Mendlova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Lesnická a dřevařská fakulta Ústav základního zpracování dřeva
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Volba způsobů pořezů a výrobního toku na pile Javořice, a.s. ve Ptení
2006/2007
Jan Vařeka
-1-
Čestné prohlášení:
Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma: Volba způsobů pořezů a výrobního toku na pile Javořice,a.s. ve Ptení zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje diplomová práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MZLU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem,) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace.
V Brně, dne:........................................ podpis studenta
-2-
Jan Vařeka, Volba způsobů pořezů a výrobního toku na pile Javořice, a.s. ve Ptení
Jan vařeka, Metod of sawing selection and productionflow at sawmill Javořice, a.s, in Ptení
Abstrakt: Problematika správné volby pořezových schémat a navržení výrobního toku v pilařském provozu rozsahu pily Javořice, a.s., není jednoduchou záležitostí. Autor se ve své práci snaží za pomoci sběru dat a vyhodnocením zkušeností z provozu navrhnout optimální variantu výrobního toku a správnou skladbu pořezových schémat. Obojí podléhá okamžité operativě, bude docházet k neustálým změnám vlivem trhu, optimalizace pořezů a momentální situace v provozu. Je třeba však mít kostru, podle které bude vznikat návrh plánu, rozložení pořezů mezi jednotlivé provozy a bude vznikat seznam zakázek. Výsledkem práce je takovýto návrh. Klíčová slova: pilařský závod, třídící linka, pilnice, adjustační stanice, čepový průměr, kulatina, řezivo, pořezové schéma, výtěž, plán pořezu, technologický tok.
Abstract: Problems of the right selections sawmill schemas and proposing production flow in the sawmill operation are not easy in scope sawmill Javořice, a.s.. The autor wants to propose to optimal variant of production flow and right structure sawmill schemas by the collecting production data and using experiences from operation. Both is solved just in time, by the state in operation, optimalization of sawing and changes at markets. It is needed to have the schema to make the plan, structure of sawmill schemas at the single operations and list of orders. The result of the work is this concept. Key words: sawmill plant, sorting line, sawing station, adjusting station, top end thickness, logs, lumber, sawing schema, lumber yield, sawing plan, technological flow.
-3-
Obsah
Obsah ................................................................................................................................ 4 1.Úvod do problematiky ................................................................................................... 5 2.Cíle práce ..................................................................................................................... 10 3.Metodika ...................................................................................................................... 12 4.Řešení........................................................................................................................... 15 4.1 Problematika třídění čepů výřezů ............................................................................. 15 4.2 Hledání vhodných rozměrů řeziva............................................................................ 16 4.3 Rozběh nových technologií, ověření teorie v praxi .................................................. 20 4.4 Rozdělení škály pořezových schémat na jednotlivé pilnice ..................................... 28 4.5 Objemová výtěž ........................................................................................................ 29 4.6 Výhody a nevýhody nově zavedených technologií .................................................. 33 5.Diskuse......................................................................................................................... 37 6.Závěr ............................................................................................................................ 39
-4-
1.Úvod do problematiky Pila Javořice, a.s., leží nedaleko obce Ptení, v okrese Prostějov. Provoz byl otevřen v roce 1984, jako Pila Ptení, n.p., součást tehdejších JMDZ. Plánovaná roční kapacita pořezu při jeho spuštění činila 170 tisíc m3 kulatiny. Pilařská technologie sestávala ze dvou redukčních sekaček V40 firmy LINCK, za první následovala redukční čtyřpásová pila firmy CANALLI, za druhou rozmítací pila LINCK MKV 280. Omítání bočních prken je zajišťovaly tři poloautomatické omítací pily LINCK VC 12. Třídění řeziva zajišťovaly dvě adjustační stanice od firmy Springer. Pila prochází privatizací v roce 1991, kdy vzniká Pila Ptení, s.r.o.. V roce 1997 kupuje pilu společnost EP Kapital Group, a.s. a vzniká nynější Javořice, a.s..První zásadní technologickou změnou byla výměna čtyřpásové pily za kotoučový agregát FR12 od firmy EWD a nahrazení první redukční sekačky LINCK V40 spirálovou redukční sekačkou EWD, typ FZ3. Těmito výměnami se dosáhlo zvýšení roční kapacity pořezu na úrovni 240 tis.m3 kulatiny. Postupně docházelo k výstavbě první etapy nových sušáren od firmy VANICEK a k drobným udržovacím investicím do provozu. Zásadní změna přišla v roce 2003, kdy začali majitelé plánovat výstavbu druhé, paralelní pořezové linie na zpracování silnější kulatiny. V roce 2004 je dokončen nový třídící dopravník, pila upouští od stávajícího zpracování pilařské kulatiny v celých délkách, začíná nakupovat pouze výřezy. Výstavba nové technologie začíná na jaře roku 2005. Generálním dodavatelem je Dřevostroj Čkyně, a.s.. Nová pilnice je vybavena použitou pásovou technologií , která sestává ze dvou redukčních sekaček FZ3 firmy EWD, pásové pily typu EBT 2-1800, jsou seřazeny do tří čtyřpásových uzlů, z nichž první dva jsou redukční, poslední je rozmítací. K rozmítání lze alternativně použít také rozmítací pilu EWD FR12 , která se používá, je-li požadovaný počet kusů středového řeziva vyšší, než 5 a když je prizma nižší, než 250. Omítání bočních prken zajišťuje jedna automatická omítací pila Optimes, BKO T2. Investice zahrnovala také výstavbu dvou adjustací
na středové a boční řezivo.
Vnitřní vybavení adjustací firma Dřevostroj Čkyně, a.s. repasovala ze starších adjustací a osadila moderními technologickými prvky firmy Springer. Paralelně s výstavbou nových technologií probíhá výstavba druhé etapy sušáren, které tentokrát realizuje firma Mühlbeck. Stávající adjustační stanice slouží jednak k následné úpravě řeziva po vysušení, a také k adjustaci řeziva přímo z pilnic.
-5-
Nová investice do provozu přinesla nejen razantní zvýšení kapacity pořezu, jehož roční hranice je nyní až někde okolo 900 tisíc m3, dle podílu silné kulatiny, neboli dle průměrné hmotnatosti zpracovaného výřezu. Zvětšila také čepové rozpětí, které je provoz schopen zpracovat. Jestliže čepové rozpětí zpracovávané smrkové pilařské kulatiny leželo před zásadní investicí do druhé pilnice mezi 15 a 38 cm, po investici je možno zpracovat kulatinu v čepovém rozmezí 15-57 cm na pilnicích, kulatinu v čepovém rozmezí 58 cm-1m, lze zpracovat na blokové pásové pile, výrobce EWD, typ EBB 1800. Tato rozměrová univerzálnost by měla být krokem vstříc dodavatelům pilařské kulatiny, kteří mají při prodeji hmoty usnadněnou práci o třídění výřezů na dvě čepové skupiny. V konečném důsledku potom tato výhoda usnadní Javořici,a.s. hledání dodavatelů a zajištění potřebného množství suroviny. Pila se zabývá pořezem pilařské kulatiny III.třídy jakosti, smluvně dodané v kvalitách A+B;C;D, dle Doporučených pravidel pro měření a třídění dříví.Výrobkem je převážně stavební řezivo v nejrůznější škále rozměrů, která odpovídá požadavkům zákazníka a technologickým možnostem výroby. Nové technologické uspořádání pily Javořice, a.s., začíná na příjmu pilařské kulatiny (viz.příloha č.1).Třídící linka výřezů začíná dvěma zásobními stoly, na které je kladena pilařská kulatina, dodávaná po železnici a po ose v poměru zhruba 1/2 : 1/2. Poté, co je jednotlivým výřezům přiřazena operátorem kvalita, prochází výřez prvním měřícím rámem. Rám je jednosměrný, po průchodu jím je rozhodnuto, zda má výřez kořenový náběh, a musí tím pádem do smyčky reduktoru, nebo zda jde o přesílenou kulatinu. Takto je identifikován každý kus, který má na patě větší průměr, jak 58 cm. Kusy těchto parametrů nesmějí do odkorňovače, jsou vyráženy do zvláštního boxu. Pilařská kulatina vyhovujících rozměrů a kvality je odkorněna odkorňovačem Nicholson A 8, pokračuje přes detektor kovů, kde dojde k určení výřezů, které obsahují kov. Z důvodu pravděpodobnosti zničení nástrojů při následném zpracování, jsou tyto kusy separovány. Následně pokračuje hmota přes dvousměrný měřící rám. Na základě naměřených hodnot průměru a délky kmene dochází k fakturaci dodavateli a zatřídění výřezů do jednotlivých boxů dle zadaného programu. Jedním z otazníků k vyřešení bylo právě sestavení tohoto programu, neboť počet boxů, použitelných pro separaci čepů a délek kulatiny je 64. Při
čepovém rozsahu, ve kterém jsou tříděny výřezy na
dopravníku, tedy 15-57 cm, a při dvou délkách výřezů, tedy 4 a 5 m bylo jasné, že nelze třídit kulatinu stávajícím způsobem, tedy po jednom centimetru stoupaje, neboť by pak -6-
po zdvojnásobení potřebného počtu díky dvěma délkám, bylo třeba 84 boxů. Kulatina je z jednotlivých boxů třídícího dopravníku shromažďována do skládek, odkud je po dosažení potřebného množství odvážena na zásobní stůl pilnice k pořezu. Průměrná hodnota naplnění jedné skládky činí asi 250 m3 výřezů. Po sestavení pořezových schémat vozí manipulační prostředek určitý čepový průměr a délku výřezů na jednu z pilnic. Na staré pilnici (viz.příloha č.2) pokračuje zpracovávaná hmota přes zásobní stůl k obraceči výřezů tak, aby byl každý kus orientován čepem dopředu. Soustavou podélných a příčných dopravníků je výřez dopraven do pilnice. Prochází první redukční spirálovou sekačkou do kotoučového agregátu, za ní dojde k oddělení bočního řeziva. Prizma po položení prochází zadní redukční sekačkou do rozmítací pily, kde je rozříznuta dvěma závěsy proti sobě uložených kotoučových pil na požadované tloušťky středového a bočního řeziva. Boční řezivo po oddělení od prizmy nebo od středového řeziva prochází omítacími pilami a pokračuje následně ke konečné úpravě na adjustaci číslo 4. Středové řezivo může pokračovat dvěma směry, buď na adjustaci číslo jedna, která byla pro jeho zpracování původně určena, nebo na nově zbudovanou adjustaci číslo 3. Nová pilnice (viz. Příloha č. 3) začíná obdobným předpilím jako pilnice stará, jediný rozdíl je ve skutečnosti, že je vybavena takzvaným mikrotříděním.Spočívá v tom, že po průchodu dvousměrným rámem je možnost vyřazení nevyhovujících čepů z čepové skupiny do čtyř instalovaných boxů dle zadaného programu. Vyhovující výřezy prochází do první redukční sekačky, poté do první čtyřpásové pily, kde jsou odděleny 2 nebo 4 kusy bočního řeziva. Prizma po položení pokračuje do zadní redukční sekačky a do druhé čtyřpásové pily, kde jsou opět, podle schématu, odděleny 2 nebo 4 kusy bočního řeziva. Vzniklý hranol lze potom zpracovat třemi způsoby dle pořezového schématu. První možností je rozmítnutí hranolu na požadovaný rozměr středového řeziva ve třetí čtyřpásové pile. Vzhledem k počtu pásových pil je maximální možný počet takto vzniklých kusů středového řeziva 5. Druhá možnost je rozmítnutí hranolu na potřebné rozměry středového řeziva v kotoučové rozmítací pile podobné konstrukce, jako je na staré pilnici. Třetí možností je kombinace obou, tedy rozmítnutí hranolu na dva nebo tři menší, které jsou po položení rozmítnuty v kotoučové rozmítací pile. Středové řezivo, vyrobené jednou ze těchto tří variant může pokračovat, dle situace, buď na adjustaci číslo 1 nebo adjustaci číslo 3. Boční řezivo je soustředěno k automatické omítací pile, po odstranění oblin pokračuje na adjustaci číslo 4 ke konečné úpravě. -7-
Adjustační stanice číslo 1 zpracovává variantně středové řezivo z pilnice 1, pilnice 2, ze sušáren řeziva, nebo z rozpracované výroby. Řezivo je separováno na jednotlivé kusy, dvěma obraceči otáčeno tak, aby třidiči mohli posoudit kvalitu obou stran. Koncovými spínači je identifikována délka, spuštěna příslušná kapovací pila a dle kvality a délky je každý kus zatříděn do příslušného z osmi boxů. Po proložení a úpravě dle přání zákazníka jsou pakety odváženy k expedici. Hlavními technologickými nevýhodami této adjustace je nemožnost vykracování koncových vad řeziva a nízký počet boxů na řezivo, což snižuje variabilitu při třídění sortimentů. Adjustační stanice číslo 2 je umístěna v areálu pily odděleně. Zpracovává řezivo ze sušáren, pakety bočního a středového řeziva, které jsou vráceny z různých důvodů zpět k přetřídění po průchodu adjustačními stanicemi 3 a 4. Vykracuje také koncové vady řeziva, které nelze vykrátit na adjustaci číslo 1. Z technologického pohledu jde o podobnou adjustaci jako číslo 1. Hlavní rozdíly jsou dva. Řezivo otáčí jeden obraceč a třídí pouze jeden třídič, kapovací pila je posuvná a je umístěna až za boxy, tudíž umožňuje zmíněné vykrácení koncových vad a zhodnocení kvality vyráběného řeziva. Adjustační stanice číslo 3 a 4 (viz příloha č. 4) jsou nově vybudované. Jsou paralelně umístěny a technologicky jsou téměř shodné. Adjustační stanice číslo 3 je určena na zpracování
středového řeziva z jedné, druhé, či obou pilnic.Adjustace číslo 4
zpracovává boční řezivo z obou pilnic. Řezivo v nich prochází soustavou dopravníků k třidiči v horním patře, který sleduje řezivo seřazené v jednom koberci, soustředí se pouze na špatné kusy. Posunem těchto kusů do některé z třídících zón rozhodne o jeho kvalitě či vykrácení koncové vady. Řezivo je potom snášeno do nižšího patra v zafixované poloze tak, jak bylo tříděno. Spodní třidič znovu rozhodne o kvalitě s tím, že už může posudek kvality na desky pouze zhoršit. Jednotlivé kusy jsou následně separovány, měřeny, je identifikována kvalita, popřípadě nutnost vykrácení a řezivo je shromažďováno v příslušných boxech. Celkový počet je 30 boxů na každé adjustaci. Po naplnění potřebným počtem kusů je celý objem budoucího paketu vypuštěn do nejspodnější části adjustace, kde se řezivo řadí do jednotlivých řad, v nich je délkově upraveno a ukládáno do paketů. Po proložení dle přání zákazníka jsou pakety páskovány a odváženy k expedici. Vzhledem ke změně charakteru výroby, přidání pilnice na pořez silnější kulatiny, zvýšení čepového rozsahu, potřebě výroby řeziva zčásti paralelně a zčásti odděleně, vznikla potřeba vyřešení následujících úkolů:
-8-
-
Vytvoření vhodných pořezových schémat na hmotu čepu 38cm+ ve vazbě na zákazníka.
-
Vytvoření plánu pořezu ve vazbě na kapacitu výroby v celém čepovém rozsahu.
-
Dle předpokladu objemu kulatiny v jednotlivých sortimentech volba vhodného programu a seřazení čepů na třídícím dopravníku.
-
Rozdělení pořezů na starou a novou pilnici.
-
Rozdělení pořezů na první skupinu, jejichž sortiment je schopna adjustace zpracovávat na adjustaci 3 souběžně a druhou, kdy středové řezivo z jedné pilnice upravuje adjustace 1 a z druhé pilnice adjustace 3.
-9-
2.Cíle práce Cílem práce je vytvořit reálný plán pořezu na rok 2007 v detailu čepů tak, aby vycházel z obchodních možností, tudíž na základě poptávky odběratelů řeziva. Plán musí být kapacitně navázán na celkový objem pořezu, který je plánován na rok 2007. Kapacitní možnosti pilařského závodu ve Ptení, potřeba rozpuštění fixních nákladů vyšším objemem pořezu, ekonomické hledisko tvorby cen, vzniku cenového rozpětí a tudíž ekonomiky závodu, jsou složitá problematika a není cílem této práce stanovit optimální kapacitní hranici ročního pořezu. Tato otázka je řešena paralelně s touto prací a roční objem je pevnou hodnotou, se kterou se bude pracovat. Tvorba optimálního skladby pořezových schémat ve vazbě na předpokládanou strukturu dodané kulatiny z pohledu čepového průměru musí vzít v úvahu kapacitní a technologické možnosti výrobních provozů, požadavky zákazníka a po vytvoření potřebného portfolia zákazníků, je třeba ve spolupráci s obchodníkem najít odběratele vhodné struktury řeziva, najít optimální hodnoty výtěže objemové a kvalitativní. Roční plán nákupu kulatiny je základní kostra dodávky jednotlivých čepů v procentuelním rozložení, které bylo vysledováno v posledních letech. Toto rozložení je následně použito na potřebný objem ročního pořezu pily. Dodávky kulatiny nemají z pohledu
průměrné
hmotnatosti
výřezu
v roce
konstantní
hodnotu,
výkyvy
v hmotnatosti lze v historii vysledovat vždy se změnou kvartálu, kdy se v souvislosti s rozdílným charakterem těžby (mýtní, probírkové těžby) mění čepový průměr. Plán je tedy průměrnou hodnotou, kdy týdenní a měsíční operativa upravuje plán na nejbližší období dle čepového rozložení v posledním sledovacím období. Struktura pořezových schémat však zůstává stejná, mění se pouze objemy, případně procentuelní podíl objemu na jednotlivá schémata v čepech, kdy se daný čep zpracovává více pořezovými schématy. Vždy je třeba vycházet z toho, že optimální rozložení pořezových schémat zůstává, mění se pouze smluvní objem prodaného řeziva na příslušná kvartál. Struktura schémat se mění pouze v případě, kdy se přestává případný sortiment obchodovat, vzniká nový, popřípadě se výrazně mění jeho smluvní objem. Je-li cílem práce vypracování rozložení pořezových schémat do jednotlivých čepů v potřebném objemu tak, aby byla zajištěna co nejvyšší možná výtěž, je třeba počítat s faktem, že se výtěž mění spolu se změnou průměrné hmotnatosti. Zvyšuje-li se hodnota průměrného čepu, spotřebovaného v daném období, roste díky vyššímu podílu
- 10 -
pořezů ze silnějších čepů výtěž, při snížení hmotnatosti je tomu právě naopak. Za celý rok potom dojde k vyrovnání výkyvů, hodnocení správnosti odhadu struktury dodávek a přesností odhadu výtěže. Na rozložení potřebných pořezových schémat do čepů nemá vliv pouze objemový výtěž řeziva, ale také ekonomická optimalizace, vliv cen vstupů a výstupů, hodnoty míry, versus masy zisku. Není ambicí této práce analyzovat tyto aspekty, o vyřešení tohoto problému by se chtěl autor pokusit při závěrečné diplomové práci.
- 11 -
3.Metodika Metodika práce vychází ze struktury pořezových schémat v roce 2005, rozšiřuje strukturu o pořezová schémata na pořez kulatiny od čepu 38 nahoru( viz. příloha č. 6) a vytváří tím předpoklad plánu pořezu v detailu pořezového schématu na rok 2006 v plánovaném objemu ročního pořezu ve výši 597 tis.m3 kulatiny. Stejně jako v předchozím období vychází výpočet pařezového schématu z vepsaného čtverce středového řeziva do kruhu, jehož průměr představuje příslušný čep. Software na výpočet pořezových schémat vychází z již dříve používaného, vlastního programu, který se vyvíjel s menšími obměnami od roku 1995. Výstupem ze softwaru s pracovním názvem POSCHESM jsou pořezová schémata, která jsou počítána vždy nad stanovenou, volně měnitelnou hranici minimální středové, potažmo boční výtěže. Váženým průměrem výtěží podle jednotlivých čepů, a výtěží středového a bočního řeziva, potom vychází průměrná předpokládaná výtěž ve sledovaném objemu pořezů. Původní předpoklad struktury dodávek byl však natolik odlišný od reality, že se struktura schémat nedala použít v plánované podobě. Největší rozdíl byl identifikován v podílu hmoty 40 cm+ na čepu, kdy na původní předpoklad dodávky této skupiny čepů v celkovém objemu 200 tisíc m3 kulatiny, bylo ve skutečnosti dodáno 28 673 m3. Kromě tohoto hlavního vlivu došlo i k plošnému posunu zastoupení jednotlivých čepových tlouštěk směrem dolů, tudíž skutečný průměrný čep dodané kulatiny, který byl za rok 2006 24,1 cm, znamenal propad oproti původnímu předpokladu o 7,1 cm, což znamenalo neirelevantnost původního plánu. Nebylo možné ani vyhodnocovat splnění plánu výtěže řeziva, neboť chybovost plánu byle příliš vysoká. Jak bylo již zmíněno v úvodu práce, plánování výroby na rok 2006 znamenalo razantní zásah do struktury schémat vlivem rozjezdu nově otevřených provozů. Schopnost pořezu kulatiny 38 cm+ a užší technologická vazba mezi středisky pilnice a adjustace znamenala potřebu vytvoření uceleného plánu výroby. Tvorba pořezových schémat začala potřebou výpočtu vepsaného čtverce do příslušného čepu kulatiny tak, aby byla zajištěna co nejvyšší středová výtěž. Vznikl tak jakýsi virtuální seznam prizem, který se obchodní organizace Allwood, která zajišťuje smluvně pile Javořice prodej, snažila nabídnout zákazníkům. Po monitoringu požadavků trhu došlo k vytvoření skutečného seznamu pořezových schémat tak, aby při zajištění co nejvyšší výtěže bylo možno vyrobené sortimenty prodat za tržní ceny.
- 12 -
Tento předpoklad rozložení pořezových schémat byl po naplnění požadovaných kapacit použit jako plán na rok 2006. Pro základní nastavení programu na třídícím dopravníku vzhledem k omezenému počtu boxů se vyšlo z technologické možnosti předtřídění výřezů z hlediska čepu na vstupu pilnice 2. Počínaje čepem 40 cm se vytvořily jednotlivé čepové skupiny po dvou, respektive třech centimetrech s tím, že do pořezu půjdou dle pořezového schématu buďto spolu, nebo dojede ke zmiňovanému předtřídění. Vzhledem k rozjezdu zcela nové, poměrně složitým způsobem seřazené technologie, bylo třeba zahrnout do metodiky práce při stanovení definitivního seznamu pořezových schémat:
-denní vyhodnocování výkonů, a technologických prostojů, způsobených souběhem nevhodných rozměrů na adjustační stanici -vyhodnocování výkonu nových adjustačních stanic v ks/minutu FPD, tak, aby díky špatné kombinaci rozměrů nedošlo ke kapacitnímu omezení výroby -následné vyloučení nevhodných kombinací v plánovací operativě -sledování procenta první jakosti daného sortimentu řeziva, v případě zjištěného snížení mimo stanovený rámec, analýza, kolik procent přeřazení do druhé, případně třetí kvality řeziva bylo zapříčiněno zvýšeným výskytem oblin, tudíž nevhodně vytvořeným pořezovým schématem
Po vyhodnocení skutečností sortimentu výřezů, použití pořezových schémat, skutečných výtěží za rok 2006 bylo nutno revidovat program nastavení tloušťkového třídění výřezů, ve vazbě na plánovaný objem pořezu a plánovanou strukturu zakázek. Stanovit plán roku 2007 v detailu pořezové schéma versus čepový průměr. Je třeba technologicky rozdělit pořezy na část, kdy středové řezivo pokračuje odděleně na různé adjustace a část, kdy jede stejné, nebo rozměrově příbuzné řezivo spolu na jednu adjustaci, tzv.tandemové pořezy. Dále je nutné stanovit pravděpodobnou hranici, která rozděluje výřezy z hlediska zpracování na pilnici 1 a pilnici 2. Vzhledem k objemu dat, která jsou po jejich sběru třeba vyhodnotit, bude ke sledování využit účetní program firmy Javořice, s názvem Microsoft Business Solution Navision. Konkrétně data z protokolu kmene, protokolu boxů, účtování spotřeb kulatiny, účtování objemu řeziva na zakázky. Dále je třeba využít data technologická, konkrétně evidence prostojů pilnice. Ze stěžejních dat jde o kapacitní nedostatečnost - 13 -
některého z uzlů pilnice 2, konkrétně uzel mikrotřídění čepů kulatiny v předpilí pilnice 2, uzlu automatické omítací pily Optimes a rozmítací pily FR 14. Rozhodující vliv na vývoj správného sestavení pořezových schémat má sledování technologických prostojů adjustačních stanic: Prostoje na snížení kapacity krokových oddělovacích palců, které rozdělují koberec řeziva na jednotlivé kusy v místě, kde dochází k měření a následnému třídění do boxů, dále prostoje na kapacitní zaplnění boxů v souvislosti s nízkým počtem boxů střídacích.
- 14 -
4.Řešení 4.1 Problematika třídění čepů výřezů Výchozím stavem, co se týče programu na třídění výřezů na třídícím dopravníku, lze považovat v souvislosti s cílem této práce stav, ve kterém se nacházel program třídění v září 2005. V tomto období přijímala pila Javořice výřezy v délkách 3;4;5 a 6 m. Šestimetrové výřezy byly nakupovány v čepovém rozmezí 15- 25 cm tak, jak ve vazbě na rozměry řeziva požadoval trh v této délce. Vzhledem k omezenému počtu boxů na třídícím dopravníku, a nízkému negativnímu vlivu na výtěž z důvodu malého celkového objemu šestimetrových výřezů, byly výřezy této délky seřazeny do tří čepových skupin, 15-17 cm, 18-21 cm, a 22-25 cm. Výřezy délek 3;4; a 5m byly tříděny od 15-ti, do 35-ti cm na čepu stoupaje po jednom centimetru, čepy 36 a 37 cm byly tříděny do jednoho boxu. Tento způsob třídění představuje obsazení 22 boxů v každé délce, tudíž celkem bylo obsazených 66 boxů na třídícím dopravníku. Spolu se třemi boxy na šestimetrové výřezy bylo obsazených 69 z celkových 70-ti boxů na třídícím dopravníku. Ostatní boxy není možno využít na třídění výřezů, neboť jsou obsazeny nestandardní kulatinou, boxy „omylů“ atd. Vzhledem ke strategii nákupu kulatiny v širokém spektru čepového, potažmo středového průměru, bylo třeba změnit celkovou filozofii nákupu hmoty, upravit příjem délek jak v obchodních vztazích, tak mechanicky, uspořádáním vyražečů kmene a boxů.(O čepovém průměru píše autor v souvislosti s technologií, výpočtem pořezových schémat, třídění do jednotlivých boxů. Z hlediska nákupu suroviny je v dodavatelsko odběratelských vztazích důležitý středový průměr, na základě kterého probíhá stanovení objemu výřezu a následná fakturace). Po rozhodnutí, že vzhledem k nízkému procentuálnímu zastoupení nebude pila v posledním kvartále nakupovat výřezy v délkách 3;6 m, bylo možné provést zmíněné změny tak, aby existoval reálný způsob třídění čepového rozmezí 15-56 cm na čepu v délkách 4 a 5m. Byla stanovena mapa boxů, třímetrové a šestimetrové vyražeče byly délkově upraveny, boxy přesunuty. Došlo ke snížení celkového počtu boxů, což je při zrušení mnoha 3m boxů a nahrazení 4 a 5m logické. Prvním výsledkem práce spojené s výtěží, a uvažováním předpokládaných objemů dodávek v jednotlivých tloušťkových stupních kulatiny, byla změna programu třídění
- 15 -
výřezů dle jednoduchého vzorce. Kulatina čepů 15-40 cm včetně bude díky vyššímu objemovému zastoupení, tudíž vysšímu vlivu na výtěž tříděna stoupaje po jednom centimetru stoupaje. V praktickém nastavení programu to znamená, že například čep 15 cm obsahuje čepové rozmezí od 150-159 mm včetně. Kulatina od čepu 41 cm do 56 cm byla seřazena stoupaje po třech centimetrech. Tím bylo po vynásobení dvěma při délkách 4 a 5m dosaženo 100% naplnění boxů, v celkovém možném počtu 62.
4.2 Hledání vhodných rozměrů řeziva Dalším krokem, který vedl ke konečnému řešení problému byl soupis pořezových schémat do čepu 38 tak, aby mohl být doplněn o seznam pořezových schémat čepů 38+ v celkovém objemu 200 tisíc m3 kulatiny tak, jak byl vypracován marketingový předpoklad dodávky dřevní suroviny pro rok 2006. Termín, kdy pila začíná kupovat hmotu v celém technologicky zpracovatelném rozsahu čepů, byl stanoven na 1.12.2005. Předpoklad objemů dodávané kulatiny nad čep 38 byl doplněn k dosavadnímu objemovému rozvrstvení kulatiny v jednotlivých čepech a vznikl tak plán dodávek kulatiny na rok 2006.Plánovaný objem pořezu činil 597 tis.m3 kulatiny, předpoklad zastoupení jednotlivých čepů v jednotlivých délkách je znázorněn graficky (viz. Příloha č.5 ). Na první pohled je patrná nevyrovnanost křivky v místech, kde navazují čepy 38+ a také dále, ve vyšších čepech. Obvyklý grafický tvar křivky, zobrazující nákup suroviny po jednotlivých čepech, je vidět právě do čepu 38 cm. Nevyrovnanost křivky byla způsobena chybějícími informacemi o zastoupení jednotlivých čepů při nákupu kulatiny v tak vysokém objemu v tomto tloušťkovém stupni. Mateřská firma CEwood, která zajišťuje pro Javořici nákup dřevní suroviny, sice již v minulosti těžila a prodávala kulatinu těchto dimenzí, nicméně detail čepu nikdy nebyl sledován. Dle názoru autora se vycházelo v předpokladu nákupu z materiálů, které byly sestaveny z jednotlivých dílčích dodávek v dřívější době. Tudíž došlo k nevyrovnanosti a křivka není kontinuelní. Dalším krokem který byl učiněn, bylo sestavení fiktivních prizem na čepy, z nichž zatím pila nevyráběla řezivo. Na základě těchto hodnot prováděl obchodník mapování trhu a výběr zákazníků. Výpočet se provedl násobením čepového průměru hodnotou 7,07. Problém v tomto případě nastává s výškou odpovídající prizmy od čepu 42 cm - 16 -
nahoru. Zde výpočtem docházíme na hranici 300 mm. Tato výška je hraniční z pohledu technologie, snášecí kola, která zajišťují při technologickém toku řeziva překonávání výškových rozdílů ( první vynášecí kolo je instalováno za výstupním dopravníkem pilnice 2 a příčnými dopravníky, které zajišťují přísun řeziva na adjustaci číslo 3). V pořadí druhé zařízení tohoto typu, které by se dalo nazvat snášecí, překonává výškový rozdíl mezi nejvyšším patrem adjustace 3, kde je pracuje první třidič řeziva, a nižším patrem, kde je posuzována opačná plocha řeziva a kde vstupuje řezivo do zásobních etáží): Zařízení mají v projektové dokumentaci uvedenou maximální šířku vynášeného řeziva 300 mm. I z pohledu prodeje řeziva neměl závod ve Ptení historicky nikdy zákazníky na řezivo těchto parametrů. Řešením problému jsou pořezová schémata, která dělí hranol ve třetí čtyřpásové pile na dvě, popřípadě tři prizmy, které jsou následně rozmítány kotoučovou rozmítací pilou FR14 na požadované tloušťky řeziva. Výrobní pohled je potom prostý, například již zmíněnou prizmu výšky 300 mm lze rozdělit, (při zanedbání prořezové spáry a nadměrku na sesychání pouze pro modelové vysvětlení situace), na 2 x 150. U vyšších čepů je situace podobná, variabilita pořezových schémat a vyráběných prizem je vysoká díky možnosti excentrického nastavení pásu, který v třetí čtyřpásové pile rozděluje hranol na stanovené rozměry. Může tak vznikat souběh dvou výšek prizmy, například 175 a 150, kdy stávající portfolio zákazníků obsahuje odběratele na řezivo těchto prizem v jedné tloušťce. Příkladem může být řezivo, které se používá v následném zpracování při tzv. lepených programech, například rozměry 45/150 a 45/175 mm, uvažujeme-li opět prodejní rozměry. Po započítání přídavku na sesychání a prořezové spáry, která činí při použitých pásech 2,8 mm, potom musí mít dělený hranol šířku 335,8 mm, což odpovídá čepovému rozsahu 48 – 49 cm, neboť nad výslednou hodnotu poloměru opsané kružnice na čtverec, který představuje středové řezivo, je přidávána hodnota 5mm jako rezerva na snížení procenta oblin na středovém řezivu vlivem zakřivení kmene. Hodnota 5 mm byla určena jako optimální z pohledu dlouhodobého sledování ztráty na objemové výtěži oproti navýšení výtěže kvalitativní. V průběhu sledování kvalitativní výtěže, vyhodnocování objemu reklamací a vazby vlivu obliny jako vady řeziva na konečný produkt v různých technologiích zpracování bylo určeno, že obvyklý zmíněný nadměrek 5mm na čep bude pro řezivo používané na konstrukční hranoly navýšen na 10 mm a pro technologie zaměřené na výrobu pohledových lepených hranolů až na 15 mm. Je spočítáno, že nárůst kvalitativní výtěže, nahradí v těchto sortimentech pokles výtěže objemové. Zákazníci na zmíněné sortimenty řeziva totiž požadují v technických podmínkách omezení obliny jako vady - 17 -
řeziva na výrobku na minimum. Toto omezení je částečně kompenzováno cenou, při přejímce řeziva však zákazník věnuje oblině vysokou pozornost. V souvislosti s hledáním zákazníků na půlenou prizmu se ukázal zásadní problém, tím je nepřipravenost trhu vstřebat poměrně vysoké množství řeziva, které je řezáno jiným způsobem, než považoval zákazník za standardní. Půlením prizmy dochází k jinému druhu pořezu, mění se poměr radiálního a tangenciálního řezu. Řezivo má jiné vlastnosti z pohledu sesychání, které je rozdílné v radiálním a tangenciálním směru. Mechanické vlastnosti řeziva při srovnání obou způsobů pořezu se dají označit za shodné. Výrazným problémem je výskyt některých vad, konkrétně suků a zárostů. Tyto vady sahají do hloubky pařezového schématu, projevují se na středovém řezivu, z pohledu orientace vady v profilu řeziva je obvykle suk rozdělen podélně, k tomu se zvyšuje počet kusů, na nichž se vada projeví. Pro první sestavené plány na rok 2006, kde se počítalo s pořezem kulatiny 40 cm výše, chyběli zákazníci. Do pořezových schémat musela být zařazena nejvyšší dosud prodávaná prizma, anglická fošna o výšce 220 mm. Schémata vycházela natolik špatně, že je autor ani nezařadil do příloh. Středová výtěž standartně klesala pod 35%, chybějící středové řezivo se nahrazovalo bočním, což by nevycházelo ani technologicky, ani finančně. Situace se začala postupně zlepšovat, byli nalézáni zákazníci, kteří byli ochotni koupit zkušební dávku, podíl půlených prizem se začal zvyšovat. Z kapacitních propočtů, porovnání rychlostí, počtu kusů zpracovaných výřezů za minutu a srovnání s kapacitou rozmítací pily FR 14 je jasné, že maximální počet prizem z jednoho výřezu je 3, což později ukázala praxe. Vyšší počet prizem následně brzdí na uzlu rozmítání řeziva celou výrobu. Po dalších technologických zkušenostech došel autor k závěru, že reálně se budou ve výrobě zadávat pouze schémata s jednou, nebo dvěma prizmami na jeden výřez. Z rekalkulace roku 2006 (viz.příloha č.9) vyplývá, že procentuální podíl pořezů, řezaných od čepu 41cm+ na dvě prizmy, se podařilo dostat na hodnotu 61,2 %. Podle toho, jak se situace vyvíjela na začátku, to autor považuje za úspěch. Z čísel celkového plánovaného objemu ročního pořezu a odhadu procentuelního zastoupení čepů, mohla vznikat definitivní podoba předpokladu ročního plánu v detailu pořezových schémat na čep. Nikdy nevznikla, proto ji autor nemohl zařadit do příloh. Zásadní negativní vliv v tomto ohledu měly revize marketingových studií, které zcela popřely kapacitní možnosti dodávek kulatiny od čtvrtého tloušťkového stupně výše v řádu statisíců. Nový odhad objemu, který se dá reálně nakoupit do Javořice, byl desetinový. Nový odhad se ukázal být správný, celkem se podařilo nakoupit v roce 2006 - 18 -
pouze 23 400 m3 této kulatiny. Marketingová chyba byla způsobena jednoduchou chybou. Při předpokladu obchodního přínosu nové technologie se počítalo s výhodou, která bude poskytnuta dodavateli tím, že může prodat kulatinu v celém spektru tloušťkových stupňů, bez třídění. V tom případě bylo třeba počítat jen s obvyklou poměrnou částí kulatiny čtvrtého tloušťkového stupně vzhledem k objemu ročního pořezu. Marketingová studie mapovala celkový dostupný objem. Výrobní plán 2005 (viz.příloha č.6 )je potom jediným materiálem, který se dal postavit na nejasných základech představ situace v roce 2006. Razantní snížení objemu silné kulatiny, nejasné výrobní parametry nové pilnice, která byla projektována na pořez kulatiny od čepu 40 cm+, všechno argumenty, které jasně dokazovaly, že nelze stavět podrobnější plán na schémata a objemy, neboť je v podkladech příliš mnoho neznámých. Výrobní plán roku 2005 jako podklad pro rok 2006 je jakousi kompilací skutečnosti ve stávající škále pořezů a pořezových schémat na čepové průměry 38 cm+ v předpokládaném objemu hmoty. Vycházelo se z předpokladu, že měnit se bude pouze objem hmoty ve vyznačených čepech, pořezová schémata doposud zpracovávaných čepů zůstávají neměnná, neboť portfolio zákazníků se nemění. Schémata na hmotu silnější byla zpracovávána v době, kdy se počítalo s uplatněním řeziva z těchto pořezů především na Německý trh v podobě konstrukčních hranolů a na Anglickou lešeňovou fošnu, tzv.Scaffoldboard. Pouze malé procento pořezových schémat bylo počítáno na řezivo do Japonska a na ostatní trhy. Detail výrobního plánu zobrazuje všechny důležité informace, spojené s pořezovým schématem. Na které pilnici bude schéma uplatněno, zákazník, rozměr řezaný a účtovaný, čep, délka, počet kusů, detail boků, který zahrnuje tloušťky a předpokládané šířky, ze kterých následně vychází předpoklad výtěže, předpoklad procenta kvalit, objemy kulatiny, výtěže a číslo pořezového schématu, pod kterým je schéma evidováno i v informačním systému. Toto číslo aktuálně platí dodnes, je 21 místné a kóduje postupně informace o délce, počtu kusů středového řeziva, tloušťce a šířce středového řeziva, čepu kulatiny a dále o tloušťce boků v pořezovém schématu. Výrobní plán metodou skalárního součinu, kalkuluje i předpoklad celkové středové a boční výtěže. Tato hodnota není později ovlivněna celkovým objemem pořezu za předpokladu, že zůstává zachováno procentuelní zastoupení jednotlivých čepů a tudíž také pořezových schémat. Ze zmíněného výrobního plánu potom vychází jako výstupní hodnota plánované výtěže pro rok 2006 středová výtěž 41,55 % a boční výtěž 18,15%. Celková plánovaná hodnota výtěže potom činila 59, 70% . Je nutno podotknout, že jde o - 19 -
tzv.výtěž pilnice, to znamená, že tato výtěž nepočítá se snížením vlivem vykrácení koncových vad a ztrátami při následném technologickém zpracování. Při plánovaném průměrném dodaném čepu v hodnotě 31,2 cm jde o výtěž poměrně nízkou. Její hodnota byla negativně ovlivněna především špatnými výsledky v oblasti hledání zákazníků, kdy se nedařilo smluvně zajistit odběr sortimentů, které byly z pohledu výtěže vhodnější. Při orientačním skalárním součinu výtěží pořezových schémat s ideálními virtuálními prizmami byla kalkulována výtěž nad hranicí 71%, skutečná výtěž však musí být počítána ze schémat, která jsou počítána na reálně prodejné řezivo. Odhadem kapacity staré pilnice a odečtem od plánu, zpětnou vazbou na zastoupení čepů bylo dopočítáno, že hranice, která bude dělit pořezová schémata na skupinu pro pilnici 1 a pro pilnici 2, při výše uvedeném průměrném dodaném čepu, bude přelom čepů 32 a 33 cm.
4.3 Rozběh nových technologií, ověření teorie v praxi V období do 15.1.2006 Javořice absolvovala technologickou odstávku, kdy docházelo k propojení technologií tak, aby mohly být od 15.1.2006 zprovozněny nové adjustační stanice, pod interním označení, 3 a 4. po jejich rozběhu bylo nutno ověřit v praxi projektovaná kapacitní čísla, která hovoří
u obou adjustačních stanic o
špičkovém výkonu 81 ks řeziva za minutu při zajištění reprezentanta dané hmotnatosti. Průměrný výkon se dle projektu měl pohybovat okolo 61ks/minutu. Jak se mění kapacitní výkon adjustační stanice spolu se změnou hmotnatosti reprezentanta, nebylo dodavatelem technologie popsáno a garantováno. Navíc chyběl odhad nejsložitějšího technologického problému, který vyvstal spolu s rozjezdem pilnice 2 v březnu 2006. Tato najížděla v březnu na zkušební pořezy, počátek výroby je datován k 1.4.2006, náběhová výkonnostní křivka se zvedá až do podzimních měsíců, kdy se výkon této pilnice dostává na potřebnou hranici z ekonomického pohledu. Zmíněný technologický problém je natolik složitý, že se mu autor rozhodl věnovat samostatný odstavec. Zvláštnost projektu výstavby nové pilnice a adjustačních stanic spočívá hlavně ve skutečnosti, že středové řezivo z obou pilnic, které jsou technologicky uzpůsobeny na pořez zcela dimenzionálně odlišných sortimentů kulatiny, jde společně na jednu adjustační stanici. Protože existuje vysoká pravděpodobnost, že ze dvou pilnic, z nichž každá zpracovává dimenzionálně jinou škálu čepových průměrů, - 20 -
bude tudíž produkovat také dimenzionálně odlišné řezivo, existuje v technologickém uspořádání adjustační stanice několik slabých míst, kde souběh dvou zásadně odlišných rozměrů řeziva způsobí kapacitní omezení, nebo dokonce prostoje ve výkonech. Těmito slabými místy jsou: - Jednotlivé elevátory a srovnávací dráhy, kdy při velkém tloušťkovém rozdílu dvou společně zpracovávaných rozměrů vzniká tendence skládání slabších rozměrů na sebe, což působí zpomalení spojená s ručním přeskládáním řeziva do koberce. - Již zmíněná snášecí kola mezi patry adjustačních stanic, kdy slabší kus řeziva není dostatečně přitisknut protlačovacím pásem a je volně pohyblivý, což má negativní vliv na zachování informace o kvalitativním zatřídění kusu. - Oddělovací hydraulické palce, které separují jednotlivé kusy řeziva před měřením a vstupem do boxů. Pokud jsou první dvě omezení snadněji řešitelná nastavitelnými lištami, většími rozestupy mezi kusy, popřípadě přidáním jednoho pracovníka k plánovaným technologickým místům na pomoc při zajištění plynulého toku, jsou hydraulické palce uzlem, kterým nelze dimenzionálně odlišné řezivo společně zpracovat. Princip činnosti tohoto uzlu spočívá v přesném výškovém, časovém a vzdálenostním nastavení oddělovačů tak, aby zařízení chodilo v pravidelných taktech a dokázalo ve správné vzdálenosti, výšce, dostatečným tlakem přitisknout a oddělit jednotlivé kusy řeziva, uspořádané v koberci, od sebe. Celá soustava oddělovačů je zavěšena na rámu, který se mechanicky výškově nastaví, zpracovává-li adjustační stanice řezivo tloušťky do 60 –ti mm, nebo potom nad 60 mm. Z uvedených charakteristik je jasné, že pokud je rozdíl tloušťky řeziva výše zmíněného charakteru, nelze řezivo společně vůbec zpracovávat. Stejným problémem je i rozdílná šířka řeziva, neboť oddělovače musejí měnit krok a rychlost taktu, což nelze v dostatečné míře zajistit. Na začátku provozu těchto technologií tudíž vyvstala otázka, jak organizovat souběh pořezů, které rozměry mohou společně na jednu adjustační stanici tak, aby ji nezastavily, popřípadě kapacitně výrazně neomezily. Po mnoha diskusích s dodavatelem technologie byly stanoveny následující hranice: Pro tloušťku je to do dvaceti milimetrů rozdílu, pro šířku do čtyřiceti milimetrů rozdílu mezi sortimenty s tím, že sběrem dat a vyhodnocením prostojů a výkonů dojde za provozu k řešení této složité situace. V plánování souběhu pořezových schémat byla vytvořena metoda tzv.zrcadlových pořezů. Vývoj této metody znamenal nutnost časově odhadnout délku pořezů, které jsou vhodné k souběžnému zpracování, seřadit je zrcadlově proti sobě tak, aby čas - 21 -
pořezu na obou pilnicích odpovídal a zbytek pořezů zpracovávat na adjustaci odděleně tak, jak to technologie umožňovala. Oddělení pořezů fyzicky probíhalo tak, že středové řezivo z pilnice 1 bylo zpracováváno na adjustaci číslo 1 a středové řezivo z pilnice 2 bylo dopravováno na adjustaci číslo 3. Konkrétní časové rozdělení spočívalo zpočátku v tom, že na ranní a odpolední směně, kdy byl plánován provoz obou pilnic, se budou řezat zrcadlové pořezy, noci, kdy byl plánován pouze provoz pilnice 1, měla být řezána taková pořezová schémata, která nejde díky nízké hmotnatosti kusu řeziva společně zpracovat s žádným z pořezů pilnice 2. Metoda zrcadlových pořezů se ukázala jako naprosto nepoužitelná ve výrobním závodě typu Javořice. Vedlo k tomu několik důvodů. Ukázalo se, že je naprosto nemožné naplánovat časově souběh pořezových schémat dvou pilnic na dvě směny a ve třetí teprve řezat odděleně. Při pokusu o tuto metodu docházelo k neplánovaným prostojů, které posunuly plánovaný čas pořezu na jedné či druhé pilnici, potom bylo jeden z pořezů nutno přerušit, nebo předčasně ukončit. Došlo k násobení počtu výměn pořezů, drobení dávek,
zdržovala se kompletace zakázek a došlo k naprostému
ochromení kapacity výroby tím, že došlo k posunutí pořezů, vyčerpání zásoby společně zpracovatelných pořezových schémat a vyvstala nutnost okamžitého řešení situace zcela jiným způsobem. Prvním krokem k vytvoření systému sladění pořezových schémat bylo sledování a vyhodnocení technologických prostojů pilnice 1+2, adjustace 1 a adjustace 3. Vysledováním logiky těchto prostojů bylo konstatováno, že technologické propojení mezi pilnicemi a adjustacemi je nevhodně uspořádané a od dodavatele technologie špatně stanovené. Při tomto konstatování se vycházelo ze skutečnosti, že na pilnici 1 jsou zpravidla při zpracování kulatiny nižších tloušťkových stupňů používána pořezová schémata na výrobu řeziva menších dimenzí o vyšším počtu kusů z jednoho výřezu. Spolu s rychlostí pořezu, která na pilnici 1 byla už téměř stále 45m/min., musela adjustace 1 při pořezu například 5 kusů řeziva z výřezu zpracovat cca 50 ks řeziva za minutu, což je nad její kapacitní možnosti. Naopak díky použité technologii, původnímu projektovanému zaměření pilnice 2, vyšším hmotnatostem řeziva na méně kusů z jednoho kmene , zůstávala produkce pilnice 2 na cca 35-ti kusech řeziva za jednu minutu, což kapacitně naprosto nedostačovalo možnostem adjustace 3, kde se množily technologické
prostoje
pro
nedostatek
hmoty.
Vznikla
potřeba
doplnění
technologického propojení pilnice 2 a adjustace 1 tak, aby při rozdělení řeziva na adjustace zvlášť mohly být spolu propojeny provozy s nižší kusovou kapacitou a - 22 -
zároveň i provozy s vyšší kusovou kapacitou. Byl realizován propojovací podélný a příčný dopravník, kterým se podařilo výše uvedené technologické propojení pilnice 2 a adjustační stanice číslo 1. Druhým logickým krokem, který přestal omezovat plánování, souběžnou výrobu a používání pořezových schémat byla změna směnnosti na pilnici 2. Přechod z dvousměnného
na třísměnný provoz tak, aby mohly souběžné pořezy kdykoliv
začínat a naopak, mohly se v případě potřeby rušit. Proces plánování souběhu pořezových schémat potom není natolik závislý na dodržení časového úseku a dochází k ucelení zakázek, omezení počtu změn sestav a tím pádem k vyššímu využití FPD. Z pohledu legislativy zde Javořice stojí před problémem, jak vyřešit směnnost v následujícím období. Pila v současné době běží ve zkušebním provozu, kdy není problém vyrábět v třísměnném cyklu. Do termínu kolaudace, který je stanoven na 30.6.2007 je třeba najít legislativní cestu, která umožní v rámci zákona v dané směnnosti pokračovat. V případě, že by nebylo možné v rámci nočních směn vyrábět, sníží se objem výroby téměř o 1/3, neboť z výše uvedených skutečností je patrné, že pilnice nemohou vyrábět v rozdílné směnnosti. Po ročním vyhodnocování kapacitních možností adjustačních stanic lze přijmout závěr, že při souběhu dvou rozměrů středového řeziva dochází při jakémkoliv rozdílu tloušťky a šířky sortimentů ke snížení kapacity adjustace, které vede ke snížení výkonu celého závodu z pohledu hlavních sledovaných technických jednotek, kterými jsou m3 celkového pořezu, nebo v relativním pohledu m3/min.FPD. Uvedená skutečnost vychází z výpočtu průměrného počtu kusů, které jsou vyrobeny na obou pilnicích za minutu pořezu a následné srovnání s kapacitou adjustační stanice číslo 3. Jak již bylo uvedeno, průměrná hodnota kapacity nových adjustačních stanic dle projektové dokumentace činí 81 ks/min. Tato kapacita je garantována dodavatelem technologie při zpracování reprezentanta, který má rozměry 22/120 mm. Průměrný reprezentant, kterého lze dopočíst ze sledovaných hodnot reálné výroby, má v roce 2006 rozměry zhruba 22/135 mm. Rozdíl v hmotnatosti jednoho kusu je tudíž lehce nad 10 % směrem nahoru. Kapacita adjustace se v tomto případě má ještě snížit, o hodnotu, kterou není výrobce schopen stanovit. Vzhledem k tomu, že obě pilnice dohromady vyrobí za jednu minutu provozu v průměru právě 80 ks/min. reprezentanta s vyšší hmotnatostí, než garantoval výrobce, není možno dále kapacitu snižovat rozdílnými rozměry řeziva. Z tohoto důvodu se v posledním období roku 2006 a v plánu roku 2007 zavádějí pro souběh z pilnic pouze tzv.tandemové pořezy, při nichž je na obou pilnicích vyráběn - 23 -
pouze jeden rozměr středového řeziva. Zmíněný závěr se váže nejen na potřebu co nejméně snižovat kapacitu adjustačních stanic, ale také na problematiku rozdělení pořezových schémat mezi pilnici 1 a pilnici 2, které se bude autor věnovat v následujících statích. Nárůst výkonové kapacity přijetím výše uvedených opatření byl v průběhu sledování prokázán také srovnáním kapacitních limitů při rozděleném pořezu ve sledovacím období a souběhu výroby v tandemovém způsobu výroby. Toto tvrzení lze opřít o skutečnost, že po zprovoznění technologického propojení pilnice 2 s adjustační stanicí číslo 1 došlo k navýšení výkonové kapacity. Adjustace 1 dosahuje kapacity na hranici 21 ks/ min.FPD, adjustační stanice 3 se pohybovala značnou část sledovacího období, kterým byl rok 2006, na úrovni 48 ks/ min. FPD. Při souběhu pořezů výkon v kusech klesal, neboť kapacita adjustace 3 byla nižší, než součet kapacit adjustací při rozděleném pořezu. Zde je nutno podotknout, že při volbě rozdílného způsobu výroby pilnic, byl při vyšší celkové kapacitě evidován vysoký počet prostojů adjustační stanice číslo 3 pro nedostatek suroviny. Tato skutečnost má významný negativní vliv na kapacitní možnosti zpracování sušeného řeziva. Z jednoduchého
výpočtu,
ve
kterém
násobíme
garantovaný
počet
kusů/min.technologického času na adjustační stanici číslo 3 plánovaným procentem využití pracovní doby: 81[ks/min.TČ]*80%, dostáváme 65 kusů, které jsou potřebným výkonem na minutu FPD. Uvedené hodnoty byly vypočítány z prostojů a výkonů, očištěných o prostoje na nedostatek suroviny (mechanické prostoje pilnice). Snížení výkonu o téměř 25 % bylo způsobeno zkouškami souběhu pořezů, častými prostoji na složité seřízení oddělovacích palců a neustálými závaly na technologickém uzlu oddělování kusů. V současné době je sledovaná kapacita adjustace číslo 3 při zpracování tandemového pořezu, který zajistí počtem kusů dostatečný přísun řeziva, na hodnotě 70 ks/min.FPD, což je 9% nad hodnotu, kterou garantuje dodavatel v projektové dokumentaci. Tato hodnota již převyšuje původní kapacitní hodnotu při rozděleném pořezu a celá kapacita adjustační stanice číslo 1 je uvolněna pro zpracování vysušeného řeziva. Autor se rozhodl v tomto místě věnovat vysvětlení významného rozdílu kapacit dvou technologií adjustačních stanic, které jsou ve firmě Javořice v provozu. Stávající technologie adjustačních stanic, která byla instalována v roce 1984, má reálnou kapacitu 21ks/min.FPD, která je s malými výkyvy stejná za sledovací období několika posledních roků. Tato hodnota je jistě ovlivněna mnoha vlivy, jako je stáří provozu, - 24 -
využití FPD, průměrná hmotnatost kusů řeziva které jsou zpracovávány, způsob třídění, kvalita řeziva, kvalita obsluhy. Všechny tyto faktory však nemohou v ideálním případě znamenat přiblížení se ke kapacitě moderních technologií adjustačních stanic, za které lze v tomto případě považovat repasované adjustační stanice, instalované v roce 2005 do Ptení. Na těchto adjustačních stanicích dokáže Javořice atakovat hranici 70-ti zpracovaných kusů na minutu FPD, což představuje rozdíl, který díky násobku kapacity stojí za vysvětlení. Pro srovnání kapacity použijeme z provozů, které používá Javořice, a.s., adjustační stanici číslo 1 a číslo 3. Adjustační stanice číslo 1 je založena na principu třídění kusů řeziva odděleně. Kvalitu posuzují dva pracovníci, kteří sledují řezivo na jeho jednom konci, který představuje oddenkovou část výřezu. Každý z pracovníků se soustředí na jeden kus řeziva střídavě, posuzují obě jeho strany. Mezi pásmy, které vymezují prostor k zadání kvality, jsou 2 obraceče, které obrací jednotlivé kusy řeziva tak, aby každý z pracovníků viděl všechny čtyři strany řeziva. Pracovníci mají v programu trvale přednastavenou kvalitu, u které je předpoklad, že jí bude nejvyšší procentuelní zastoupení. Na základě sledování vad ve vazbě na technické podmínky pro tento sortiment potom na pultu tlačítky označují kusy, které budou v jiné kvalitě. Takto označené kusy se potom dle programu shromažďují v příslušných etážích, kde se kompletují do dávek, které kusově odpovídají zadanému počtu v požadovaném paketu. Je třeba podotknout, že celkový počet etáží na adjustační stanici číslo 1 je pouze 8. Adjustační stanice číslo 3 pracuje z hlediska kvalitativního třídění na zcela jiném principu. Řezivo je srovnáváno srovnávací drahou na příčné dopravníky, po kterých projíždí v tzv.koberci, což znamená bez mezer, nebo jen s mezerami minimálními, před pracovníkem, který je pověřen tříděním řeziva. Vlastní třídění probíhá tak, že pracovník má na výběr ze šesti barevných třídících zón, do kterých lze řezivo ručně posunout. Standartně opět řezivo projíždí přes třídící zónu, která se programuje pro kvalitu a délku, jejíž zastoupení je nejvyšší. Třídící zóny mají šířku 6 cm, potažením do jiné zóny pracovník vybírá z několika variant, které jsou v programu nastaveny. Obvykle je to snížení kvality(případná vada řeziva, která neodpovídá technickým podmínkám ve smlouvě neleží blízko konce řeziva tak, aby šel kus vykrácením zhodnotit). Dále vykrácení koncové vady o příslušnou délku( v praxi se používá pouze vykrácení o 0,5 a 1m). Další možnosti jsou takové, že řezivo z hlediska kvality vůbec neodpovídá požadavkům zákazníků a vyřadí se do tzv. IMB 3. Stejně tak je u některých sortimentů - 25 -
vybírána kvalita vyšší, pohledová, většinou jde o řezivo pro truhlářské zpracování. Vykracování vad na tom konci řeziva, kde stojí pracovník, který třídí, se děje vytažením zcela mimo třídící zóny až na hranici, kterou je třeba oddělit. Do nižšího patra adjustace, kde probíhá třídění druhé ložné plochy řeziva, přijíždějí kusy už v poloze, kterou určil první pracovník a zde se může klasifikace už pouze zhoršit, neboť na spodní stranu řeziva není vidět. Hlavní přínos moderního způsobu třídění z hlediska kapacity spočívá v tom, že pracovník soustředí svoji pozornost pouze na kusy, které je třeba přeřadit, dobré kusy se po hrubém hodnocení nějak přeskočí, zabírají pracovníkům minimum času. Právě tato logika věci, navázaná na fyziologické vnímání člověka je hlavním důvodem, proč jsou kapacitní možnosti moderních adjustačních stanic násobně vyšší, než možnosti technologií starších. Druhým významným důvodem při srovnání je i počet etáží na adjustaci číslo 1, neboť s osmi možnými boxy dochází často k jejich zaplnění a technologickým prostojů do doby, než jsou opět výstupem adjustační stanice uvolněny. Paralelně s vývojem a sledováním problematiky souběhu středového řeziva na adjustaci 4 bylo třeba řešit problematiku souběhu řeziva bočního. Technologický tok materiálu na pile Javořice je uspořádán tak, že boční řezivo z obou pilnic vstupuje přímo společně na adjustační stanici číslo 4. Vzhledem k tomu, že zákaznická struktura požaduje výrobu tří tlouštěk bočního řeziva, konkrétně 16, 22 a 33mm v účtovaných mírách, vyvstal další požadavek na tvorbu a řazení pořezových schémat tak, aby bylo možno při omezeném počtu adjustačních boxů, kterých je 30, zajistit plynulý tok výroby. Realita v pořezových schématech je taková, že pilnice 1 vyrábí převážně boky tloušťky 16 a 22, zcela výjimečně bok 33. Pilnice 2 vyrábí převážně bok tloušťky 33 mm, k tomu boky 22 mm. Problém uspořádání souběhu bočního řeziva byl v počtu sortimentů, které vznikají. Při výrobě boku tloušťky 16 mm požaduje zákazník výběr tří šířek, těmi jsou 70, 90, 110 mm. Tímto způsobem je zadána výroba boků obsluze omítacích pil na pilnici 1. Bohužel, lidskou chybou, chybou stroje a dalšími vlivy, které nemá smysl vyjmenovávat vznikají přesto i další rozměry, které je třeba také seřadit a následně prodat. Z hlediska obsazení boxů tímto sortimentem, je potom třeba čtyř boxů pro tři délky ( celá míra a zkrácení o 0,5 a 1m).Vzhledem ke sdružené kvalitě je tedy třeba celkem 12 boxů na odpovídající kvalitu a jeden box na neodpovídající. Bok tloušťky 22 mm se vybírá ve dvou šířkách, 80 a 100 mm a dvou sdružených rozměrech, 90-160mm a 160mm+. Celkem čtyři šířkové sortimenty ve dvou kvalitách a - 26 -
dvou délkách. Dohromady 16 obsazených boxů, jeden na neodpovídající kvalitu. Už těmito dvěma sortimenty je zaplněna celá kapacita boxů adjustační stanice číslo 4, bylo jasné, že při změně sortimentu boků bude nutno vypouštět alespoň část boxů tloušťky, která v následujících pořezových schématech není obsažena. Na třídění boků tloušťky 33 mm bylo třeba minimálně čtyř boxů, třídily se sice kvality spolu a šířky také, nicméně 3 délky a jeden neodpovídající je potřeba. První metodou, která byla stanovena, bylo rozdělení pořezových schémat na různé kombinace z pohledu boků tak, aby je bylo možno řadit logicky za sebe. Žádné pořezové schéma neobsahuje více jak dvě tloušťky boků. Na pilnici 1 byla potom pořezová schémata sestavena do skupin: 16/16; 16/22; 22/22; 22/33; 33/33. Na pilnici 2 potom 22/22; 22/33; 33/33. Sestavování skupin pořezových schémat potom začalo posloupností: 16/16; 16/22; 22/22; 22/33; 33/33 a stále znovu. Prvním problémem byl čas reakce při vypouštění boxů. Obsluha paketovacího pultu věděla, kolik boxů je třeba vyprázdnit na následující sortiment. Vyprázdnění jednoho boxu však trvá řádově desítky minut, dle toho, o jaký sortiment se jedná. Bylo tudíž třeba informovat s dostatečným předstihem, kdy bude změna pořezu. Obsluha musela co nejrychleji vyprázdnit boxy, což se ne vždy včas podařilo. Pak se měnil program, znovu se evidovalo množství prostojů. Problém vznikl i s neúplnými pakety vyrobeného bočního řeziva, které se začaly hromadit ve skladu rozpracované výroby. Posledním, největším problémem byl stejný, neudržitelný stav co se týče vhodnosti pořezů v potřebné sestavě. Posloupnost pořezových schémat po výběru z týdenních, měsíčních a kvartálních plánů je třeba regulovat dle naplnění skládek výřezů jednotlivých čepů na skladě před pilnicí. Jednotlivé tloušťkové skupiny nepřichází od všech dodavatelů stále rovnoměrně, tudíž je třeba denně sledovat objem výřezů v jednotlivých skládkách, revidovat na základě objemů týdenní plán. Popsat systém plánování není cílem této práce, autor však musel popsat některé souvislosti, vzhledem ke vztahu k řešeným problémům. Výše uvedené důvody naprosto ochromily zmíněný logický systém posloupnosti pořezů dle kombinace tlouštěk bočního řeziva a vyvolaly potřebu razantní změny tohoto systému. Byl vyvolán tlak na obchodníka, který vstoupil do řady jednání s odběrateli. Mohl tak vzniknout nový, mnohem jednodušší systém na třídění bočního řeziva, byť znamená menší přidanou hodnotu z pohledu množství vytříděných šířek. Bok s vybranou šířkou lze totiž realizovat za vyšší ceny. Ztráta, způsobená prostoji, je však mnohem vyšší, než finanční přínos vybíraných šířek. Za tuto cenu bylo třeba od této - 27 -
praxe ustoupit. Nový, dnes používaný systém vychází ze základního předpokladu. Stále stejné seřazení bočního řeziva do boxů, stále stejný program. Počítá se s tím, že kombinace všech tří tlouštěk boků jede neustále. Boční řezivo se třídí do omezeného počtu délek, u tloušťky boku 16mm vyšlo analýzou výrobních dat najevo, že vzhledem k oblině na začátku prkna a poměrně těsně počítané teoretické šířky řeziva v kalkulačním softwaru na tvorbu pořezových schémat, vychází velmi málo celých 5-ti metrových prken, která se nezkracují. Proto není ekonomické blokovat na tuto délku box. U prken tloušťky 22 mm se začaly také vybírat jinak délky, z šířek pouze 100 mm. Prezentovanému seřazení sortimentů bočního řeziva předcházely desítky jiných variant, kdy bylo třeba sledovat potřebu volných boxů a proti tomu komunikovat se zákazníky tak, aby vznikla optimální varianta. Z pohledu kapacitního se ukázalo sběrem a vyhodnocením prostojových listů adjustační stanice na vstupu na prostoj s názvem „plné boxy“ , že maximální možný počet obsazených boxů je 24, k tomu 3 boxy na nestandardní řezivo ve všech tloušťkách. Tři boxy musejí zůstat jako střídací, aby se co možná nejvíce eliminovaly prostoje na zaplněné boxy a při tom byla finanční ztráta na nízký objem tříděného boku co nejnižší.
4.4 Rozdělení škály pořezových schémat na jednotlivé pilnice Jak bylo již výše zmíněno, problematika rozdělení pořezových schémat do dvou skupin dle zpracování jednotlivými pilnicemi dostálo řady změn, díky špatnému odhadu struktury dodávek kulatiny. Když nebudeme brát v úvahu původní varianty dodávek čepů a podíváme se na reálný předpoklad, ze kterého se vycházelo při operativním plánování v roce 2006, předpoklad průměrného dodaného čepu byl 31,2 cm oproti skutečnosti, která vyšla na 22,4 cm. V kapacitním předpokladu pořezů obou pilnic se v období tvorby zmíněného předpokladu počítalo s jakousi čepovou hranicí mezi pilnicemi mezi čepy 32 cm a 33 cm. Je jasné, že díky snížení průměrného čepu o 31,5% muselo dojít i ke snížení této hranice. Kromě použité pořezové technologie je v pořezových rychlostech další zásadní technologický rozdíl mezi oběma pilnicemi. Zatímco pilnice 1 má pouze dvě možné rychlosti pořezu a těmi je 22,5 m/min. a 45 m/min., pilnice 2 má díky vybavení frekvenčními měniči nekonečně mnoho variant rychlostí pořezu, neboť ta se dá plynule měnit. Realita dodávek kulatiny začala postupně ukazovat, že pilnice 1 už bude řezat 100% pořezových schémat pouze na vyšší
- 28 -
rychlost. Bylo třeba sledovat výkony obou pilnic při použití jednotlivých pořezových schémat, vyhodnocovat důvody prostojů. Je třeba říci, že tato analýza bylavelmi komplikovaná náběhovou křivkou pilnice 2 po jejím rozjetí, neboť výkony se dlouhou dobu nedaly adekvátně srovnávat tak, aby bylo možno dojít k závěrům v oblasti rozdělení pořezových schémat. Postupně rostoucí výkony na pilnici 2, které se dají datovat od září roku 2006 , protože rozběh pilnice lze uvažovat až v dubnu 2006 a náběhová křivka byla plánována na 6 měsíců, začaly ukazovat směr, kterým se bylo třeba rozhodnout při zmiňovaném rozdělení. Hlavní změnou byl závěr, který změnil původně hledanou pevnou hranici mezi pilnicemi, na hranici plovoucí, která se mění dle momentální situace a potřeby. Zjednodušeně lze říci, že pilnice 1 řeže pořezová schémata z čepů 15 -28 cm včetně ( čep průměru 28 cm je posledním čepem, který se daří řezat rychlostí 45 m/min.). Toto pravidlo neplatí zcela bez výjimky, pořezová schémata od čepu 25 cm jsou dle situace přiřazována některé ze dvou pilnic. Výše zmiňovaný problém souběhu dvou pořezových schémat stejného rozměru středového řeziva je řešen novými zakázkami na africký kontinent. Zakázky jsou z hlediska objemu natolik významné, že téměř zcela kapacitně vyplňují škálu čepových průměrů od 29-35 cm. Zmíněné množství, které se dle závěru budou řezat tandemovými pořezy, činí téměř 18% z celkového objemu pořezu v roce 2007. Pilnice 2 potom bude logicky řezat pořezová schémata určitého procenta čepových průměrů v rozmezí 25-28 cm, polovinu tandemových
pořezů v čepovém rozmezí 29-35 cm a všechna schémata
z vyšších čepových průměrů.
4.5 Objemová výtěž Pojem objemové výtěže zjednodušeně představuje podíl objemu vyrobeného řeziva objemem spotřebované kulatiny, vyjádřeno v procentech. Na hodnotu konečné objemové výtěže má vliv řada okolností. Z hlavních lze vyjmenovat sortiment suroviny z pohledu dimenzí a kvality, požadovaný sortiment
řeziva z pohledu dimenzí a
technických podmínek, vzájemné propojení těchto dvou sortimentů správnou volbou pořezových schémat, použitá technologie pořezu, dodržení správné technologie výroby. Ve výše uvedených statích byl zmíněn rozdíl mezi výtěží kalkulovanou v pořezových schématech (výtěž pilnice), která již ve své hodnotě absorbuje pokles výtěže dané rozdílem mezi řezanými a účtovanými roměry, a výtěží konečnou, která uvažuje
- 29 -
veškeré úbytky objemu kmene až do konce technologického toku, kdy je řezivo připraveno k prodeji a expedováno. Úbytky objemu jsou způsobeny ztrátami a zničením případných kusů řeziva v rámci technologického toku, vlastní spotřebou, která je dána výrobou proložek
a podložek řeziva z nestandardní kvality a konečně také
kvalitativním zhodnocením řeziva výkraty koncových vad. V tomto případě nahrazuje ztrátu na objemové výtěži ekonomický přínos vyšší ceny řeziva. Při rozhodování o smysluplnosti vykracování koncových vad příslušných rozměrů je třeba kontrolovat platnost této důležité nerovnice. Pro potřeby pilařského závodu ve Ptení se používá pouze těchto dvou hodnot výtěže, i když by bylo možné sledováním jednotlivých uzlů porovnávat větší počet různých objemových výtěží. Hodnota dosažené objemové výtěže má zásadní vliv na hospodaření pilařského závodu, proto jsou její plánování a následné sledování nezbytnými úkoly, úzce spojenými s tvorbou pořezových schémat. Byla-li úkolem tvorba a návrh pořezových schémat pro pilařský závod ve Ptení, má zásadní vliv na správné řešení úkolu dobře fungující software, použitý k jejich výpočtu. Starší způsoby nákresu vepsaných čtverců řeziva do kružnice, představující čep kulatiny, vyvedené na milimetrovém papíru jsou sice nepochybně funkční, časová náročnost jejich vytvoření však spolu s množstvím pořezových schémat jednoznačně vylučuje použití této metody. Vzhledem k hodnocení správnosti fungování je nezbytně nutná zpětná vazba do výroby tak, aby byly odstraněny možné chyby ve vzorcích a nastaveny nutné korekce, koeficienty a přídavky na zakřivení kmene, neboť pilařská kulatina nemá nikdy přesný tvar válce jako geometrického tělesa. Software, který byl a je používán při sestavování pořezových schémat, začal být vyvíjen v roce 1995 v tehdejším programu C 602 operačního programu MS DOS. Vyvíjí se v podstatě s různými změnami dodnes, kdy se se schématy pracuje v uživatelském prostředí pod názvem Visual Basic. V dnešní podobě poskytuje při řešení úkolů spojených s tvorbou schémat, plánováním a kalkulacemi všechny důležité informace, které je třeba sledovat. Vzhledem k předpokládanému objemu výřezu vypočítá po zadání správných hodnot vhodné čepy ve vazbě na řezivo, vypočítá objem středového řeziva včetně vyčíslení rozdílů mezi účtovanými a řezanými rozměry, teoretický objem bočního řeziva, objemy sypaných hmot, na základě těchto údajů je možno po dosazení hodnot nákladů s odhadem časového fondu vypočítat i teoretický zisk na schéma. Pro účely práce zůstaneme u vyhodnocení objemové výtěže. Vzhledem k délce sledování přesnosti výpočtů výtěže, které již probíhá 12 let, lze říci, že správnost výpočtů je ověřena. Výpočty však zůstávají pouze jakýmsi - 30 -
kvalifikovaným předpokladem, neboť do procesu zasahují proměnlivé hodnoty, kterými jsou: pohyb čepového průměru v rozsahu nastaveném v třídícím programu, byť jde kupříkladu o pouhých 10 mm, spádovitost kmene, která se mění díky prostředí, v nichž strom rostl, zakřivení povrchu a celého průběhu kmene, vady řeziva obecně. Z těchto důvodů byla zavedena výtěž plánovaná, kalkulovaná a potom výtěž nekalkulovaná, která již pracuje s přesnějšími hodnotami. Rozdíl mezi kalkulovanou a nekalkulovanou výtěží je potom dán odchylkou výše uvedených veličin od předpokladu, nedodržením technologických postupů v rámci výroby, chybami ve zpracování, nastavování hodnot atd. Z těchto důvodů je třeba tento rozdíl vyhodnocovat, analyzovat a přijímat opatření k minimalizaci těchto rozdílů. Za celé sledovací období roku 2006 dosáhla průměrná hodnota čepového průměru hodnoty 24,1 cm. Autor již zmínil, že z pohledu plánované hodnoty šlo o extrémní snížení , které kromě vlivu na zcela jiné rozložení pořezových schémat má také velmi negativní vliv na kapacitu pořezu a objemovou výtěž řeziva. Hodnota průměrného čepu v hodnotě 24,1 cm znamená, že pilnice 1 řezala pořezová schémata ze skupiny čepů o průměrném čepu 20,5 cm, pilnice 2 o průměrném čepu 31,92 cm. Máme-li srovnat hodnotu výtěže plánované s hodnotou výtěže skutečně dosažené, je třeba několika kroků. Hodnota průměrné plánované objemové výtěže, která je kalkulována jako skalární součin jednotlivých výtěží v plánovaných objemech. Jak již bylo zmíněno, jde o tzv. výtěž pilnice, tudíž je třeba při plánování dopočíst hodnotu celkové objemové výtěže tak, aby odpovídala realitě. Dlouhodobým sledováním rozdílů mezi výtěží, která je kalkulována softwarem pod názvem POSCHESM, a výtěží reálnou, byly z dostupných dat v co nejvyšším objemu vypočítány koeficienty, kterými je třeba násobit středovou a druhým objemovou výtěž, čímž se lze přiblížit k realitě. Koeficient pro výtěž středového řeziva je stanoven na hodnotu 0,9910. Jeho téměř 100% hodnota odpovídá skutečnosti, že výtěž středového řeziva je počítána v pořezových schématech jako objem kvádru v příslušné délce, tudíž se jeho vypočtená hodnota blíží skutečnosti. Koeficient pro výtěž řeziva bočního je stanoven na 0,8501. Zde je patrné, že hodnota minimální teoretické šířky bočního řeziva nepočítá s délkovými výkraty. Dalším krokem ke srovnání výtěží je stanovení reálné objemové výtěže řeziva za dané sledovací období. Tím je možné zvolit rok, kvartál, největšího detailu při volbě lze dosáhnout volbou měsíčního sledování, menší detail není možný. Ke stanovení správných hodnot výtěže je třeba kromě správné, denně ve vazbách kontrolované - 31 -
evidence,
provést
přesné
měsíční
stanovení
stavu
zásob
kulatiny,
řeziva
v rozpracovanosti a hotových výrobků. Hodnota výtěže je potom počítána jako procentuelní vyjádření objemů řeziva přijatých na sklad expedice , dělených objemy spotřebované kulatiny. Tato hodnota se ještě změní dopočtem změny stavu zásob řeziva versus kulatiny. Po provedení těchto dvou výpočtů je třeba ještě rekalkulovat data za určité sledovací období, protože pravděpodobnost, že v daném množství pořezových schémat v uvažovaných objemech, bude skutečný sortiment dodané kulatiny shodný s plánem, téměř nulová. Je proto třeba seřadit skutečně použitá pořezová schémata ve vazbě na kutečné objemy a rekalkulovat předpoklad výtěže z reálných hodnot. Vynásobením výtěží středového a bočního řeziva stanovenými koeficienty vznikají předpoklady výtěží, které je třeba plnit. Posledním krokem při srovnání výtěže za dané sledovací období je porovnání hodnot nekalkulované výtěže a výtěže skutečné. V případě, že by se hodnota celkové výtěže lišila od předpokladu o více, než 0,3 % nahoru nebo dolů, je třeba zjišťovat příčiny. Pohyb výtěže o tuto hodnotu výš je nepravděpodobný a ukazoval by na chybu při rekalkulaci. Snížení reálné výtěže oproti rekalkulaci však znamená vážný signál o nedodržení pracovních a technologických postupů, závadách stroje, chybách programů. Zjištěnou chybu je třeba ihned opravit, v závodě Javořice se podařilo od poloviny roku 2006 finančně motivovat na dosažení reálné hodnoty výtěže všechny výrobní techniky. Ve výše uvedených souvislostech je třeba se zmínit o hodnotách plánované a skutečné výtěže za období řešení úkolů spojených s volbou pořezových schémat. První plánovaná hodnota, s uvedením celého spektra nakupovaných čepových průměrů, (viz. příloha č.6), kalkuluje plán objemové výtěže ve vazbě na pořezové schéma pro rok 2006. Vynásobením těchto hodnot příslušnými koeficienty dostáváme předpoklad středové výtěže ve výši 41,12%, předpoklad boční výtěže ve výši 15,44 %. Plánovaná hodnota celkové výtěže ve výši 56,56 % byla při výše uvedeném předpokladu hmotnatosti kulatiny velmi nízká. Bylo jasné, že je třeba hledáním nových zákazníků, výběrem pořezových schémat a rozměrů s vyšším procentem výtěže , tuto hodnotu zlepšit. Oproti této snaze došlo ke zmíněnému snížení hmotnatosti kmene, tudíž vypovídací hodnota srovnání plánu na rok 2006 a skutečnosti roku 2006, je velmi nízká. Lze však obecně říci, že činnosti spojené s hledáním potřebných rozměrů a tvorbou správných pořezových schémat přinesly svoje ovoce. V případě snížení hmotnatosti dodávek o téměř ¼ tak, jak tomu oproti plánu došlo v roce 2006, by snížení výsledné - 32 -
výtěže celkovým posunem výroby do slabší kulatiny znamenalo snížení celkové výtěže řeziva řádově o několik %. Porovnáním plánu a skutečnosti roku 2006 v tomto ohledu je sice vidět snížení celkové výtěže řeziva, konkrétně o 0,56 %, ale tato hodnota je ve vazbě na hodnotu snížení hmotnatosti zcela zanedbatelná. Lze říci, že tak nízkého snížení výtěže se dosáhlo výběrem odpovídajících prizem, zavedením půlené prizmy a celkově lepším rozložením pořezových schémat do čepů kulatiny.
4.6 Výhody a nevýhody nově zavedených technologií V souvislosti se sledováním vlivů zavedení nových technologií na jednotlivé technologické a ekonomické ukazatele je třeba zmínit několik zjištěných skutečností. Největším problémem spojeným s rozjetím nových provozů a následně s vyššími objemy pořezu jsou na pile ve Ptení logistické toky suroviny a výrobků. Jelikož byl závod projektován na objemy čtvrtinové, než má dosáhnout dnes, velmi slabým místem je potom místní vlaková stanice a kolejiště uvnitř závodu. Kapacita jednotlivých kolejí je nedostatečná, celou situaci je třeba řešit novým projektem, a přestavbou stanice a železniční vlečky ve spolupráci s Českými drahami. Nová technologie, použitá při konstrukci třídícího dopravníku má pozitivní vlivy na kapacitu, limity hluku v okolí závodu a na ekologickou situaci uvnitř areálu, neboť únik ropných látek je ve srovnání s předchozí technologií minimální. Nevýhodami použité technologie je mnohdy obtížné shromažďování odkorněné kulatiny na jednotlivých skládkách, neboť čerstvě odkorněná kulatina je v kambiální vrstvě často velice kluzká.Kvalita odkornění také silně kolísá s klimatickými podmínkami, neboť schopnost odkorňovače při rychlosti 110m/min. odkornit například zmrzlou, nebo přischlou kůru, je omezená. V konečné fázi se tím zhoršuje hospodaření firmy, neboť cena prodané papírenské štěpky se vyšším procentem kůry snižuje, snižuje se totiž její cenový multiplikátor. Problém činí i zajištění čistoty skladovacích ploch. Vzhledem ke špatnému stavu zpevněných ploch se na nich neustále vyskytují různě velké kameny, které se při uskladnění kulatiny vahou hmoty zatlačí do kmene a způsobují havárie nástrojů při dalším zpracování. Co se týče pilnice, měla by být použitá technologie pilnice 2 výhodou ve vztahu k objemové výtěži. Pilové pásy, kterými je materiál dělen, mají celkový prořez včetně - 33 -
přesahů stelitového návaru 2,8 mm, což je 56 % průměrné hodnoty prořezové spáry na pilnici 1, která používá k dělení materiálu kotoučových pil. Bohužel je tento přínos deklasován vyššími přídavky na konečné rozměry, neboť při požadovaných výkonech lze jen velice těžce zajistit, aby došlo k nulovému záběhu pilového pásu. Snímače záběhu, které jsou instalovány do použitých pásových pil detekují téměř nepřetržitě záběh 2-3 desetin milimetru na některou stranu, tudíž je třeba díky hrozícímu nebezpečí reklamace z důvodu nedodržení rozměru tento bod ošetřit vyšším přídavkem. Přínosem pilnice 2 je jistě i její pořezová variabilita, bohužel v tomto momentě taktéž deklasována průměrnou hmotnatostí dodané kulatiny, kdy nízký průměrný řezaný čep nadává tolik možností k jejich využití. Nevýhodou pilnice 2 je i nízká kapacita automatické omítací pily. Vzhledem k tomu, že stroj je použit z technologie, která řezala listnatou kulatinu v mnohem menších objemech, nyní její kapacita nedotačuje. Má-li Optimes kapacitní maximum 32 taktů za minutu, lze jednoduchým dopočtem stanovit, že při maximálním možném počtu kusů bočního řeziva na jedno pořezové schéma, tedy při 8-mi kusech, lze zpracovat pouze 4 kusy výřezů za minutu, což při průměrné délce výřezu činí 17 m/min. Dle vyhodnocení prostojových listů lze jednoznačně dojít k závěru, že kapacitně nedostačuje ani třidič štěpek a odsávání pilin. Na závaly obou uzlů je evidováno vysoké množství technologických poruch, problém třidiče přináší v konečném efektu znovu snížení cenového multiplikátoru při konečné realizaci štěpky, neboť je mezi požadovanými rozměry papírenské štěpky přimíseno vysoké množství nežádoucí, drobné frakce. Předposlední nevýhodou pilnice 2, kterou by autor rád zmínil, je také nesnadná výměna nástrojů. Použitý rozměr pásové pily představuje z hlediska hmotnosti asi 60 kg, prostorové možnosti jsou vzhledem k technickým úpravám technologie při její repasi velmi omezené. Pásové pily se do stroje zavádí shora, jediný možný způsob výměny je jednak nebezpečný, k tomu také velmi fyzicky náročný. Konečně je třeba zmínit specielní vynášecí kolo, které překonává výškový rozdíl výstupního podélného gumového dopravníku pilnice 2 a příčných vstupních dopravníků adjustace 3, které jsou umístěny v nejvyšším, třetím patře. Zmíněný technologický uzel je prototypem, který firma Springer pro danou zakázku specielně zkonstruovala a trpí od začátku provozu řadou konstrukčních dětských nemocí. Když pomineme drobnější opravy, které jsou spojeny s provozem každého zařízení, výrobce musel krátce po rozběhu technologie učinit takové konstrukční zásahy, že si vyžádaly zhruba 2 měsíce nefunkčnosti celého tohoto uzlu.
- 34 -
V případě, že by nebylo v této době již zprovozněno zmíněné technologické propojení pilnice 2 a adjustace 1, nový provoz by celou dobu nemohl vyrábět. Pokud se autor zmíní o nových adjustacích, je jejich přínos ve srovnání s adjustacemi stávajícími nesporný. Výše zmíněná kusová kapacita, počet 30-ti boxů ve srovnání s osmi, přesné měření, automatické páskování, to vše lze považovat za výhody. Z hlediska ekonomiky podniku je velkým přínosem možnost zhodnocování řeziva vykracováním koncových vad, z hlediska variability koncových úprav jednotlivých sortimentů je to technologická výhoda umístění posuvné kapovací pily až za boxovou část adjustační stanice. Základní nevýhodou použité koncepce adjustačních stanic je snižování jejich kapacity výše zmíněným souběhem dimenzionálně rozlišných sortimentů. Počet boxů je sice vyšší, než u stávajících adjustačních stanic, ale vzhledem k počtu požadovaných tříděných sortimentů je nedostatečný. Ve srovnatelných pilařských závodech je obvyklý dvojnásobný počet třídících boxů. Je třeba zmínit nevýhody, které jsou spojené v souvislosti se spokojeností zákazníka, se systémem měření šířek. Jednotlivé kusy řeziva, které je třeba šířkově měřit, počítá po průchodu měřící fotobuňkou počítač do jednotlivých vrstev, a hromadí je do boxu. Po vypuštění příslušného boxu a novém sestavování jednotlivých řad dojde k přeházení posloupnosti kusů a odlišnému sestavení řad. V konečné fázi potom opouštějí výrobu pakety o nestejném počtu řad, s rozptylem ± 1 řada od původně nastavené hodnoty. Tento fakt způsobuje nemalé problémy při uskladnění a expedici řeziva. Výstupní uzel také nedokáže vyhodnotit počet zlomených a ztracených kusů, které se průchodem technologií ztratí, což má neblahý dopad na rozdíl v konsignaci a realitě u koncového zákazníka a je třeba tyto rozdíly řešit reklamačními mechanismy. Posledním větším problémem adjustačních stanic je neexistence způsobu, jakým přidat zpět do zakázky dříve rozpracované necelé pakety. V průběhu posloupnosti zakázek a jejich změn vzniká z téměř každé vyrobené zakázky neúplný paket, neboť vlivem kvalitativního třídění nejde množství kusů na konci zakázky efektivně řídit. Při počtu zakázek a výměn pořezových schémat tak dochází ke kumulaci neúplných paketů, neboť pouze málo zákazníků si takto upravené řezivo koupí. Stávající adjustační stanice řešily tento problém poměrně efektně, neboť u většiny zakázek dochází k jejich opakování. Není potom problém uskladňovat tyto pakety po rozměrech ve skladu rozpracované výroby a v případě opětovné výroby příslušného rozměru a kvality přidat tento sortiment znovu do výroby. Jelikož na nových adjustačních stanicích tento - 35 -
technologický vstup zcela chybí, došlo v průběhu roku 2006 k extrémnímu hromadění necelých paketů a bylo třeba jejich prodej následně řešit. Je logické, že takové řešení s sebou obvykle nese efekt snížení ceny, tudíž ekonomickou nevýhodu pro hospodaření firmy.
- 36 -
5.Diskuse Problematika volby způsobů pořezů a výrobního toku na pile javořice, a.s., Ptení, je poměrně složitá. Vzhledem k široké škále čepových průměrů a množství zakázek dochází k potřebě vysokého počtu pořezových schémat, což zatěžuje výpočetní techniku, plánování je pomalé, nepřiměřeným množstvím schémat se zmenšuje přehlednost, je mnohem těžší vyhodnocení zpětné vazby. Na samém počátku řešení těchto úkolů, v polovině roku 2005 evidovala Javořice zhruba 1500 pořezových schémat. Díky omezenému počtu položek, se kterými umí MS Excel pracovat, docházelo k zastavování kalkulačních programů, velice těžkému výběru pořezových schémat a žádné zpětné vazbě ve smyslu výrobních zkušeností. Důležitým krokem ke zlepšení této bezvýchodné situace bylo snížení počtu vyráběných sortimentů zhruba na ¼ původního počtu. Databáze pořezových schémat také eviduje pouze jedno až dvě nejvhodnější pořezová schémata ve vazbě na výrobek a čepový průměr kulatiny. Veškeré možné kombinace bočního řeziva, obsažené v několika pořezových schématech na zakázku, celou situaci znepřehlednily. Po přechodu výrobního programu pouze na výrobu ze dvou délek výřezů kulatiny, došlo ke konečnému snížení počtu pořezových schémat na přijatelnou úroveň. Aktuální počet pořezových schémat je nyní 132. Toto číslo je zároveň jedním z výsledků řešení, neboť vyhodnocení technologické způsobilosti v praxi a sběr dat při násobném počtu schémat je zcela neefektivní. Vzhledem k variabilitě provozu a jednotlivých toků potom vznikají při výrobě nepřehledné situace, opakují se chyby, stěží se přijímají změny vedoucí ke zlepšení stavu. Co se týče objemové výtěže, má úzkou vazbu nejen na sortimenty výrobků a suroviny tak, jak bylo zmíněno, ale také na kapacitu výroby. Je možné maximalizovat v rámci geometrie výtěže, vyrábět vnější boky v minimálních šířkách a délkách. Vždy vyrábět maximum řeziva na úkor štěpky. V tomto případě bude hodnota maxima výtěže kompenzována razantním snížením objemu výroby. Vyhodnocením prostojových listů při zkušebních pořezech bylo prokázáno, že množství bočního řeziva s velkými oblinami, vysoké procento boku tloušťky 16 mm, souběh mnoha délek řeziva na dopravnících, plné boxy na adjustačních stanicích, razantním způsobem omezují kapacitní možnosti výroby. Vyhodnocením těchto vlivů a zpětnou vazbou do plánování a kalkulace vznikla taková databáze pořezových schémat, která při zajištění potřebné výše výtěže řeziva z ekonomického pohledu, co nejméně kapacitně omezí provoz.
- 37 -
Výrobní plán na rok 2007 v detailu pořezové schéma jako cíl řešení splňuje hlavní požadavky na zadání. Naplňuje plánovanou kapacitu výroby v požadovaném objemu 675 tis.m3 pořezané kulatiny, s kalkulovanou výtěží řeziva 59,28%, po snížení koeficientem na výtěž reálnou se dostává na hodnotu 56,23 %. Sestavení plánu vycházelo ze sběru dat a bralo v úvahu všechny hlavní vlivy, s problémem spojené. Hodnota výtěže je o 0,13 % vyšší, než výtěž dosažená v roce 2006 s tím, že plánuje dodávku kulatiny o shodném čepovém průměru, tedy 24,1 cm. Z hlediska technologického toku výroby byl stanoven princip, který po vyhodnocení většiny výrobních dat vychází jako nejefektivnější z pohledu kapacity výroby a kvality řeziva. První hypotézy o variabilitě pořezu, zrcadlově řezaných pořezech, metodě plánování pořezů dle kombinace bočního řeziva, byly nahrazeny metodou, která je díky jednoduchosti myšlenky a prokazatelné funkčnosti z hlediska objemu výroby a logistických toků výrobku mnohem efektivnější. Zavedení stejné směnnosti provozů pilnice 1, pilnice 2 a adjustačních stanic vyřešilo otázky spojené s překládáním pořezů do vhodnějších směn. Odpadlo zkracování dávek s tím, že je třeba se k nim vrátit. Zrušení pevné hranice čepového průměru při zpracování hmoty mezi oběma pilnicemi. Hranice volně přechází, čepový průměr 15-24 cm zpracovává pouze pil nice 1, čepy 25-28 cm některá z obou pilnic dle momentální situace. Čepové průměry 29-35 cm jsou zpracovávány jako tandemové pořezy, čepy 36 cm+ zpracovává pilnice 2. Dochází ke snadnému plánování, napnění kapacity adjustační stanice číslo 3 a potřebnému uvolnění adjustační stanice číslo 1 na sušené řezivo z komorových sušáren. Změna sortimentu bočního řeziva, program, který stále počítá se všemi tloušťkami výrazně omezil prostoje evidované na zaplněné boxy, zjednodušil plánování, ucelil dávky a pomohl zajistit potřebnou kapacitu výroby. Technologické propojení pilnice 2 s adjustační stanicí číslo 1 logicky vyřešilo otázky spojené s variabilitou toku a propojilo spolu provozy, které si odpovídají kapacitně. Práce neřeší úkoly spojené s provozem blokové pásové pily, neboť z hlediska časového, je řešení těchto problémů na počátku a objemový vliv je zanedbatelný.
- 38 -
6.Závěr S využitím výrobních poznatků za období celého roku 2006, sběrem dat z prostojových listů a vyhodnocením dat z informačního systému, se podařilo najít optimální skladbu pořezových schémat v největším detailu tak, aby mohl být sestaven plán výroby na rok 2007(viz.příloha č.10). Tento plán odpovídá jak kapacitně, tak z hlediska objemové výtěže požadavkům, které jsou nutné k zajištění odpovídajících hospodářských výsledků. Hospodářské výsledky mají jistě úzkou vazbu na ceny vstupních a výstupních suroviny, kvalitativní výtěž, která je v ceně výstupní suroviny zahrnuta. Potřebná hodnota veličin, které byly řešeny je však historicky a technologicky v určitém rozmezí daná a požadavky splňuje. Problematiku technologického toku se podařilo vyřešit takovým způsobem, že kapacitní možnosti nových i stávajících provozů vysoce překračují projektované hodnoty. Toto tvrzení je potvrzeno výkony na sklonku roku 2006 a hlavně v březnu 2007, kdy již byly využity všechny principy a nové způsoby toku a plánování výroby, které jsou zmíněné v oddíle diskuse. Činnosti, spojené s tvorbou pořezových schémat, plánováním výroby, optimalizací pořezu a vyhodnocení výsledků rozhodně nejsou u konce. Je třeba dále prohlubovat směr, kterým se v současné době již optimalizace pořezu na pile Javořice, a.s., ubírá. Je třeba dopracovat způsoby optimalizace pořezu na časovou jednotku. Opustit optimalizaci na zisk v relativním pohledu na m3 zakázky a změnit jej na časový pohled. V tomto momentě vzniká z ekonomického pohledu rozdíl mezi mírou a masou zisku s tím, že efekt masy zisku je z pohledu hospodářského výsledku jako jednoho z cílů maximalizace, mnohem vyšší. Problematiku ekonomiky výroby, nákladů a výnosů a optimalizace výroby, která se v současné době začíná po vyřešení výše uvedených, základních problémů řešit, chce autor zpracovat ve své diplomové práci.
- 39 -
Seznam odborné literatury:
1. FRONIUS, K. Spaner, Kreissägen, Bandsägen : Arbeiten und Anlagen im Sägewerk. Band 2. Stuttgart: DRW-Verlag, 1989. 300 s. ISBN 3-87181-332-X. 2. DETVAJ, J. Technológia piliarskej výroby. 2. vyd. Zvolen: Technická univerzita vo Zvolene, 2003. 232 s. ISBN 80-228-1248-X. 3. ŠÚRIKOVÁ, A. -- DETVAJ, J. Teoretické podmienky výroby bočného reziva. 1. vyd. Zvolen: VŠLD, 1990. 62 s. Vedecké a pedagogické aktuality. ISBN 80-228-0106-2. 4. KAFKA, E. Dřevařská příručka. SNTL, 1989. 5. JANÁK, K. Sawmill Production. MZLU, 2004.
- 40 -
Summary: The optimal sawing pictures structure for writing out the production plan for 2007 (appendix no. 10) was found mainly by using the 2006 production knowledge, standing time records data collections and IS/IT data analysis too. This plan is mainly by capability and timber output corresponding to requirements which are necessary for reaching commercial effects. Commercial effects are related to input and output raw material costs and quality output which are comprehended in output costs. Required magnitudes value solved here above is given historically and technologically within specific limits and is up to standard. Technological flow dilemma succeeded such solutions that are exceeding designed values of new and old plants capacity possibilities. This statement is confirmed by achievements reached in the fall of 2006 and mainly within March 2007, when all working principles and work flow planning methods mentioned here above in discussion part have been used. Activities linked with sawing pictures creation, production planning, sawing optimalization and data evaluation are not certainly at an end. It is necessary to deepen set which wend the current way of Javořice mill sawing optimalization. It is necessary complete sawing optimalization based on time unit, leaving the profit optimalization based on relative view on cubic meter orders and change that to view based on operation time. The difference between profit rate and profit mass is coming up from the point of economical view in this moment with a result that profit mass effect is much higher for economical effects maximization.
- 41 -
- 42 -
