Ce projet consiste a diriger, en collaboration avec un professeur de l'Universite Laval, un etudiant inscrit a la maitrise au Departement des sciences du bois de la Faculte de foresterie et de geomatique. L'objet de la recherche vise a developper un algorithme pour l'optimisation du tronconnage des tiges. Ce rapport fait etat de l'avancement de travaux.
A short-term study of the Swedish Vimek G30 farm tractor-mounted processor was conducted in Quebec and New Brunswick on a clearcut and a thinning operation. The machine had good results in small-diameter wood. The winching function worked well with its unique choking system. In general, delimbing quality was good although large branches were a problem bolt length was not uniform and piles were uneven. Productivity ranged from 5.36 to 8.66 M**3, PMH. The cost was $12.57, M**3 for full time operation. A supplementary literature review showed productivities of 1.54 to 6.28 M**3, PMH. capital cost and skill level required for operation limit the processor's use to full-time operators such as contractors and woodlot owner groups.
Les deux modes de débitage les plus couramment utilisés dans les scieries de bois franc, en l’occurrence le mode sélectif et en plot modifié, ont été comparés pour déterminer le meilleur compromis entre l’atteinte d’un rendement en volume et en valeur optimal, et la nécessité de réduire les coûts de fabrication en maximisant la productivité des procédés de débitage.
Nos résultats indiquent qu’avec des billes de qualité inférieure, la différence de rendement en volume entre les deux modes de débitage est négligeable avec un écart moyen de 0,7 % à l’avantage du mode de débitage sélectif. La différence de rendement en valeur est plus significative puisque le débitage sélectif a permis de générer 7,1 % plus de valeur que le débitage en plot modifié.
Selon nos hypothèses, une scierie traditionnelle débitant selon le mode sélectif des billes de qualité inférieure génère des pertes de 258 $/Mpmp. La transformation de ces mêmes billes selon mode en plot modifié nécessiterait une augmentation de productivité de 28,6 % pour contrebalancer les pertes de rendements encourues sans toutefois rentabiliser leur débitage. L’addition d’une débiteuse à scies multiples à la ligne traditionnelle de sciage permettrait de réduire les pertes aux environs de 71 $/Mpmp.
L’utilisation d’une deuxième ligne de sciage conçue pour débiter des billes de qualité inférieure selon le mode en plot modifié n’obtient guère de meilleurs résultats dû en grande partie à l’augmentation du coût de transformation engendrée par l’ajout de cette deuxième ligne. Aucun des trois procédés de débitage les plus couramment utilisés sur une deuxième ligne de sciage n’ont réussi à rentabiliser notre échantillon de billes et ce, malgré des taux de productivité allant de 1 000 à 2 000 billes par faction.
Une scierie traditionnelle débitant des billes de qualité inférieure devrait pouvoir débiter près de 1 000 billes/faction selon le mode sélectif et 1 500 billes/faction selon le mode en plot modifié pour être viable lorsque le coût de transformation est de 6 000 $. Dans le même ordre d’idée, une scierie dont le coût de transformation de la deuxième ligne de sciage oscille autour de 12 000 $ devra débiter environ 3 000 billes de qualité inférieure selon le mode en plot modifié pour couvrir ses coûts totaux de production.
Cette étude vise à quantifier les gains en volume attribuables à différentes technologies pour optimiser le débitage primaire et secondaire de billes de bois feuillus de qualité inférieure. Compte tenu du faible potentiel de production de sciages de qualité des billes de qualité inférieure, l’utilisation de technologies d’optimisation basées sur la forme géométrique s’avère une alternative intéressante pour permettre la récupération d’un plus grand volume de sciages sans sans en compromettre la valeur.
Un échantillon de 93 billes de 8 pieds de qualité inférieure a été mesuré, écorcé puis scanné avec le scanneur portatif de Forintek. Les billes ont été débitées en scierie et classifiées selon les normes NHLA. Les résultats obtenus ont servi à modéliser avec le logiciel Optitek une ligne de sciage dont le débitage primaire est effectué par un chariot à griffage en bout suivi de scies jumelées et le débitage secondaire par une débiteuse à scies multiples. Après avoir créé le modèle de base, des simulations ont été effectuées pour quantifier les gains en volume pour différentes technologies d’optimisation couramment utilisées dans des scieries de bois résineux pour le débitage primaire et secondaire.
Il a été démontré qu’il est possible d’augmenter le rendement en volume de 0,7 % à 10,3 % selon le niveau de technologie utilisée. Ces gains se traduisent par une augmentation des revenus d’environ 27 000 $ à 472 000 $ pour un approvisionnement annuel de 50 000 m3.
La technologie de scannage 3D s’avère mieux adaptée à ce type de ressource avec un gain en volume de 1,6 % par rapport à la technologie du scannage 2 axes. De façon générale, les technologies d’optimisation du débitage secondaire génèrent des gains plus importants que ceux générés lors du débitage primaire. Il a également été établi que le sciage courbe contrôlé permet d’augmenter le rendement en volume de 1,6 % par rapport au sciage droit optimisé.
La principale contrainte quant à l’utilisation de ces technologies d’optimisation est le faible volume de billes scié annuellement dans les scieries de bois feuillus qui est insuffisant pour justifier l’installation de ces systèmes relativement coûteux. Dans la plupart des cas, un retour sur investissement de un an nécessitera une allocation annuelle de l’ordre de 200 000 m3 pour rentabiliser ces installations.
Results for the extensive tree to lumber conversion study indicate that very small diameter tree-lengths yield low lumber volume and value recovery. At best, conversion efficiency reaches 200bf/m3 of tree-lengths (12 cm-trees) but only as a result of major efforts to salvage 4-foot and 2x2-inch lumber. Furthermore, the low lumber volume recovery results in the production of very large volumes of pulp chips.
