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5/14/2012
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Endroit:Date:
Repenser le procédé de séchage
Vincent Lavoie
Ateliers-Conférences sur le Séchage du Bois. Québec, QC27 avril 2012
Chercheur, groupe séchage et énergie
Fabrication du bois de sciage
D’où est née l’idée de se pencher à repenser leprocédé de séchage du bois dans son ensemble?
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Dans le cadre du programme des technologiestransformatrices de FPInnovations financé par legouvernement fédéral ayant pour but laréalisation de projets pour transformer l’industrieforestière pour divers secteurs d’activités
• Au niveau du séchage nous nous sommes penchés sur cequi pouvait significativement transformer le procédé àlong terme:
Sécher en continu et intégrer le séchage entre le sciage et lerabotage question d’effectuer la transformation du bois de sciage
sous un seul et unique toit sans former aucun paquet
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Un rêve certes mais…
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«Il faut rêver tout en sachant qu’il y a deslimites. Rêver éveillé…Personnellement, je
préfère avoir des limites et puis prendre monpied en réussissant à les défier. »
Dries Van Noten, A golden anniversary, Anvers, Éditions Andries Van Noten. 2005. Tiré du livre« Innover pour Durer » de Patrick Willemark, 2006
Objectifs ciblés par cette idée…
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Répondre encore plus rapidement aux besoins desconsommateurs
Réduire les coûts de séchage totaux équipement
opération
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Plan de présentation
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Caractériser le procédé actuel
Étudier l’application de certains principes de lagestion allégée “lean manufacturing”
Investiguer les technologies existantes quioffrent plus de flexibilité au flux du matériel
Revoir et tester des technologies de séchagerapide pour identifier les limites de vitesses deséchage pour les essences résineusescanadiennes
Étude du procédé actuel
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Étapes actuelles du procédé de séchage:
Lattage etempilage
Manipulation(opt.)
Inventaire boisvert (opt.) Manipulation
Séchage enlot
Manipulation Inventaire boissec (opt.)
Manipulation(opt.)
Désempilement
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Plan de présentation
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Caractériser le procédé actuel
Étudier l’application de certains principesde la gestion allégée “lean manufacturing”
Investiguer les technologies existantes quioffrent plus de flexibilité au flux du matériel
Revoir et tester des technologies de séchagerapide pour identifier les limites de vitesses deséchage pour les essences résineusescanadiennes
Étude du procédé actuel et application deprincipes de la gestion allégée
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La gestion allégée comprend l’amélioration de l’efficacité enéliminant les étapes du procédé qui interfère dans le flux dumatériel ou n’ajoute aucune valeur au produit final.
Désempilement
Lattage etempilage
Manipulation(opt.)
Inventaire boisvert (opt.) Manipulation
Séchage enlot
Manipulation Manipulation(opt.)
Inventaire boissec (opt.)
aucunecréationde valeur
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La gestion allégée appliquée au séchage du bois
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Cartographie de la chaîne de valeur d’une opération de séchageclassique (usine de 150 000 Mpmp de production annuelle)
Délai deproduction
pouvantatteindre 3semaines
Coût de 7 à 8 $/Mpmp des étapes quin’apportent pas de valeur au procédé
La gestion allégée appliquée au séchage du bois
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Principales raisons expliquant les délais
Opération sur 5 jours pour le sciage et lerabotage et sur 7 jours pour le séchage
Capacité de séchage typiquement déterminéesur volume annuel à sécher (choix de largescapacités de séchage)
Panier de produits diversifié (essences,dimensions, applications etc.)
Rabotage en mode « batch »
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Petites capacités, plusieurs séchoirs(usine européenne)
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28 séchoirs(185 degrés F)
28 séchoirs(185 degrés F)
SciageSciage
RabotageRabotage
Production annuelle: 500 MMpmp
Petites capacités, plusieurs séchoirs(2e exemple usine européenne)
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20 séchoirs(160 degrés F)
Sciage
Rabotage
Production annuelle: 225 MMpmp
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Plan de présentation
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Caractériser le procédé actuel
Étudier l’application de certains principes de lagestion allégée “lean manufacturing”
Investiguer les technologies existantes quioffrent plus de flexibilité au flux du matériel
Revoir et tester des technologies de séchagerapide pour identifier les limites de vitesses deséchage pour les essences résineusescanadiennes
Investiguer des technologies existantes quioffrent plus de flexibilité au flux du matériel
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Séchoirs en continu (paquets) “triple length kiln”
Séchoir USNR, Pollard Lumber Georgie É-U
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Investiguer des technologies existantes quioffrent plus de flexibilité au flux du matériel
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Séchoirs en continu (paquets) “triple length kiln”
Warming Zone
Warming ZoneConditioning Zone
Conditioning Zone
Drying Zone
SawdustBurner
Heating Ducts
Fan Line
LumberFlow
LumberFlow
Séchage à 240 degrés F(116 degrés C)
Investiguer des technologies existantes quioffrent plus de flexibilité au flux du matériel
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Séchoirs en continu (paquets) “Progressive TC”
Valutec
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Investiguer des technologies existantes quioffrent plus de flexibilité au flux du matériel
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Principales caractéristiques Principaux avantage de ces technologies:
Taux d’utilisation du séchoir maximisé
Demande énergétique constante
Bonne efficacité énergétique
Progressif TC (technologie scandinave)
Investissement en capital de l’ordre de 42$versus 50$/Mpmp capacité annuelle enmode conventionnel « batch ».
« Triple lenght »
Refroidissement/réchauffement partransfert de chaleur et mélange delongueurs possibles
Plan de présentation
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Caractériser le procédé actuel
Étudier l’application de certains principes de lagestion allégée “lean manufacturing”
Investiguer les technologies existantes quioffrent plus de flexibilité au flux du matériel
Revoir et tester des technologies deséchage rapide pour identifier les limites devitesses de séchage pour les essencesrésineuses canadiennes
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Principaux avantages de sécher rapidement
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Réduire le délai de production (de livraison)
Réduire la capacité des équipements donc réduireles coûts d’investissement et l’espace nécessaire
Analyse documentaire, choix et essais)
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Trois procédés potentiels sur 11 identifiés lors dela revue de littérature.1. Ultra haute température (>140 degrés C)
2. Séchage sous presse
3. Séchage HF
Séchoir expérimental HF en continu
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Ultra Haute TempératureEssais et considérations techniques
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Ultra Haute Température - pin de murray etépinette blanche
4 heures pour le pin (estiméà 8 heures avec phase deconditionnement).Température max. de 180degrés C
21 heures pour l’épinetteblanche à 130 degrés C
Qualité inacceptable
Ultra Haute TempératureConsidérations économiques
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Coût en capital pour ce typed’équipement évalué à 34$versus 40$/Mpmp capacitéannuelle pour des séchoirs àtempérature conventionnelle
Photo: UHT Mahild Kilns
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Séchage par pressage pin gris et épinette blancheEssais et considérations techniques et économiques
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Temps de séchage minimum de 2heures pour le pin gris
Temps de 6 heures pour l’épinetteblanche
Qualité inférieure au pin gris
Estimé des coûts en capital poursécher du pin gris en deux heuresde 163 $/Mpmp capacité annuelle
Le séchage par pressage de boisde construction ÉPS s’avère êtrenon viable du point de vueéconomique
HF continu épinette vert à secEssais et considérations techniques et économiques
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Temps de séchage de 2 heures.Densité de puissance de 93kW/m³ à une tension de 1,2 kV
Coût en capital estimé à250$/Mpmp capacité annuellede séchage
Coût énergétique estimé à 22$/Mbf
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Reséchage épinette HF en continuEssais et considérations techniques
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Potentiel de contrôler TH pièce par pièce
Déclassement par le séchage inférieur que pourle reséchage par procédé conventionnel
Temps de reséchage de 14 à 18 minutes
Gradient de TH en épaisseur inférieur aureséchage par procédé conventionnel
Techniquement et économiquement viable
Prochaine étape: plan pilote semi-industriel
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Reséchage HF en continu
Séchoir HF encontinu
Séchoir HF encontinu
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Conclusions
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Le procédé de séchage actuel peux clairement être allégé
Le délai actuel de production de bois sec peut atteindre 3semaines
Le coût actuel des étapes qui n’apportent pas de valeur auproduit et qui sont reliées au séchage est d’environ 7 à 8$/Mpmp
Les mises en inventaires et les manutentions expliquentprincipalement les pertes en valeur et les délais. Lesprincipales causes:• les grandes capacités de séchage
• l’opération globale débalancée
• le rabotage en mode batch
Conclusions
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Les séchoirs en continu en paquets• éliminent les changements de chargements
• sont énergétiquement efficaces
• ne sont pas nécessairement plus coûteux que les séchoirs « batch »traditionnels
Le séchage Ultra Haute Température pour le séchage des pinsdu groupe ÉPS est viable au Canada• réduction de la capacité de séchage nécessaire pour un volume donné donc
réduction de l’investissement en capital
• réduction des délais de production
Le reséchage par HF en continu est viable techniquement etéconomiquement
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Recommandations à court terme
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Améliorer la planification• analyser le panier de produits de la scierie et combiner le plus possible les
produits/essences/longueurs qui peuvent sécher ensemble
• utiliser des outils de planification adaptés
Réduire la manutention• privilégier les gros paquets pour limiter la manutention
• favoriser un chargement et un déchargement direct à partir des rails desséchoirs
Recommandations à moyen terme
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Améliorer la flexibilité du parc de séchage lors de la sélectionde nouveaux séchoirs
• Bien étudier le panier de produits de la scierie et les caractéristiques séchages’y rattachant
• En fonction du flux de ces produits (familles de produits) et du volume desciages, déterminer le nombre et les tailles des séchoirs nécessaires. Lespetites unités offriront davantage de flexibilité
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En terminant…
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Le séchage en continu sous un même toit demeureencore un rêve mais certains éléments sont
maintenant plus clairs et permettent de continuerde rêver…éveillé!
Remerciements
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Collègues de l’équipe de travail
• Peter Garrahan (co-chargé de projet)
• Francis Tanguay, FPInnovations
• Guy Labrecque, FPInnovations
• Louis Gravel, FPInnovations
• Diego Elustondo, FPInnovations
• Liping Cai, FPInnovations
• Gilbert Steinke, FPInnovations
• James Kendall et Sylvain Chénard, LTE-HQ
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