšie postupy, ako sú postupy stohovania alebo odchýlka harmonogramu pre rôzne druhy. Celkovo však platí, že čím nižšia je štandardná odchýlka, tým lepší je proces.

Treba poznamenať, že používanie štandardnej odchýlky v tradičných štandardoch kontroly kvality má potenciálne obmedzenia.

Štúdia spoločnosti Wagner Meters z roku 2007 preukázala, že štandardná a priemerná odchýlka sa ukázali ako nespoľahlivé pri určovaní optimálnych cieľov sušenia v peci pre cieľové triedenie mäkkého dreva. Stručne povedané, podobný údaj o priemernom obsahu vlhkosti (MC) medzi jednotlivými vsádzkami nie vždy indikuje rovnakú hodnotu reziva.

Toto pozorovanie viedlo k šesťsigma procesu, ktorý spoločnosť Wagner Meters označuje ako „lognormálna štatistická analýza“. Hoci táto aplikácia nebola rozsiahlo testovaná pre aplikácie s tvrdým drevom, môže si zaslúžiť ďalšie preskúmanie údajov, ktoré sú mimo očakávanej normy.

2. „Mokré“ drevo

Rezivo, ktoré skončí nad maximálnou prípustnou vlhkosťou, bude samozrejme problematické. Náklady na čas sušenia a mletia v peci vytvárajú ťažkosti s rovnováhou v porovnaní so stratou podnikania v dôsledku straty kvality, problémov s triedením alebo plesňou a reklamácií na zmenu kvality.

Zjavnou odpoveďou je predĺžiť čas sušenia v peci, ak je toto číslo trvalo vysoké. Riziko presušenia však predstavuje rovnakú výzvu pre výrobu cieľového produktu.

Zjavná korelácia medzi obsahom vlhkosti a výťažnosťou materiálu pravdepodobne predstavuje najsilnejší možný argument pre potrebu systému merania vlhkosti priamo v potrubí.

Vďaka väčšej vzorke a správnym nástrojom na hodnotenie a reportovanie integrovaným s inline systémom je možné analyzovať a korigovať výkon pece, aby sa našla „ideálna zóna“ – ideálne podmienky sušenia, ktoré prinášajú optimalizovaný výkon pece.

Rozvoj údajov

Existuje množstvo in-line systémov na meranie vlhkosti a len veľmi málo mlynov alebo spracovateľov druhotných drevárskych produktov funguje bez nich. Integrácia špecifických komponentov je samozrejme dôležitá, ale skutočným kľúčom k úspechu je čo najlepšie využitie zhromaždených údajov na získanie reálneho prehľadu o výkonnosti sušenia v peci.

Optimalizácia znamená zabezpečiť, aby cyklus informácií prebiehal hladko. A práve tu sa stávajú kľúčovými vaši operátori pecí alebo špecialisti na zber údajov.

Aby sa zhromaždené údaje premenili na praktické poznatky, je potrebné si položiť niekoľko otázok:

1. Maximalizujeme využitie nášho merania vlhkosti?

Je váš systém merania vlhkosti v nepretržitej prevádzke, aby sa maximalizoval zber údajov? Je váš systém automatizovaný na zaznamenávanie zhromaždených údajov? Štatisticky významné monitorovanie závisí od objemu zhromaždených údajov, ako aj od konzistentnosti v procesnom bode, kde sa zhromažďujú.

Čím viac údajov máte k dispozícii, tým lepšie poznatky získate o prevádzke vášho sušenia v peci.

2. Kto je zodpovedný za zhromažďovanie a hodnotenie údajov?

V niektorých mlynoch monitorujú úrovne obsahu vlhkosti triediči, v iných kontrola kvality (QC) a v ďalších prevádzkovatelia pecí. Po zhromaždení údajov je potrebné ich tiež triediť podľa relevantných kategórií, ako je konkrétna pec, rozmer a/alebo druh dreva, dátum naplnenia pece atď.

Na trhu je k dispozícii množstvo nástrojov na hodnotenie a reportovanie, ktoré ponúkajú širokú škálu možností reportovania, ale v konečnom dôsledku je potrebné tieto reporty použiť aj na riadenie a optimalizáciu procesu sušenia v peci.

3. Ako sa implementujú zmeny?

Rovnako ako v každom veľkom výrobnom podniku, komunikácia zistení musí byť jasná, aby sa dosiahla efektívna a produktívna zmena. V ideálnom prípade bude niekoľko ľudí vyškolených na obsluhu vášho systému merania vlhkosti, aby sa vyhodnotenie, nastavenie parametrov a zmeny v nastavení pece mohli vykonávať rýchlo a presne v reakcii na hlásené údaje.

Využitie údajov

Konečným cieľom ukladania a analýzy údajov o výkonnosti pece nie je len maximalizovať časy vsádzky alebo problémy s údržbou pece, ale aj vidieť, ako každý krok procesu sušenia dosahuje optimálne možné percento kvality reziva.

Najmä pre mlyny, ktoré nepoužívajú proces opätovného sušenia presušeného reziva, môže nájdenie optimálnej nastavenej hodnoty pre proces v peci znamenať ešte vyššie úspory v hodnote reziva.

Systémy na meranie vlhkosti priamo v stroji ponúkajú aj ďalšie veľmi praktické funkcie pre prevádzku mlynov. Napríklad systém merania vlhkosti Omega priamo v stroji od spoločnosti Wagner Meters ponúka až štyri programovateľné limity vlhkosti, ktoré môžu spustiť systémy striekania, aby rýchlo a presne označili drevo, ktoré nespĺňa špecifikáciu obsahu vlhkosti.

Toto rezivo sa dá ľahko identifikovať a podľa potreby obrátiť na opätovné sušenie alebo frézovanie.

Inline systémy tiež ponúkajú záznamy o nastavení a kalibrácii pre rôzne drevené výrobky, ktoré sa dajú jednoducho implementovať pomocou počítača alebo stolového počítača a vytvárať správy o dávkach, prehľadné nastavenia pece, alarmy limitov obsahu vlhkosti a ďalšie.

Keď sa zhromaždí história špecifických údajov pre konkrétnu pec, je možné tieto údaje použiť aj na vytvorenie 3D znázornenia alebo „farebnej mapy“ obsahu vlhkosti pece, čo pomôže identifikovať pece s potenciálnymi problémami s údržbou alebo problémami s výkonom.

Je faktom, že neexistujú žiadne pevné a rýchle pravidlá, ktoré by zaručili, že každý poplatok bude reagovať identicky na rovnaké podmienky, ale s rozsiahlymi záznamami údajov je možné mapovať trendy tak, aby sa rýchlejšie a responzívnejšie zamerali na konkrétne problémy alebo premenné.

Aj keby táto informácia znamenala len zníženie počtu odstávok kvôli manuálnym kontrolám v peci, úspora nákladov na spotrebu energie by bola značná.

V špecifických situáciách pecí môžu mať údaje z integrovaného systému merania vlhkosti praktické využitie aj pre prevádzku pece. Pre mlyn, ktorý bežne používa vsádzky so zmiešanými druhmi alebo rezivom zmiešaných rozmerov, môže presný obraz o výkone pece ovplyvniť harmonogram alebo procesy pece pre akúkoľvek danú vsádzku.

Optimalizácia na mlynskej hale

Proces sušenia reziva je bezpochyby rovnako umenie ako cvičenie v sledovaní údajov. Množstvo spôsobov, akými možno údaje o vlhkosti aplikovať, robí z vhodných nástrojov na hodnotenie a podávanie správ nevyhnutnosť pre každú spoločnosť, ktorá sa snaží optimalizovať výkon pece a zároveň zvýšiť kvalitu produktu.

S robustným a integrovaným systém merania vlhkosti v rade, výsledky sušenia v peci a kvalitný produkt, ktorý dodávate koncovým používateľom, môžu byť umeleckým dielom.

Ron Smith

Ako obchodný manažér spoločnosti Wagner Meters má Ron viac ako 35 rokov skúseností s prístrojovou technikou a meracími systémami v rôznych odvetviach. V predchádzajúcich pozíciách pôsobil ako regionálny obchodný manažér, produktový a projektový manažér a obchodný manažér pre výrobcov zaoberajúcich sa meracími prístrojmi.

Posledná aktualizácia 12. marca 2025