Двухкритериальная математическая модель оптимизации дробности сортировки брёвен по толщине

Статья посвящена проблеме сортировки брёвен по толщине при формировании распиловочных партий  с оптимальным подбором пиловочника по группам диаметров. Опираясь на максимизацию объёмного выхода, наука ориентирует производство на высокую дробность сортировки брёвен по толщине через один чётный диаметр. Производственники отдают явное предпочтение более грубой сортировке брёвен через два – три чётных диаметра, видя громоздкость и затратность сортировки с высокой дробностью и не обнаруживая обещанного увеличения объёмного выхода пиломатериалов. Вопросам дробности сортировки бревен по толщине уделяли внимание практически все ученые-лесопильщики. Несмотря на различия в подходах и предложениях, общим для них является то, что критерием оптимальности традиционно считается объемный выход пиломатериалов. Целью данных исследований является доказательство целесообразности использования  в качестве критерия оптимальности структуры и параметров крупно-поточного лесопильного предприятия рентабельности производства пиломатериалов, поскольку она учитывает не только объёмный выход пиломатериалов, но и то, какой ценой он обеспечивается. Для достижения поставленной цели и решения, вытекающих из неё задач, возникают вопросы, на которые не даёт ответов общая теория лесопиления, поскольку  в ней бревно представляется, как параболоид вращения с номинальными размерами. Поэтому авторами предложен вариант развития теории раскроя брёвен с учётом случайной изменчивости кривизны, эллиптичности и точности их базирования.

Получены математические модели, связывающие вероятностные характеристики брёвен и процессов их раскроя с объёмным выходом пиломатериалов и рентабельностью лесопильного производства.

1. Турушев В. Г. Технологические основы автоматизированного производства пиломатериалов. М. : Лесная промышленность, 1975. 208 с.

2. Калитеевский Р. Е. Лесопиление в XXI веке. Технология, оборудование, менеджмент. 2-е изд., испр. и доп. СПб. : ПРОФИКС, 2008. 496 с.

3. Огурцов В. В. Теория брусо-развальной распиловки брёвен : монография. Красноярск : СибГТУ, 2011. 230 с.

4. Фергин В. Р. Развитие теории раскроя пиловочного сырья // Лесн. журн. (Изв. высш. учеб. заведений) 2018. № 4. С. 107–117.

5. Каргина Е. В., Матвеева И. С., Огурцов В. В. Теоретические основы расчёта поставов для распиловки брёвен с пороками формы // Хвойные бореальной зоны. 2011. Т. 28, № 1-2. С. 141–145.

6. Каргина Е. В., Ридель Л. Н., Матвеева И. С., Огурцов В. В. Алгоритм имитационных исследований экономической эффективности лесопильных предприятий // Хвойные бореальной зоны. 2011. Т. 28, № 1-2. С. 146–153.

7. Агапов А. И. Оптимизация раскроя пиловочника крупных размеров : монография. Киров : Вятский государственный университет, 2021. 407 с.

8. Makkonen M. Renewing the sawmill industry: studies on innovation, customer value and digitalization. Academic Dissertation. Helsinki, Finland, University of Helsinki, 2019. 65 p.

9. Johansson J. Mechanical processing for improved products made from Swedish hardwood // Acta Wexionensia 2008. Vol. 157, p. 58.

10. Chang S. J., Gazo R. Measuring the Effect of Internal Log Defect Scanning on the Value of Lumber Produced // Forest Products Journal. 2009. 59 (11-12). P. 56–59. DOI: 10.13073/0015-7473-59.11.56.

11. Héberta F., Grondinb F., Plaice J. Mathematical modeling of curve sawing techniques for lumber industry // Applied Mathematical Modelling. 2000. Vol. 24, Is. 8-9. P. 677–687. DOI: 10.1016/S0307-904X(00)00009-3.

12. Hinostroza I., Pradenasa L., Parada V. Board cutting from logs: Optimal and heuristic approaches for the problem of packing rectangles in a circle // International Journal of Production Economics. 2013. Vol. 145, Is. 2. P. 541–546. DOI: 10.1016/j.ijpe.2013.04.047.

13. Ikami Y., Matsumura Y., Murata K., Tsuchikawa S. Effect of Crosscutting Crooked Sugi (Cryptomeria japonica) Logs on Sawing Yield and Quality of Sawn Lumber // Forest Products Journal. 2010. Vol. 60 (3). P. 244–248. DOI: 10.13073/0015-7473-60.3.244.

14. Lin W., Wang J., Wu J., Vallance D. De. Log Sawing Practices and Lumber Recovery of Small Hardwood Sawmills in West Virginia // Forest Products Journal. 2011. No. 61 (3). P. 216–224. DOI: 10.13073/0015-7473-61.3.216.

15. Montero R. S., Moya R. Reducing Warp and Checking in 4 by 4 Beams from Small-Diameter Tropical Species (Tectona grandis, Gmelina arborea, and Cordia alliodora) Obtained by Turning the Pith Inside Out // Forest Products Journal. 2015. No. 65 (5-6). P. 285–291. DOI: 10.13073/FPJ-D-14-00089.

16. Murara Junior M. I., M. P. da Rocha, Trugilho P. F. Estimate of pine lumber yield using two sawing methods // Floresta e Ambiente. 2013. Vol. 20, No. 4. P. 556–563. Ref. 7.