Opérations Forestières

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Les nouveautés en scannage et optimisation


18 mars 2013
Par Treena Hein

Sujets
Softac Systems

« Il y a quinze ou vingt ans, nous avons vu apparaître les premiers systèmes de scannage et d’optimisation qui pouvaient contrôler le positionnement mécanique de façon à maximiser la valeur qu’on pouvait tirer d’une bille, affirme Francis Fournier, responsable du secteur bois de sciage pour la région de l’Est chez FPInnovations. Maximiser ce qu’on prenait de chaque bille, tout comme en déceler les défauts significatifs, a constitué le premier niveau atteint par cette technologie. Maintenant, elle va au-delà en révélant les défauts plus subtils et les caractéristiques du bois (le contenu en humidité, la résistance mécanique) au début de la chaîne de la valeur. »

Une meilleure technologie d’optimisation appliquée dès le début de la chaîne de valeur a entrainé un changement radical dans la fabrication des produits. « Au cours des vingt à trente dernières années, nous avons fabriqué des produits et essayé de les vendre, explique Francis Fournier. Aujourd’hui, les industriels produisent de plus  en plus en fonction du client. Ils travaillent en amont afin de fabriquer des produits qui satisfont exactement leurs besoins en termes de qualité et de valeur ajoutée. »

Même si cette technologie peut s’avérer dispendieuse à mettre en place, les versions les plus récentes permettent un amortissement plus rapide que jamais. Il existe, par ailleurs, des opportunités de mise à jour pour les industriels de l’Ouest du pays en raison de l’accroissement des ventes vers le marché asiatique. Les nouvelles techniques de scannage confirment le fait que plus il y a de points mesurés le long de la bille, plus élevé sera le prix. Un équipement plus dispendieux se montre plus spécifique (la détection de changements légers de coloration indiquant les gerçures, fendillements, pourriture et autres défauts) et peut aussi être pris en compte en fonction de la nature des commandes reçus.

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L’équipement de pointe le plus cher mesurera également les pièces en mouvement parce que la vitesse de production est la clé pour dégager des profits. Plus de précision et d’uniformité sont aussi des qualités recherchées, fait remarquer Francis Fournier. Il est à prévoir que tôt ou tard des systèmes intelligents, appliqués aux opérations de sciage et de rabotage, seront développés de façon à ce que tous les scanneurs soient reliés entre eux et que les décisions soient prises en fonction des données intégrées provenant de tous les postes.

Les équipements en scierie
À son usine de Fort St James en Colombie-Britannique, la compagnie Conifex utilise différents systèmes. Pour le tronçonnage des billes, « un optimiseur Porter offre plein de flexibilité et une interface commode pour l’utilisateur », dit Ron Mohr, responsable du contrôle de la qualité. « La scie de tête a un vieil optimiseur, poursuit-il, mais nous ne pensons pas le changer puisque nous envisageons de remplacer toute la ligne. » (www.portereng.com)

L’équarrisseuse pour petites billes a aussi un optimiseur Porter alors que l’équarrisseuse pour grosses billes utilise un appareillage Nelson Bros. « Nous sommes très serrés et nous n’avons pas d’espace pour un système d’alimentation double longueur, ajoute Ron Mohr. Ce n’est pas ce qu’il y a de plus flexible et nous devons nous en remettre aux opérateurs pour effectuer la rotation manuelle des billes, toutefois, ca fonctionne très bien compte tenu des contraintes. » Les déligneuses et les ébouteuses sont jumelées à des optimiseurs USNR / Newnes qui fonctionnent très bien et qui recevront bientôt des mises à jour.

À l’usine de Conifex à Mackenzie, dans la même province, pas besoin d’optimiseur au tronçonnage puisque les billes arrivent déjà tronçonnées en longueurs. L’équarrisseuse pour sciage courbe des petites billes compte sur un optimiseur Comact, qui, aux dires de M. Mohr, accompli du très bon travail. L’équarrisseuse principale, pour sa part, possède un vieil optimiseur Porter qui connaîtra lui aussi des améliorations. Au délignage et à l’éboutage, on trouve des optimiseurs USNR / Newnes qui font du très bon travail.

« Sur chaque ligne de production à la scierie de Mackenzie, souligne M. Mohr, nous utilisons un système qui est nouveau pour nous et qui s’est déjà avéré avantageux : le contrôle de mesures en temps réel Si-Cam. Ce système nous procure une uniformité de fabrication; il améliore la qualité du produit et la satisfaction du client, et accroît le classement vers un grade supérieur. »

Des alarmes avertissent immédiatement le personnel lorsqu’une scie coupe en dehors des limites déterminées. « On peut réagir aussitôt et ainsi réduire le nombre de pièces non conformes. Autrefois, on comptait sur les opérateurs pour signaler tout fonctionnement inapproprié. Une bonne quantité de pièces pouvaient alors être produites avant qu’ils constatent le problème. De plus, étant donné les vitesses de production, les opérateurs n’arrivent pas toujours à faire une surveillance détaillée, de sorte que nous pourrions fabriquer des pièces qui soient légèrement en deçà des limites pendant un moment avant que nous le remarquions. » M. Mohr souligne que bien qu’il y ait du personnel affecté à vérifier manuellement les mesures sur chaque ligne, il peut s’écouler quelque temps avant qu’il ne revienne contrôler à nouveau depuis le point de départ.

Des développements au rabotage
Les compagnies d’équipements d’optimisation se sont tournées vers les usines de rabotage il y a environ huit ans, alors que le processus de sciage était déjà optimisé, fait remarquer François Giguère, spécialiste en optimisation pour la firme Prologic+. « Dans ces usines, dit-il, le personnel était indispensable puisque le classement représente un des facteurs les plus importants. Depuis, de nouveaux systèmes automatiques de classement, avec caméras HD et lasers pour profil 3D, ont été installés. Prologic+ a contribué à l’implantation de cette technologie dans les usines de rabotage. »

Il y a plusieurs avantages à utiliser les scanneurs linéaires Trueshape et 3D de Prologic+, de dire M. Giguère. « Ces scanneurs peuvent détecter un grand nombre de défauts qui sont longtemps passé inaperçus au débitage primaire, tels les gerçures, l’écorce et les nœuds de surface. » Certains des scanneurs linéaires de billes sont aussi équipés d’un dispositif de vision. « Par exemple, on peut déceler des gerçures dans le sens de la longueur de la bille et, sachant cela, on peut convenir d’une rotation différente. Cela donne de nouvelles façons pour obtenir plus de profits. » Le système de scannage de ce fabricant se distingue des autres à plusieurs égards, d’ajouter M. Giguère, principalement en ce qui a trait au logiciel élaboré sur mesure pour satisfaire exactement aux besoins de l’usine cliente. (www.prologicplus.com)

Les ventes du scanneur JS-20X3 ont bondi l’an dernier avec 146 unités vendues en douze mois, selon Joey Nelson, le président de JoeScan. «  Le JS-20X3 est conçu pour les systèmes de scannage instantané avec lasers positionnés aux six pouces. Ceci double la densité analysée par rapport au modèle précédent aux douze pouces, tout en conservant l’interface basée sur Ethernet, commune à tous les scanneurs JoeScan. » Pour les scieries, cette densité accrue est très bénéfique pour les machines de têtes à chariot ou d’autres dispositifs courts d’alimentation en billes. (www.joescan.com)

Les optimiseurs GradExpert sont maintenant en mesure d’analyser les bouts des billes afin d’aider à trouver le meilleur schéma de débit, de dire Stéphane Desjardins, responsable des opérations d’optimisation chez Comact. Ce fabricant se penche aussi sur une technologie pouvant déceler les gerçures le long de la bille en scannant la bille entière. « Les fentes, la coloration bleue, la moelle, le bois de cœur (bois parfait), l’aubier et les nœuds sont maintenant identifiés et pris en compte lorsque la bille est optimisée, ajoute-t-il. En plus des bouts de billes, nos optimiseurs peuvent s’occuper de l’équarrissage et du classement. La détection des défauts se fait par la visualisation afin de tirer la meilleure productivité des opérations d’équarrissage. » Quant aux optimiseurs Comact pour déligneuse et pour ébouteuse, commercialisés sous les noms TrimExpert et EdgExpert, ils sont disponibles avec visualisation et traitent les bois mous et les bois durs. (www.comact.com)

USNR a mis au point un système de tourne-billes (PGLR) qui permet une rotation de grande précision en temps réel de même que les optimiseurs MillExpert qui s’appliquent à la transformation des bois francs. Ces derniers s’adaptent aussi aux usines dont les équipements ne sont pas des plus récents afin de permettent aux fabricants de profiter d’une technologie de pointe et de tirer le maximum de leurs produits.

Le positionneur optimisé est un des systèmes préférés, car il offre un scannage rapide et exact, une mise en place facile et la capacité d’accomplir des solutions complexes et profitables. Il analyse de nombreuses combinaisons tenant compte du classement, des formes véritables, des produits finis et des valeurs réelles.

Les performances de l’optimiseur pour déligneuse sont aussi très appréciées des producteurs de bois franc. Il peut être installé comme nouveau système ou être intégré aux systèmes existants de USNR, de Newnes ou de Inovec, société acquise par USNR en 2006. Pour un classement optimal, USNR propose aussi le système BioVision avec détection visuelle des défauts biologiques et géométriques. Après analyse, il permet d’augmenter le classement des produits, la récupération et la valeur totale. (www.usnr.com)

Autolog offre des optimiseurs transversaux avec vision couleur pour déligneuses et ébouteuses. « Le profil géométrique (3D) et la visualisation en couleur (2D) sont combinés dans le même capteur, explique Gabriel Payant, directeur des ventes. » Le scanneur géométrique 3D est constitué d’un système laser unique à code à barres tandis que le scannage 2D est réalisé par deux caméras couleur à dispositif à transfert de charge (CCD) avec éclairage DEL. Les capteurs sont montés à 45 degrés de manière à mesurer les quatre faces des planches en mouvement, tout en requérant peu de nettoyage. La visualisation en 2D reconnaît les nœuds, les fentes, les fentes unilatérales, l’écorce, la coloration, les trous d’insectes et plus encore. Le logiciel est tiré de celui utilisé par l’optimiseur linéaire Prograder pour raboteuse, il offre des avantages tels la puissance d’analyse des solutions, une base de données SQL, une gamme de simulation, une interface facile d’utilisation et une grande possibilité de rapports. (www.autolog.com)

Le nouveau système de classement de billes TrueGrade, de MPM Engineering, combine des données géométriques 3D à haute densité, à des données avancées en image de la surface, dans le but de produire une véritable représentation de la surface. « Ce système mesure les caractéristiques géométriques standards de la bille, incluant le diamètre, le défilement, la courbure, l’évasement, les têtes de chat, les bouts cassés, etc., explique Dick Komori, directeur des ventes et du marketing. De la façon dont le laser réfléchit sur la surface du bois, il parvient également à fournir une identification positive de l’écorce, d’un nœud verticillé ainsi qu’à déterminer la taille et la classification d’un nœud. » Ce système est applicable au marchandisage des grumes et au triage, à la rotation pour optimisation, au débitage primaire et à l’équarrissage. L’optimiseur TrueGrade peut repérer les poches de sève, la pourriture, la limite du bois de cœur et de l’aubier, la moelle, le métal, les pierres, les nœuds et leur volume, les gerçures, la densité et la résistance structurel. Les images internes sont recouvertes par les données géométriques laser de grande densité, ce qui procure une image 3D complète, interne et externe. MPM élabore aussi une interface universelle qui peut accepter le flux de données de systèmes de vision tierce (comme un scanneur de technologies convergentes) pour la détection de défauts internes. (www.mpm-eng.com)

SOFTAC Systems fournit depuis très longtemps des optimiseurs pour les scieries et les usines de rabotage transformant les bois mous et les bois durs. « En plus de systèmes précis et fiables de scannage au laser, SOFTAC offre des programmes informatiques étendus pour le contrôle de gestion de l’inventaire, le rapport approfondi du décompte des sciages et le scannage pour classement en ligne directe à l’usine de rabotage. « Le fait de fabriquer notre propre gamme de têtes de scanneur, indique le président Ian Bowman, nous permet de fournir un soutien et un service assidu de tout le matériel informatique. » Selon lui, les besoins futurs tant pour les scieries que pour les usines de rabotage incluront des systèmes sur mesure capables de répondre à des demandes générales en produits spécifiques, avec un contrôle d’inventaire en temps réel. « Nous prévoyons aussi le besoin de remplacer la manutention manuelle qui coûte cher à l’usine, par une automatisation plus efficace des équipements de classement et de triage, ajoute-t-il. » (www.softacsys.com)

Après avoir réussi le classement dimensionnel de la production en continu d’une raboteuse roulant à 3800 pieds à la minute, Lucidyne Technologies cherche une occasion d’appliquer la même technologie aux déligneuses et ébouteuses en scierie. « Nous proposons un système avec scannage en ligne directe et transversal, souligne Bill Briskey, directeur des ventes et du marketing. Le premier fait face aux défis plus difficiles associés à la fibre alors que le second est conçu pour identifier un jeu plus réduit des caractéristiques de la fibre. Parvenir à déceler fentes, nœuds et caries dès les premiers stades de fabrication d’une planche, peut avoir un effet considérable en terme de valeur pour l’usine, et cela grâce à une meilleure gestion des étapes subséquentes du délignage, de l’éboutage et du séchage. » (www.lucidyne.com)

Nelson Bros Engineering fabrique des scanneurs et des optimiseurs pour chaque poste en scierie, depuis la déligneuse en prise directe jusqu’à l’équarrisseuse de fine pointe avec rotation automatique. « La compagnie se distingue en fournissant un soutien gratuit, par téléphone ou en ligne, pour la durée de vie du système, explique son porte-parole Jeff Nelson. Qui plus est, les produits de Nelson Bros ont des logiciels simples et ils comportent peu de pièces, ce qui facilite l’entretien et la récupération de données. » (www.millstart.com)

Les dispositifs d’alimentation mis au point par Salem Equipment sont compatibles avec les optimiseurs de la plupart des fournisseurs afin de tirer le meilleur de la technologie disponible. « Les systèmes d’alimentation et les machines de Salem Equipment permettent le scannage instantané dans des usines où, par exemple, il n’y aurait pas assez d’espace pour employer un scannage traditionnel en ligne directe ou transversal, affirme Dave Butler, le directeur des ventes. En utilisant les données résultant du scannage pour contrôler la vitesse de production, Salem assure une meilleure productivité. » (www.wellons.com)

Après 35 années dans l’industrie du sciage, LMI Technologies a développé une gamme de capteurs 3D qui conviennent à toutes les étapes de la transformation. Avec leurs profils 3D à haute densité, les scanneurs transversaux chroma+scan 33 permettent aux clients de choisir des images pleine couleur d’une résolution de 1 mm x 0,5 mm pour dépister les défauts de surface, ou encore de choisir une diffusion laser pour déceler les nœuds, les défauts de surface et les sens de la fibre.

« Ce qui distingue ce dispositif, souligne Barry Dashner, vice-président au marketing, c’est la possibilité des options, alliée à une haute vitesse et la grande qualité des données. Combiner de multiples fonctions dans un même capteur, assure l’intégrité des données tout en réduisant les coûts d’installation et d’entretien. » Le fabricant LMI proposent aussi des scanneurs pour chariot et pour billes (avec caméra de chaque côté du rayon laser) profitant de la même technologie de pointe. (www.lmi3d.com)

La réputation des appareils Weinig n’est plus à faire pour exécuter toute une variété de profils, de moulures, d’aboutage ou d’encollage. Ces machines incorporent des dispositifs de scannage et d’optimisation, tel le CombiScan +200 R et le EScan, qui garantissent de bonnes performances, des mesures rigoureusement exactes et une récupération maximale. La scie OptiCut 450 Quantum II par exemple, scie et optimise jusqu’à 100 mètres par minute; elle défait les empilages, coupe en longueurs déterminées et refait les empilages, dans un cycle complètement automatisé. Mentionnons enfin le Cube, une machine qui dresse des plans sur quatre faces en réalisant notamment des ajustements rapides et des angles parfaits, sans risque d’erreur. (www.weinig.com)

Spécialiste de l’instrumentation industrielle, Vab Solutions met la dernière main à un nouvel optimiseur transversal de classification au sciage. Avec ses lasers et caméras à haute résolution, il réalisera avec une précision incomparable des mesures dimensionnelles et de coloration. Cet appareil de mesure sans contact, à vitesse illimitée, permet le déplacement des pièces librement au travers de la poutre de vision. Il requiert un entretien minimal et une calibration à tous les six mois.

L’entreprise établie à Lévis vient par ailleurs d’annoncer la fourniture d’un système complet d’optimisation de la classification au rabotage à‘ la scierie HJ Crabbe & Fils de Bristol au Nouveau-Brunswick. Cet optimiseur linéaire au rabotage profite d’un amortissement à l’intérieur d’une période de 4 à 10 mois. Le système qui élimine les postes de classificateurs, se distingue par son faible encombrement et sa facilité à s’insérer dans les lignes de production existantes. Installé à la sortie de la raboteuse, d’une longueur de 30 po, un détecteur d’humidité et un système de mesure de la courbure lui sont intégrés. (www.vab-solutions.com)