2012-10 Repenser Procede Sechag Lavoie Vincentcifq.com/documents/file/Pages flottantes/AC-Séchage du... · 2012. 5. 15. · Dries Van Noten, A golden anniversary, Anvers, Éditions

5/14/2012

1

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?

2

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

5/14/2012

2

Un rêve certes mais…

3

«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…

4

Répondre encore plus rapidement aux besoins desconsommateurs

Réduire les coûts de séchage totaux équipement

opération

5/14/2012

3

Plan de présentation

5

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

6

Étapes actuelles du procédé de séchage:

Lattage etempilage

Manipulation(opt.)

Inventaire boisvert (opt.) Manipulation

Séchage enlot

Manipulation Inventaire boissec (opt.)

Manipulation(opt.)

Désempilement

5/14/2012

4


7


Étudier l’application de certains principesde la gestion allégée “lean manufacturing”



Étude du procédé actuel et application deprincipes de la gestion allégée

8

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

5/14/2012

5

La gestion allégée appliquée au séchage du bois

9

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

10

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 »

5/14/2012

6

Petites capacités, plusieurs séchoirs(usine européenne)

11

28 séchoirs(185 degrés F)


SciageSciage

RabotageRabotage

Production annuelle: 500 MMpmp

Petites capacités, plusieurs séchoirs(2e exemple usine européenne)

12


Sciage

Rabotage

Production annuelle: 225 MMpmp

5/14/2012

7


13





Investiguer des technologies existantes quioffrent plus de flexibilité au flux du matériel

14

Séchoirs en continu (paquets) “triple length kiln”

Séchoir USNR, Pollard Lumber Georgie É-U

5/14/2012

8


15

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)


16

Séchoirs en continu (paquets) “Progressive TC”

Valutec

5/14/2012

9


17

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


18




Revoir et tester des technologies deséchage rapide pour identifier les limites devitesses de séchage pour les essencesrésineuses canadiennes

5/14/2012

10

Principaux avantages de sécher rapidement

19

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)

20

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

5/14/2012

11

Ultra Haute TempératureEssais et considérations techniques

21

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

22

Coût en capital pour ce typed’équipement évalué à 34$versus 40$/Mpmp capacitéannuelle pour des séchoirs àtempérature conventionnelle

Photo: UHT Mahild Kilns

5/14/2012

12

Séchage par pressage pin gris et épinette blancheEssais et considérations techniques et économiques

23

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

24

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

5/14/2012

13

Reséchage épinette HF en continuEssais et considérations techniques

25

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

26

Reséchage HF en continu

Séchoir HF encontinu

Séchoir HF encontinu

5/14/2012

14

Conclusions

27

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

28

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

5/14/2012

15

Recommandations à court terme

29

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

30

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

5/14/2012

16

En terminant…

31

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

32

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

5/14/2012

17

© 2010 FPInnovations. All rights reserved. Copying and redistribution prohibited.

® FPInnovations, its marks and logos are registered trademarks of FPInnovations.

Merci

Contact: Vincent Lavoie

418-781-6733

fpinnovations.ca

33

Documents

2012-10 Repenser Procede Sechag Lavoie Vincentcifq.com/documents/file/Pages flottantes/AC-Séchage du... · 2012. 5. 15. · Dries Van Noten, A golden anniversary, Anvers, Éditions