Измени лесную отрасль

Проблема: Для производства фанеры сырье поэтапно обрабатывают: березовый фанкряж варят, снимают кору и распиливают на короткие бревна (чураки). Затем чураки разрезают и получают тонкие ленты древесины (шпон). Полученный шпон является сырым и перед формированием листов фанеры должен быть просушен.
Требуемый уровень влажности шпона составляет не более 6-8%. Излишне влажный шпон снижает прочность клеевого соединения и приводит к расслоению слоёв листа фанеры.
Имеющееся технологии не позволяют обеспечить равномерную просушку листов шпона. В результате отдельные участки листа шпона имеют повышенную влажность, что приводит к дефектам готовой продукции.

Ожидаемое решение: Мы ищем решение с применением СВЧ излучателей, которое способно досушивать локальные участки листов шпона до требуемого уровня влажности (6-8%). Воздействие должно происходить на участки листа с избыточной влажностью. Участки листа с оптимальной степенью влажности не должны подвергаться досушиванию. Параметры листов шпона: размеры листов, мм: 2700х1500; толщина, мм: до 3.
Уровень готовности решения должен быть не ниже прототипа, готового к эксплуатации (MVP).

Проблема: В процессе производства и обработки фанеры образуются различные виды дефектов. Дефект «деламинация» - дефект, который проявляется в расклее (отслоении) лицевого слоя шпона от листа фанеры.
Дефект «деламинация» – это внутренний (скрытый) дефект, который невозможно выявить визуально. В настоящий момент поиск данного дефекта производится вручную по длине и ширине листа фанеры, но не по его глубине. Место возникновения дефекта трудно определить невооруженным глазом, дефектоскоп также не может выявить данный дефект и не дает точное месторасположение.

Ожидаемое решение: Мы ищем решение, которое способно:
1. Выявлять от 95% дефектов деламинации в технологическом процессе (потоке).
Обращаем внимание, что это внутренний дефект, который не определяется визуально.
2. Сигнализировать оператору о выявлении дефекта.
Уровень готовности решения должен быть не ниже прототипа, готового к эксплуатации (MVP).

Проблема: Текущая технология обеспечивает снятие коры с кряжа путем срезания коры по кругу под давлением. Существующее оборудование не позволяет обеспечить 100% окорку кряжа из-за разницы в диаметре сырья и дефектов произрастания (сучки, кривизна, прорости, трещины, закомелистость). Повреждается верхний слой древесины и увеличивается расход абразивного материала вследствие попадания песка и гальки на окоренное сырье.

Мы ищем альтернативные решения для окорки сырья, которые исключат механическое воздействие на кряж и очистят его от частиц почвы и песка.
Ожидаемый результат:
1. 100% окорка сырья.
2. Исключение инородных предметов неметаллического происхождения.
3. Увеличение отбора шпона высших сортов за счет снижения дефектов на сыром шпоне от качества окорки (засоры, риски, полосы от ножа).
4. Снижение коэффициента расхода сырья.

Проблема: Для подготовки древесины к использованию её подвергают гидротермической обработке (ГТО). Сырье предварительно пропаривают в бассейнах, а затем доводят до нужного уровня влажности путем сушки.
Для пропарки древесины требуется постоянный нагрев бассейнов с водой, регулярное их обслуживание и чистка силами персонала. Операция приводит к образованию сточных вод.
Сушка древесины происходит в термомасляных сушильных камерах. Получаемое на выходе сырье может иметь неоднородную влажность и требовать повторного досушивания.
Обе операции обладают низкой энергоэффективностью. Тепло от нагрева бассейнов («пар над водой») и камер не используется повторно.

Ожидаемое решение: Мы ищем альтернативную технологию, которая повысит энергоэффективность и качество подготовки древесины к использованию, а также снизит коэффициент расхода сырья.

Проблема: Для производства продуктов «Свеза» использует стволы березы старше 60 лет. Этот срок минимально необходим, чтобы дерево в естественных условиях достигло нужных размеров и стало пригодным для обработки.
Длительный период роста берёзы ограничивает количество участков, которые пригодны для лесозаготовки. Кроме этого, качество древесины в естественных условиях роста снижено из-за отсутствия качественного исходного посадочного материала и своевременного ухода.

Ожидаемое решение: Мы ищем альтернативные варианты выращивания березы, в т.ч. селекционных, модифицированных, выращенных in vitro (в пробирке) саженцев, черенков, со следующими параметрами:
1. Срок выращивания до возраста рубки менее 60 лет (чем меньше, тем лучше).
2. Древесина по качеству должна превосходить древесину, выращенную в естественных условиях Северо-Запада и Урала (диаметр, кривизна, гниль и т.п.).
3. Решение должно соответствовать лесному законодательству РФ: соблюдать установленные нормативы по лесовосстановлению на землях лесного фонда (обсуждаемо: на землях сельскохозяйственного назначения).

Проблема: Для обеспечения стабильных поставок сырья на комбинаты «Свеза» развивает собственную заготовку леса на территории Ленинградской, Вологодской, Костромской, Свердловской, Тюменской областей и Пермского края. Основной период заготовки – зима.
Погодные условия и отсутствие развитой всесезонной дорожной инфраструктуры на лесных участках не позволяет обеспечивать равномерный и ритмичный доступ к лесным участкам. Строительство новых дорог требует больших инвестиций, а их использование возможно не ранее, чем через 1 год после начала строительства.

Дополнительная информация:

• Лесные участки располагаются в умеренном климатическом поясе, температурный режим от -35 до +35, низкие температуры зимой неустойчивы, с частыми оттепелями, количество осадков в год 900-1200 мм, снежный покров от 1-1000 мм.
• В основном глинистые и суглинистые почвы с низкой несущей способностью, избыточное увлажненные, болотистые в лесах с низким классом бонитета. Редко: подзолистые, песчаные и супесчаные. Промерзание почвы в зимние месяцы (декабрь-март): не более 0,5 м.
• Протяженность лесных дорог от лесосеки до верхнего склада/асфальтового покрытия варьируется от 1 км до 20 км и в среднем составляет 7,9 км.

Мы ищем альтернативные способы вывозки древесины/строительства всесезонных лесных дорог.
Требования к ожидаемому решению:
1. Возможна перевозка по лесной дороге более 300 тыс. м3/км груза в год.
2. Параметры транспортируемого груза: круглые лесоматериалы диаметром до 60 см, длина 3-6 м, складочный коэффициент 0,5 – 0,65, вес 1 м3 древесины 700-900 кг/м3.
3. Эффективно работает в заданных почвенных условиях независимо от погодного фактора и времени года.
4. Срок службы – более 10 лет.
5. Соответствует лесному законодательству РФ, соблюдает установленные экологические нормы.

Проблема: Лист фанеры представляет собой пакет склеенных между собой листов шпона. Одним из основных видов клея, который используют при сборке пакета, является фенолформальдегидный клей (ФСФ).
Нанесение клея на шпон производится путем пропуска каждого второго листа шпона через валики специального клеенаносящего станка. Нанесения клея с двух сторон листа шпона должно быть равномерным. Чтобы обеспечить прочное соединение, клеевой слой должен соответствовать утвержденным нормами расхода и, при этом, не превышать установленный коридор значений.
Действующие клеенаносящие станки не оснащены системами, которые позволяют автоматически контролировать расход клея.

Мы ищем решение, которое позволит обеспечить онлайн-контроль подачи клея ФСФ и его удельного расхода при нанесении клеевыми вальцами на обе стороны шпона (верх/низ).

Требования к искомому решению:
1. Необходимо предусмотреть контроль как общего объема подаваемого клея, так и клея, подаваемого на каждую пару валов (низ, верх) по отдельности.
2. Система должна контролировать удельный расход клея в граммах на квадратный метр. В единицу времени через клеенаносящий станок на заданной скорости проходит определенное количество листов шпона фиксированной площади.
3. Необходимо предусмотреть возможность интеграции системы с внешними устройствами для обмена данными через протокол связи industrial ethernet.