Slovenčina
Priemysel 4.0, automatizácia, digitalizácia, inovácie, efektivita, konkurencieschopnosť, komplexné využitie suroviny, optimalizácia procesov. Niekoľko hesiel dneška. Poznáte ich? Dozaista! Akurát, že nie každý z branže dokáže naplniť ich význam. Lebo peniaze. Lebo skúsenosti. Lebo kapacita. Lebo tí veľkí… Lebo – to je pekná výhovorka. Ale aj tzv. malým svitlo na lepšie časy. V Centre excelentnosti lesnícko-drevárskeho komplexu, ktoré vzniklo a ešte sa buduje neďaleko Zvolena, na Strážach. Dřevařský magazín využil príležitosť a pri jeho návšteve položil niekoľko otázok iniciátorovi a jednému z riešiteľov projektu Dr. Ing. Tomášovi Buchovi z Národného lesníckeho centra vo Zvolene.
DM: Ako vzniklo a aké je poslanie Centra excelentnosti lesnícko-drevárskeho komplexu – LignoSilva?
T. B.: LignoSilva je spoločným Centrom excelentnosti Národného lesníckeho centra Zvolen (NLC) a Výskumného ústavu papiera a celulózy a.s. Bratislava so zameraním na výskum a inovácie v oblasti produkcie dreva, piliarskeho a celulózovo-papierenského spracovania a využitia dreva a na digitalizáciu lesnícko-drevárskeho sektora. Vznik LignoSilvy súvisí so získanými a úspešne implementovanými projektami z výziev Horizon 2020 v sume 0,5 mil. eur a z Operačného programu Integrovaná infraštruktúra v sume 10,4 mil. eur. Najvýznamnejším inovačným impulzom, srdcom centra excelentnosti a príkladom dobrej praxe pre vyššie zhodnocovania drevnej suroviny je implementácia experimentálnej linky s najnovšou generáciou 3D CT tomografického skenera od spoločnosti MiCROTEC do reťazca ťažby a spracovania dreva. Linka je umiestnená v biotechnologickom parku NLC Stráže pri Zvolene. Jej hodnota je 2,6 mil. eur a bola uvedená do prevádzky 21. apríla 2023, za necelé štyri roky od podania projektu.
DM: Prečo je toto zariadenie také výnimočné a koľko jemu podobných funguje v okolitých krajinách?
T. B.: Aktuálne je vo svete implementovaných 14 komerčne využívaných 3D CT skenerov, a to vo veľkých piliarskych kombinátoch. Vzhľadom na to, že technológia 3D CT skenovania je stále rozvíjaná, je prístup ku skenerom a poznatkom o ich využití limitovaný. Toto obmedzenie vyplýva aj z toho, že spoločnosti, ktoré si skener zakúpili, si chcú udržať komplementárnu výhodu pri lepšom piliarskom zhodnotení drevnej suroviny.
Špecifikom našej linky pre 3D CT skenovanie dreva je to, že ide o jedinú linku vo svete, ktorá je otvorená pre výskumné, vzdelávacie a aj prevádzkové účely. Otvárajú sa tým možnosti pre užšiu spoluprácu podnikateľského sektora s výskumnými organizáciami a lepšie prepojenie vertikály producent – spracovateľ dreva.
Vizualizácia tenšieho a hrubšieho čela 4 m jaseňového výrezu a virtuálnych tangenciálnych rezov vyznačených modrým štvorcom na obrázku vpravo
3D CT skenovanie umožní presne rekonštruovať model guľatiny, určiť objem guľatiny s kôrou a bez kôry, jej tvarové charakteristiky a precízne detegovať inak nezistiteľné vnútorné chyby dreva. Tieto informácie sú využité pri priečnom krátení dreva (druhovaní) a pri optimalizácii rezného plánu pri pozdĺžnom rezaní t. j. piliarskom spracovaní dreva. V oboch prípadoch je prínosom zvýšenie výťažnosti. Okrem zvýšenia výnosov zo spracovania dreva, 3D CT skenovanie kmeňov prináša objektivizáciu predaja dreva, zlepšenie dodávateľsko-odberateľských vzťahov, možnosť certifikácie dodávanej guľatiny a sledovania tokov dreva od výrezu po výrobok na báze obrazového rozpoznávania vnútorných znakov dreva z CT skenov.
3D vizualizácia prizmy narezanej zo 4 m jaseňového výrezu – modrý štvorec na hornom obrázku vpravo
DM: Aké bude mať tento projekt pokračovanie? Má aj aplikačné využitie?
T. B.: Aktuálne riešime dva výskumné projekty financované Agentúrou pre podporu výskumu a vývoja (APVV), ktoré sú zamerané na zlepšenie algoritmov detekcie vnútorných chýb dreva a certifikáciu skenovanej guľatiny so zameraním na dreviny buk a dub.
Trojrozmerný výrez smrekovej guľatiny vytvorený z 3D CT skenov
Experimentálna linka je okrem 3D CT skenera vybavená sústavou pozdĺžnych a priečnych dopravníkov, pomocou ktorých je zabezpečovaný vstup a výstup guľatiny zo skenera. Za skenerom je umiestnená kapovacia reťazová píla pre priečne krátenie guľatiny. Guľatina je uložená podľa dĺžky do dvoch triediacich boxov. To vytvára vhodné predpoklady pre rozšírenie linky a vybudovanie ďalších nadväzujucich poloprevádzkových liniek.
Trojrozmerný model hŕč v smrekovom výreze vytvorený z 3D CT skenov
V projektovom zámere podanom v spolupráci s Drevárskou fakultou TU vo Zvolene a spoločnosťou WiseWerk, s.r.o., do zásobníka projektov Fondu pre spravodlivú transformáciu plánujeme priamo do linky dobudovať pásovú horizontálnu pílu pre piliarske spracovanie dreva. Výzvou je prenos optimalizovaných rezných plánov na píly, ktoré majú potrebné digitálne rozhranie pre načítanie plánu. Plánovaná je obnova laboratórnych zariadení pre sušenie a hydrotermickú úpravu reziva na Drevárskej fakulte TU a validácia nových poznatkov z výskumu na novovybudovaných poloprevádzkových zariadeniach NLC, a to vo vákuovej sušiarni a pariacej komore.
Projekt si teda dáva za cieľ priniesť inovácie v piliarskom a hydrotermickom spracovaní dreva s orientáciou na produkty s vyššou pridanou hodnotou. Riešenia budú overené a demonštrované v laboratórnych a poloprevádzkových podmienkach partnerov projektu. Pridanou hodnotou inovácií je ich priama uplatniteľnosť v podmienkach podnikateľských subjektov lesnícko-drevárskeho sektora (LDS) a s tým súvisiaca podpora domáceho spracovania dreva.
Hlavnými plánovanými aplikačnými výstupmi projektu sú:
- Demonštrácia optimalizovaných procesov druhovania dreva a výroby prírezov na báze 3D CT skenovania.
- Podpora začlenenia inovatívnych riešení 3D CT skenovania do systému piliarskeho spracovania v segmente malých a stredných píl.
- Aplikácia obchodného modelu zhodnotenia dreva a certifikačných schém dodávok výrobkov z dreva na základe 3D CT skenovania.
- Inovované technologické postupy sušenia vysokokvalitných sortimentov reziva.
- Inovované technologické postupy hydrotermickej úpravy reziva s cieľom farebnej homogenizácie alebo cielenej zmeny farby reziva.
- Technologický transfer na úrovni malých a stredných podnikov v regionálnom ako aj celoslovenskom meradle.
- Marketingová a obchodná podpora malých a stredných podnikov a zvýšenie ich konkurencieschopnosti na regionálnej i globálnej úrovni.
DM: Ako chcete zisťovať záujem drevospracujúcich firiem pre využitie skenera a môže to pomôcť aj pri vzdelávaní budúcej generácie drevárov?
T. B.: Centrum excelentnosti LignoSilva v spolupráci s klasterom BITERAP identifikovalo 9 hlavných služieb týkajúcich sa priamo výstupov z 3D CT skenovania a 4 podporné služby týkajúce sa poradenstva, prenosu poznatkov, využitia linky podnikateľským sektorom a spolupráce na projektoch.
Formou dotazníka aktuálne realizujeme prieskum záujmu lesnícko-drevárskeho podnikateľského sektora o jednotlivé služby. Cieľom je podľa prejaveného záujmu priorizovať rozvoj služieb. Vyplnenie dotazníka je jednoduché a časovo nenáročne. Záujem o službu sa vyjadruje číselne v škále od nula po tri: 0 – bez záujmu o službu; 1 – malý záujem; 2 – stredný záujem; 3 – veľký záujem.
Ako príklady potenciálnych hlavných služieb uvádzame:
- Skenovanie guľatiny s identifikáciou chýb aj s certifikátom (napr. pre aukcie dreva).
- Rezný plán na báze 3D CT skenu optimalizovaný podľa portfólia vyrábaných výrobkov.
- Prenos rezného plánu z CT na vašu pílu (nutné je digitálne rozhranie na píle).
Oceníme názor odbornej verejnosti, ktorý je možné vyjadriť prostredníctvom dotazníka dostupného cez link: http://lignosilva.nlcsk.org/.
Foto: autor a archív NLC Zvolen
