Optymalizacja do perfekcji

Wykorzystanie materiału drzewnego tak, aby odpad był jak najmniejszy, to dziś jedno z największych wyzwań, z jakimi mierzą się firmy z sektora drzewnego. Konieczność optymalnego zagospodarowania coraz droższego surowca często staje się dla producentów maszyn i urządzeń motorem napędowym do wprowadzania na rynek kolejnych, coraz doskonalszych rozwiązań, które są o wiele bardziej precyzyjne niż ludzkie oko. O tym, jak wiele można zyskać, łącząc w jednej linii strugarkę, skaner do wykrywania wad i optymalizerkę, przekonała się firma Keylite RW Polska, która w ramach modernizacji parku maszynowego postawiła na współpracę z producentem skanerów – firmą Woodinspector.

 

Firma Keylite RW Polska to znany i ceniony producent okien dachowych drewniano-aluminiowych oraz PVC. Jako firma-córka irlandzkiego producenta, który przeniósł produkcję do Polski 15 lat temu, Keylite dostarcza swoje wyroby przede wszystkim na Wyspy Brytyjskie, stopniowo pozyskując odbiorców również w innych częściach globu, m.in. w Australii, Nowej Zelandii czy Holandii. Wyroby firmy, które powstają w prężnie działającym zakładzie w Zambrowie, zatrudniającym ok. 300 osób, poprzez rozbudowaną sieć biur sprzedaży trafiają do odbiorców indywidualnych za granicą. Obok okien dachowych o standardowych rozmiarach, producent wykonuje także rozmiary nietypowe, które kierowane są na rynki holenderski czy australijski.

Sukcesywnie powiększający się wolumen produkcji, wynoszący obecnie około 2000 okien tygodniowo (ok. 100 tysięcy rocznie) i coraz bardziej energiczne zdobywanie kolejnych rynków sprawiło, że w 2018 roku firma postanowiła zmodernizować park maszynowy. Postawiono przede wszystkim na większą automatyzację, której towarzyszyło poszukiwanie możliwości bardziej efektywnego wykorzystania surowca – bez kompromisów na rzecz jakości.

 

Niezrównana precyzja skanera

Zapoczątkowane w 2018 roku modernizacje parku maszynowego na dziale drewna w Keylite sprawiły, że obecnie niemal wszystkie urządzenia do produkcji okien dachowych są nowe. Większość maszyn połączonych jest w linie produkcyjne, które pozwalają na upłynnienie pracy poprzez jej zautomatyzowanie.

W jednej z takich linii znajduje się skaner Q-SCAN, dostarczony przez firmę Woodinspector, który połączony jest ze strugarką i optymalizerką.

„Przed kilku laty na targach DREMA poznałem Grzegorza Kotnarowskiego, który jest pomysłodawcą i założycielem firmy Woodinspector. Wówczas dopiero planował projekt pierwszego skanera. Później, kiedy w Keylite zaczęliśmy modernizować park maszynowy, przypomniałem sobie o tym spotkaniu i nawiązałem z Grzegorzem kontakt. W tym czasie Woodinspector dopracował swój produkt, mogliśmy też zobaczyć go w akcji. Zapadła decyzja, że kupujemy skaner, który daje bardzo duże możliwości, a zarazem – ma bardzo atrakcyjną cenę” – mówi Kamil Bajkiewicz z firmy Keylite.

Dziś każda surowa deska drewniana, z której ma zostać wycięty element potrzebny w produkcji, przechodzi przez strugarkę, a następnie przez skaner, który podaje dokładną pozycję cięcia, zanim materiał trafi do optymalizerki.

„W praktyce skaner doskonale zastąpił ludzkie oko i zapewnił dużo większą powtarzalność. Wcześniej odpowiedzialni za wykrywanie wad pracownicy oznaczali miejsca cięcia kredką fluorescencyjną. Skaner, posługując się specjalnie opracowanym algorytmem, zdecydowanie bardziej precyzyjnie oznacza wady, które – jeśli przekraczają określoną przez nas wielkość – są wycinane” – mówi Kamil Bajkiewicz.

Skaner wykrywa różne wady drewna, jak chore sęki, oflisy, pęcherze żywiczne i inne. Jego jedynym zadaniem nie jest tylko wykrywanie wad, ale przede wszystkim odpowiednia optymalizacja ze względu na rodzaj i położenie wady tak, aby najbardziej efektywnie wykorzystać materiał między wadami lub osiągnąć maksymalną długość elementu. Na tej podstawie QSCAN wyznacza pozycję cięcia dla optymalizerki, minimalizując ilość odpadu produkcyjnego.

„Zadania, które w wielu zakładach wykonuje optymalizerka wraz z operatorami – czyli wyznaczenie pozycji cięcia, a następnie klasyfikacja uzyskanego materiału – u nas wykonuje skaner. Ponieważ kluczowe znaczenie ma wymiana informacji między skanerem a optymalizerką, Woodinspector specjalnie dla nas opracował algorytm optymalizowania w taki sposób, aby jak najwięcej elementów potrzebnych w naszej produkcji zmieściło się w skanowanym w danym momencie materiale. Dodatkowo niektóre wady, które są dopuszczalne w pewnych miejscach deski, jak np. nieduże zdrowe sęki, są pozostawiane, a algorytm klasyfikuje tą część jako II klasę drewna, co pozwala w 100% wykorzystać dostępny materiał – do odpadu faktycznie trafiają tylko części z wadami niedopuszczalnymi” – wyjaśnia Kamil Bajkiewicz.

I choć trudno wymierzyć, jak bardzo wzrosła wydajność produkcji tylko dzięki skanerowi, bo nie jest on jedynym nowym rozwiązaniem, jakie wprowadzono w zakładzie w Zambrowie po modernizacji, to z pewnością w znacznej mierze odciążył pracowników odpowiedzialnych za wizualną klasyfikację obrabianego materiału.

„Połączenie maszyn w kompletne, wysoce zautomatyzowane linie pozwoliło na zredukowanie ilości pojedynczych, oddzielnych stanowisk i przeniesienie pracowników na inne działy” – podsumowuje Kamil Bajkiewicz.

 

Dopracowany w każdym calu

Firma Woodinspector działa na rynku od 2015 roku i wyspecjalizowała się w systemach skanowania wykorzystujących metody technik wizyjnych i cyfrowej analizy obrazu, swoje rozwiązania opracowując z myślą głównie o branży drzewnej.

Skaner do optymalizerki Q-SCAN to flagowe rozwiązanie producenta, który opracował już jego drugą wersję – Q-SCAN 604. Sercem skanera jest wysokowydajny komputer PC, na którym zainstalowane jest oprogramowanie sparametryzowane i dostosowane do potrzeb klienta, ponadto w urządzeniu zastosowano kamery przemysłowe, oświetlacze LED i lasery liniowe.

Zadaniem, które przejmuje skaner, jest wykrywanie wad, ich klasyfikacja i optymalizacja rozkroju tarcicy w sposób dopasowany do profilu i potrzeb danej produkcji.

Dzięki wykorzystaniu technologii cyfrowej analizy obrazu, skaner pozwala wykryć najczęściej występujące wady drewna z wysoką i powtarzalną dokładnością przez cały czas pracy, w czym jest zdecydowanie bardziej precyzyjny niż osoba kreskująca. Zastosowane w programie optymalizacji algorytmy pozwalają dobrać optymalne działanie skanera dla producentów różnych wyrobów z drewna klejonego. Urządzenie skanuje materiał z prędkością 30 m/min, a maksymalny poprzeczny przekrój materiału wynosi150×150 mm.

Obok skanerów Q-SCAN, Woodinspector oferuje również system magazynowy WOODBASE, pomiar tarcicy przy pomocy oprogramowania QUICKSORT oraz PROFIMETER odpowiadający za kontrolę jakości profilu strugania.

Fot. Woodinspector