Mendelova univerzita v Brně. Lesnická a dřevařská fakulta. Ústav základního zpracování dřeva

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Lesnická a dřevařská fakulta Ústav základního zpracování dřeva Optimalizace výroby na pile fy Opluštil v Ladné BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Samostatná příloha 2013/2014 Michal Válek

2

3 Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma: Optimalizace výroby na pile fy Opluštil v Ladné zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje bakalářská práce byla zveřejněna v souladu s 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy univerzity v Brně, zpřístupněna k studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MZLU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace. V Brně, dne:. podpis studenta

4 Poděkování Tímto bych rád poděkoval vedoucímu mé bakalářské práce Ing. Karlu Janákovi, CSc., za odborné vedení, připomínky a cenné rady při zpracování práce. Dále také panu Stanislavu Opluštilovi za umožnění výkonu odborné praxe v jeho podniku a získání cenných údajů o provozu. V neposlední řadě chci také poděkovat své rodině, které je mi stále oporou. Jméno studenta: Michal Válek

5 Name of student: Michal Válek Název bakalářské práce: Optimalizace výroby na pile fy Opluštil v Ladné The title of the bachelor thesis: Optimalization of production at sawmill Opluštil in Ladná ABSTRAKT: Tato práce se zabývá optimalizací výroby ve vztahu k vyšší efektivnosti provozu na pile Opluštil v Ladné. Autor práce vychází ze současného stavu pilnice, jejího vybavení a způsobu výroby. V úvodu je popsán současný stav provozu, jsou zaznamenány jednotlivé výrobní i nevýrobní operace. Zmíněno je technologické vybavení. V praktické části práce je proveden rozbor výroby, odvozena výtěž řeziva a stanovena slabá místa ve výrobě. Následně jsou navrženy tři varianty pro možnou budoucí optimalizaci výroby. Navržená doporučení pro budoucí výrobu mohou majiteli pomoci při rozhodování o dalším vývoji podniku Klíčová slova: kulatina, pilařský provoz, řezivo, výroba, výřez ABSTRACT: The thesis deals with optimalization of production in relation to higher operation efficiency at sawmill Opluštil in Ladná. The author proceeds from current state of the sawmill, its facilities and way of production. In the introduction is described the state of operation, there are mentioned particular production and non-production operations. Technological equipment is mentioned as well. In the practical part is carried out the analysis of production, derived yield of cut timber and there are stated weak points in production. Subsequently, there are proposed three options for possible future production optimization.the thesis results in recommendation for future production which can help the owner with decision about further company development. Key words: cutout, cut timber, production, round timber, sawmill operation

6 OBSAH 1. ÚVOD Pila Opluštil CÍL PRÁCE METODIKA Dokumentace současného stavu Rozbor výroby Optimalizace výroby návrhy výsledného řešení DOKUMENTACE SOUČASNÉHO STAVU Sklad kulatiny Třídění výřezů Pilnice Pořez výřezů Rámová pila G Pásová pila KPP Krácení a omítání řeziva Elektrická řetězová pila Omítací pila DN Zpracování odpadu Sklad řeziva, expedice a pomocné provozy Třídění řeziva Sklad řeziva Další provozy a zařízení Přehled pořezu Množství a sortiment zpracovávané suroviny Množství vyrobeného řeziva, sortiment řeziva... 20

7 5. VLASTNÍ ŘEŠENÍ A JEHO VÝSLEDKY Rozbor výroby Analýza současné výroby Odchylka od pořezového schématu Výtěž řeziva Výrobní kapacita pilnice Vyhodnocení výsledků Slabá místa výroby Návrhy a doporučení řešení výroby optimalizace výroby Návrh odstranění nedostatku č Návrh odstranění nedostatku č Návrh odstranění nedostatku č DISKUSE Doporučení výsledného řešení ZÁVĚR SUMMARY SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY SEZNAM OBRÁZKŮ SEZNAM TABULEK SEZNAM PŘÍLOH... 38

8 1. ÚVOD Česká republika patří svými 2,6 mil. hektarů lesní plochy (33 %) mezi lesnatější státy v Evropě (Janák, Král, 2003). Ročně se zpracovává zhruba 8 mil. m 3 kulatiny, což činí asi polovinu veškerého vytěženého dřeva. Průměrná zásoba dříví v lesních porostech ČR činí téměř 250 m 3 /ha. Tento údaj nás řadí na 4. místo v Evropě za Švýcarsko, Rakousko a Německo (Ondráček, Janák, 2008). Podobně jako v jiných oborech, tak i v dřevozpracujícím průmyslu funguje na trhu konkurence a přináší tlak na zpracovatele. Především u malých pilařských provozů se dá očekávat nižší efektivnost provozu a tím související i nižší výtěžnost řeziva. Ta se obvykle pohybuje v rozmezí %, rozdíly mohou však být i větší. Správná optimalizace výrobu může proto znamenat, zda daný podnik v konkurenčním prostředí uspěje, či nikoliv. 8

9 1.1 Pila Opluštil Pila je provozována panem Stanislavem Opluštilem na základě živnostenského oprávnění z roku Areál pilařského závodu je umístěný nedaleko Břeclavi v obci Ladná, v ulici Široký dvůr 1935/9 (PSČ ). Majitel pily koupil roku 1990 bývalé hospodářské stavení. Usedlost prošla během následujících let rekonstrukcí, která měla za cíl vytvoření pilařského provozu. Jedná se o malý pilařský provoz, který ročně zpracuje přibližně 4000 m 3 kulatiny. Pořez kulatiny probíhá současně na rámové pile a kmenové pásové pile. Zpracovává se jak jehličnatá, tak i listnatá kulatina. Největší část zákazníků představují tuzemští odběratelé. Obr. 1 Letecký pohled na pilu (zdroj: 9

10 2. CÍL PRÁCE Cílem této bakalářské práce je navrhnout optimalizaci výroby na pile Opluštil v Ladné tak, aby byl provoz efektivnější a přinášel vyšší ekonomické zisky. Toho je možné dosáhnout více způsoby. Jelikož se jedná o pilařský provoz, bude pozornost věnována zejména výtěži řeziva a objemu výroby. Současná technologie výroby bude zdokumentována, výpočty a měření provedené při rozboru výroby budou z této technologie vycházet. Výsledkem práce budou samotné návrhy na optimalizaci výroby, které budou vycházet z rozboru výroby a budou napravovat stanovená slabá místa výroby. Cílem návrhů není přesně vyhodnotit ekonomické dopady jednotlivých variant, ale pouze navrhnout a doporučit možné řešení výroby. 10

11 3. METODIKA Stanovený cíl práce bude sledován ve třech následujících částech, které na sebe navazují. První část práce se zabývá dokumentací pilařského provozu, následuje praktický rozbor výroby, jehož cílem je stanovit slabá místa výroby. Třetí a poslední částí je samotná optimalizace, která poskytne možné varianty řešení daného problému. 3.1 Dokumentace současného stavu V této části práce pro potřeby dalšího rozboru, je třeba zdokumentovat pilařský provoz podle jednotlivých středisek výroby, od zásobování až po expedici řeziva. Jednotlivá střediska charakterizovat jak z hlediska výrobního procesu, tak i z hlediska použité technologie. Jako součást dokumentace současného stavu je připojen i přehled pořezu, který informuje o objemu a sortimentu zpracované suroviny na pile. 3.2 Rozbor výroby Rozbor výroby je stěžejní částí práce. Přináší data získaná z výroby a následně je vyhodnocuje. Pro hodnocení je nezbytné sledovat materiálový tok na pilnici. Výsledky měření byly získány postupem uvedeným níže a uspořádány do tabulek, které sloužily jako podklad pro vyhodnocení provozu podle stanovených kritérií. 1) Měřené veličiny délka kulatiny (výřezů) průměr kulatiny (čepová, středová) rozměry řeziva 11

12 2) Postup měření Vzhledem k časově omezené praxi autora na pile (10 pracovních dní), je sledované období v délce trvání jedné směny (8 hodin). Před začátkem směny se na skladu změřily výřezy určené ke zpracování, měření probíhalo podle Doporučených pravidel pro měření a třídění dříví v České republice Jednotlivé výřezy se měřeny v kůře, koeficienty pro odpočet kůry jsou odvozeny dle normy ČSN Tabulky objemu kulatiny bez kůry podle středové tloušťky měřené v kůře. Pro výpočet objemu výřezu je použit vztah uvedený níže. Protokol o měření kulatiny a vypočítané objemy jsou součástí přílohy (příloha č. 4 Protokol o měření kulatiny). kde: Vyrobené řezivo bylo měřeno a počítáno průběžně, vždy po ukončení výrobní dávky daného čepového průměru. Výsledky jsou rovněž zaznamenány do protokolu (příloha č. 5 Protokol o měření řeziva). kde: 12

13 3) Pomůcky měření měřící pásmo průměrka psací potřeby protokoly o měření 4) Kritéria hodnocení odchylka od pořezového schématu výtěž objem výroby (kapacita pilnice) vyhodnocení výsledků (slabá místa výroby) 3.3 Optimalizace výroby návrhy výsledného řešení Předpokladem pro využitelné návrhy je správné definování problémů plynoucích z rozboru výroby. V této části práce jsou navrženy možné postupy, jak zjištěné problémy odstranit. Protože není cílem vyčíslit ekonomické dopady jednotlivých návrhů, ale pouze navrhnout možné řešení výroby, bude výstupem této práce doporučení výsledného řešení výroby. 13

14 4. DOKUMENTACE SOUČASNÉHO STAVU 4.1 Sklad kulatiny Sklad kulatiny slouží jako technická rezerva mezi jednotlivými dodávkami, ty jsou realizovány pomocí automobilových souprav s hydraulickou rukou (příloha č. 6 Obrázková dokumentace). Přejímku kulatiny provádí zkušený pracovník, odborným odhadem. Při sebemenších pochybnostech namátkově kontroluje část dodávky. Kontroluje zejména skutečné množství a jakost suroviny. Následná manipulace je zajištěna pomocí věžového jeřábu, který přemisťuje kulatinu mezi jednotlivými částmi skladu. Sklad obsluhují dva pracovníci, přičemž jeden ovládá jeřáb a druhý uvazuje, měří a krátí kulatinu na výřezy. Krácení kulatiny se provádí ruční motorovou pilou HUSQVARNA. Vykrácené a vytříděné výřezy jsou poté ukládány do skladu výřezů, nebo rovnou nakládány na vozíky směřující do pilnice. Odkorňování a redukce kořenových náběhů se ve skladu neprovádí. Povrch skladu kulatiny je nezpevněný, avšak sklad výřezů má již povrch betonový. Obr. 2 Věžový jeřáb (Válek, srpen 2013) 14

15 4.1.1 Třídění výřezů Jednotlivé výřezy jsou tříděny podle druhu dřeviny do dvou skládek (listnaté, jehličnaté). Další třídění výřezů v jednotlivých skládkách je rozdílné, u listnaté kulatiny se používá jeden velký box o rozměrech 20 x 8 m, ve kterém jsou výřezy seřazeny podle čepového průměru. Třídění na skladu výřezů jehličnaté suroviny o rozměrech 20,5 x 21,5 m je již podrobnější, třídí se rovněž podle čepového průměru do 20 boxů (tab. 1). Jednotlivé boxy, respektive výřezy, jsou zde umístěny v podélném směru kolejové dráhy, sklad je tak rozdělen na tři sloupce, přičemž jednotlivé boxy uvnitř sloupce jsou od sebe odděleny mezerou nebo prokladem. Tab. 1 Třídění jehličnatých výřezů Číslo boxu Čepový průměr (cm) Číslo boxu Čepový průměr (cm) Pilnice Výřezy se do pilnice dopravují pomocí dvou ručně tlačených kolejových vozíků. Pilnice je obdélníkového tvaru o rozloze 225,75 m 2. Je to hlavní uzel výroby, který technologicky navazuje na sklad kulatiny. Její technologické uspořádání je zobrazeno v příloze č. 1 Výkresová dokumentace pilnice. Pilince je vybavena rámovou pilou G56 a pásovou pilou KPP 880. Pořez doplňuje omítací pila DN

16 Technické parametry a prováděné výrobní operace na jednotlivých strojích jsou popsány v následující kapitole. Kromě dřevozpracujících strojů je pilnice vybavena i systémem stropních jeřábů, s jejichž pomocí se manipuluje s těžkými výřezy uvnitř pilnice Pořez výřezů Na pilnici se využívají převážně dva druhy pořezu a to pořez prizmováním a pořez na ostro. U prizmování se prizma na rámové pile zpátkuje a následně rozmítá. Jelikož sortimentem řeziva jsou nejčastěji konstrukční hranoly, je kladen důraz na co možná nejvyšší středovou výtěž. Ke každému čepovému průměru jsou tedy přiřazeny vhodné varianty pořezového schématu. Jednotlivé varianty vycházejí ze známých zásad pro sestavení pořezového schématu, délkou strany se proto snaží přiblížit čtverci o velikosti hrany 0,707 čepového průměru Rámová pila G56 Obsluhu rámové pily G56 (dále jen RP) zajišťují dva pracovníci. Výřez mechanicky připevní na upínací vozík, který následně natlačí na spodní podávací válec, zkontrolují a případně nastaví správnou polohu výřezu. Spuštěním druhého podávacího válce se výřez začne pohybovat do řezu. Sortiment vyráběného řeziva je předem definován umístěním pilových listů s vymezujícími vložkami. Technické parametry RP: Výrobce: Světlost rámu: Max. délka kmene: Šířka řezné spáry: Celkový příkon: Královopolská strojírna Brno 560 mm 6 m 4 mm 38,5 kw Rychlost posuvu: 0 7,5 m/min -1 Hmotnost: 7100 kg 16

17 Pásová pila KPP 880 Vodorovná kmenová pásová pila slouží k pořezu výřezů až do průměru 850 mm. Zejména jde o listnaté sortimenty. Pila je vybavena hydraulickými systémy pro upínání, polohování a obracení výřezu. O obsluhu se stará operátor, kterému pro urychlení práce sekunduje pomocník. Technické údaje pásové pily KPP 880: Výrobce: Max. průměr kmene: Max. délka kmene: Šířka řezné spáry: Výkon elektromotorů: Lignotech, spol. s r.o. 850 mm 6 m 1,8 mm 15; 18,5; 22 kw Max. rychlost pil. jednotky: 50 m/min -1 Produktivita: Hmotnost: 8 až 18 m 3 /8 hod kg Krácení a omítání řeziva Elektrická řetězová pila Řezivo se krátí pomocí řetězové pily HECHT s elektrickým pohonem. Řezivo určené ke krácení se vyrovná podélně na měrku vyrobenou z dřevěných hranolů. Řezivo lez krátit v metrových intervalech až do délky 10 metrů Omítací pila DN 450 K omítaní řeziva se používá pila DN 450, která svou konstrukcí umožňuje zpracovat řezivo o maximálních rozměrech 600 x 100 mm. Je vybavena dvěma kotouči, polohu levého kotouče je možné měnit v závislosti na požadované šířce řeziva. Na obsluhu je zapotřebí dvou pracovníků, jeden řezivo vkládá a druhý vytahuje a třídí. Technické údaje omítací pily DN 450: Výrobce: Strojírna Loučná, a. s. 17

18 Max. výška řezu: Max. šířka řezu: Max. průchodnost řeziva: Výkon elektromotorů: Hmotnost: 100 mm 400 mm 600 mm 15; 2,2; 1,5 kw 1500 kg Zpracování odpadu Piliny jsou odsávány a uskladněny v kontejneru vedle pilnice. Kusový odpad se páskuje a následně prodává zákazníkům. Část odpadu se rovněž využívá k vytápění provozu v zimních měsících. 4.3 Sklad řeziva, expedice a pomocné provozy Třídění řeziva Třídění řeziva začíná již v pilnici, kde se odděluje středové řezivo od řeziva bočního. Středové řezivo je vytlačeno na kolejovém vozíku před pilnici a dále je ukládáno na sklad řeziva pomoci věžového jeřábu. Oproti tomu zpracované boční řezivo je ručně vytříděno a ukládáno do meziskladu řeziva za pilnicí. Třídí se podle druhu, délky a tloušťky. Druhové třídění se provádí na úrovni rozdělení jehličnaté a listnaté suroviny, přičemž listnatá surovina má délku danou samotným výřezem, a proto se třídí pouze tloušťkově. U jehličnaté suroviny je to o něco složitější, délkově se třídí nejčastěji od 2 do 6 m, s odstupňováním po 1 m. Tloušťkově se třídí do dvou skupin, na řezivo o tloušťce 24 mm a 32 mm Sklad řeziva Sklad řeziva má dvě části, venkovní a krytou. Na skladech se s řezivem manipuluje pomocí čelního vysokozdvižného vozíku značky DESTA. Omezeně lze s řezivem manipulovat i věžovým jeřábem, který jinak působí ve skladu kulatiny a výřezů. Řezivo je umístěno v hráních na dřevěných podkladech. Celý povrch skladu řeziva je stejně jako u skladu výřezů zpevněný betonovým povrchem. 18

19 Venkovní sklad řeziva má funkci pouze skladovací, oproti tomu krytý sklad řeziva má již funkcí více. Primárně sice slouží pro skladování, ale zároveň zde probíhá i adjustace a expedice jednotlivých zakázek. Sklad je proto vybaven potřebnou mechanizací, řezivo může být rovněž na přání zákazníka zkráceno na přesnou délku, dále může být i ohoblováno. Následná nakládka na automobilové soupravy se provádí již zmíněným vysokozdvižným vozíkem Další provozy a zařízení V areálu se nachází i celá řada doplňkových provozů. Některé z nich jsou nezbytnou součástí pilařského provozu. Oproti tomu např. impregnace nebo truhlářská dílna slouží jako provozy s cílem zvýšit přidanou hodnotu výrobku a jejich využití je nepravidelné. Výpis všech pomocných provozů a zařízení: brusírna impregnace (impregnační vana) truhlářská dílna skald velkoplošných materiálů administrativní budova + zázemí pro zaměstnance 4.4 Přehled pořezu Množství a sortiment zpracovávané suroviny Jak již bylo zmíněno v úvodu, pila ročně zpracovává přibližně 4000 m 3 kulatiny. Zastoupena je zde jehličnatá kulatina v množství 2900 m 3, zbylých 1100 m 3 tvoří kulatina převážně buková a dubová. Sortimentem dodávané suroviny je kulatina v celých 12 m délkách. Jen výjimečně jsou dodávány na pilu přímo výřezy v dodacích délkách 4 6 m. 19

20 4.4.2 Množství vyrobeného řeziva, sortiment řeziva Pila Opluštil vyrábí v porovnání s velkým pilařským provozem široké spektrum řeziva. Variabilitu výroby navíc umocňuje i technologické vybavení pilnice. Pořez zejména listnaté kulatiny se uskutečňuje na pásové pile, způsob pořezu je proto značně individuální a záleží především na schopnostech obsluhy, jaký sortiment řeziva bude vyrábět. Kromě listnaté kulatiny se na pásové pile zpracovává i kulatina jehličnatá, jde především o výřezy, které technologicky nelze zpracovat na RP. Jehličnatá kulatina, která je zastoupená ve výrobě více jak 72 %, se zpracovává převážně na RP. Sortimentem výroby z jehličnatého řeziva jsou nejčastěji konstrukční hranoly. Tab. 2 Sortiment výroby jehličnatého řeziva (cm) 40x50 60x x x200 50x50 80x80 120x x240 50x80 80x x x180 50x100 80x x x200 50x140 80x x x250 50x160 80x x x200 50x x x x250 60x60 100x x x250 60x x x x300 60x x x160 20

21 5. VLASTNÍ ŘEŠENÍ A JEHO VÝSLEDKY 5.1 Rozbor výroby Tato kapitola je zaměřena na rozbor naměřených dat, pro lepší přehlednost jsou jednotlivé parametry zobrazeny pomocí tabulek, grafů a vizualizací Analýza současné výroby Na základě naměřených dat byly výřezy (1 až 39) vzestupně seřazeny podle čepového průměru od nejmenšího (tab. 3). Délka výřezů v tabulce je zmenšena o přídavek k délce, který má kompenzovat případné krácení. Uvedené jmenovité rozměry jsou proto v celých metrech. Vyrobené řezivo bylo stejným metodickým postupem rovněž zaznamenáno (tab. 4). Tab. 3 Přehled pořezané kulatiny Čepový průměr (cm) Počet (ks) Délka (m) Objem výřezu (m 3 ) Objem (m 3 ) ,3635 3, ,3951 4, ,4424 3, ,5369 6,8646 Celkem 17,6891 Tab. 4 Přehled vyrobeného řeziva Čepový průměr (cm) Vyrobené řezivo (mm) Počet (ks) Délka (m) Objem (m 3 ) 21 80x , x , x , x , x ,536 21

22 24x , x , x ,144 24x , x , x , x , x , x , x , x ,1674 Celkem 10,5398 Z výše uvedených údajů je zřejmé, že objem zpracované kulatiny byl za 8 hodinovou směnu 17,6891 m 3. Naproti tomu objem vyrobeného řeziva byl pouze 10,5398 m 3. Dále lze z přehledu vyrobeného řeziva odvodit totožné pořezové schéma u čepových výřezů tloušťky 21 a 22 cm. Sortimentem středového řeziva je v tomto případě hranol o jmenovitých rozměrech 80 x 120 mm Odchylka od pořezového schématu V této části práce jsou zobrazena data z programu Pořezové varianty v pilařské výrobě VERZE 2.0, který je zaměřen na tvorbu pořezových schémat. Jednoduchým postupem lze z programu vypsat i přehled řeziva (tab. 5). Základní technologické údaje (řezná spára, koeficient omezení prizmy, sbíhavost výřezu atd.) a parametry pořezu (způsob pořezu, čepový průměr a údaje o řezivu) jsou jasně definovatelné v programu. Jelikož se nepočítá s možnými ztrátami, ať už v surovině nebo vzniklé lidským faktorem, jde proto o výsledky ideální. Jejich porovnáním s naměřenými výsledky (tab. 4), získáme odchylku od pořezového schématu. Zaznamenaná data jsou seřazena, navíc podložena graficky (obr. 3) a vizuálně (obr. 4). 22

23 Tab. 5 Přehled řeziva z programu Pořezové varianty v pilařské výrobě Čepový průměr (cm) Vyrobené řezivo (mm) Počet Délka (m) Objem (m 3 ) 21 80x , x , x , x , x , x , x , x , x , x , x , x , x , x , x , x ,1997 Celkem 10,9485 Objem vyrobeného řeziva je v tomhle případě objemem ideálním a dosahuje hodnoty 10,9485 m 3, což je v porovnání s vyrobeným řezivem (10,5398 m 3 ) o 0,4087 m 3 řeziva více. Vzniká tak odchylka od pořezového schématu ve výši 3,7 %. Z grafu (obr. 3), který porovnává pořezové schéma s vyrobeným řezivem, je patrné, že rozdíly jsou jednak v celkovém počtu řeziva, tak i v rozměrech. To neplatí u středového řeziva (80x120, 100x180, 120x160 mm), které je shodné v obou variantách. 23

24 80x120x8 24x120x7 24x120x3 24x100x4 24x80x2 24x100x3 24x80x3 80x120x8 24x120x8 24x120x3 24x120x2 24x100x5 24x100x4 24x100x3 24x100x2 100x180x6 24 x 120x6 24x100x5 24x100x3 24x100x2 24x80x2 120x160x6 32 x 180x6 32x100x4 32x80x3 Počet (ks) Rozměry řeziva (mm) Pořezové schéma Vyrobené řezivo Obr. 3 Grafické zobrazení odchylky od pořezového schématu Obr. 4 Ukázka vizualizace pořezového schématu pro čepový průměr 31 cm 24

25 5.1.3 Výtěž řeziva Výtěž řeziva se stanoví na základě zjištěných údajů podle vztahu: Dosažená výtěž je stanovená na základě rozdílu mezi vyrobeným řezivem a zpracovanou kulatinou, dosahuje hodnoty 59,85 %. Což je ve srovnání s výtěží (tab. 6) dosažené v programu Pořezové varianty v pilařské výrobě o 3,35 % méně. Tab. 6 Výtěž řeziva podle pořezového schématu Čepový průměr (cm) Výtěž střed (%) Výtěž bok (%) Celkem (%) 21 42,26 20,34 62, ,87 22,59 61, ,82 15,41 64, ,91 20,50 63,42 Průměrná výtěž 62,93 K dosaženým výsledkům je třeba konstatovat, že program pro pořez kulatiny vypočítával objemy výřezů na základě hodnoty čepového průměru, definované sbíhavosti (1 cm/m) a délky výřezu. Vzniklá tak odchylka kvůli rozdílnému způsobu výpočtu objemu kulatiny. Vhodnějším řešením bude vycházet pro stanovení objemu z již vypočítaného, viz kapitola 5.1.1, a dosadit do rovnice níže. Porovnáním takto vypočítané výtěže je rozdíl o něco menší, ale stále dosahuje v procentuálním vyjádření hodnoty 2,31. 25

26 5.1.4 Výrobní kapacita pilnice Výrobní kapacita pilnice je odvozena z jejího technologického vybavení, zahrnuje výrobní kapacitou hlavních strojů, ostatní technologie jim bude podmíněna. Roční výrobní kapacita pilnice se proto bude skládat ze tří parametrů a to výrobní kapacity RP, výrobní kapacity pásové pily a ročního časového fondu. výrobní kapacita RP: 17,7 m 3 /8 hod (zjištěná na základě rozboru, viz kapitola 5.1.1) výrobní kapacita pásové pily: 8 až 18 m 3 /8 hod (udávaná výrobcem) roční časový fond: 252 dní (údaje za rok 2013) Výpočet výrobní kapacity: kde: Výše uvedený výpočet kapacity pilnice je pouze orientační, nicméně pro potřeby rozboru dostačující. Takto stanovená výrobní kapacita dosahuje tedy 6476,4 až 8996,4 m 3 zpracované kulatiny za rok při jednosměnným provozu (směna/8 hodin). 26

27 5.2 Vyhodnocení výsledků Slabá místa výroby 1) Zjištění č. 1 Věc: Příčina: Použití nestejného čepového průměru Nestejné čepové průměry byly použity z toho důvodu, že na skladu výřezů nebyla k dispozici dostatečná zásoba materiálu s vhodnějším čepovým průměrem (21 cm). 2) Zjištění č. 2 Věc: Příčina: Odchylka od pořezového schématu Odchylka (3,7 %) byla způsobena souborem výrobních operací, vzniká jak při pořezu kulatiny, tak při následném krácení i omítání řeziva. 3) Zjištění č. 3 Věc: Příčina: Nevyužitá výrobní kapacita pilnice Vypočítaná výrobní kapacita (6476,4 až 8996,4 m 3 ) hlavních pilařských strojů dosahuje ve srovnání s přehledem pořezu (4000 m 3 ) závodu výrazně vyšších hodnot. 27

28 5.3 Návrhy a doporučení řešení výroby optimalizace výroby Návrh odstranění nedostatku č. 1 Nedostatek č. 1 lze odstranit zvýšením kapacity ve skladu výřezů. Navrženy jsou hned dvě varianty řešení. Varianta 1 Počítá s rozšířením stávajícího skladu (21,5 x 20,5 m) o nevyužitý prostor současné pergoly (21,5 x 9 m). Vznikl by tak sklad o rozměrech 21,5 x 29,5 m, což by znamenalo zvýšení kapacity o necelých 44 %. Varianta 2 Uvažuje s uvolněním prostoru mezi administrativní budovou a současným skladem výřezů pro nový sklad. Vznikl by zde prostor o rozměrech 18 x 11 m, do kterého by se mohlo přesunout část boxů z původního skladu. Tento návrh je již zpracován ve výkresové dokumentaci (příloha č. 3 Návrh skladu) Návrh odstranění nedostatku č. 2 Snížení výtěžnosti vlivem odchylky od pořezového schématu řeší návrhy na modernizaci stávajícího vybavení. Problém se sice neodstraní úplně, jelikož vzniká, jak už bylo zmíněno, v průběhu na sebe navazujících výrobních operací, a navíc zde do jisté míry hraje svou roli lidský faktor. Nicméně moderní vybavení a s tím související automatizace výroby by tento faktor do jisté míry mohly eliminovat. Varianta 1 Předpokládá využití podstolní zkracovací pily UKS 700. Ve srovnání se současným vybavením provozovny spočívá výhoda tohoto řešení především ve způsobu měření. Pila UKS 700 má manuální pevný doraz a je také možné přikoupit k ní plně automatizovaný systém na měření délek. Výrobce rovněž slibuje i rychlejší určení délky kráceného materiálu. 28

29 Varianta 2 Navrhuje pracovat s omítací pilou Wood-Mizer E430. Po technické stránce se moc neliší od současné pily DN 450, ale výhodou je zde standardně dodávané laserové zaměřovací zařízení, které podle výrobce pomůže zajistit vyšší přesnost, výtěžnost a jakost. Technické údaje omítací pily Wood-Mizer E430: Výrobce: Max. výška řezu: Max. šířka řezu: Max. průchodnost řeziva: Výkon elektromotorů: Hmotnost: Wood-Mizer CZ s.r.o. 100 mm 700 mm 900 mm 22 kw 1700 kg Návrh odstranění nedostatku č. 3 Nevyužitá výrobní kapacita je závažnější problémem, než je na první pohled patrné. Nejenže nejsou využity hlavní stroje výroby na 100 %, čímž klesá jejich rentabilita, ale situaci ovlivňují také sezónní nárazové změny v počtu potřebných pracovníků. Ne vždy je obsluha pily plně kvalifikována, což se negativně promítá do jejího výkonu. Jednotlivé varianty mají za cíl zvýšit přidanou hodnotu výrobkům a tím zajistit rovnoměrnější uplatnění výrobků na trhu. Varianta 1 Počítá s umístěním nové komorové sušárny KAD, která doplní stávající provoz o sortiment sušeného řeziva. Díky své konstrukci lze řezivo navážet vysokozdvižným vozíkem, což je výhodné, protože vozík je již součástí stávajícího vybavení. Sušárny se vyrábí v několika objemových kategoriích ( m 3 ). V případě potřeby lze umístit i vícekomorové sušárny. 29

30 Varianta 2 Od stejné firmy jako sušárnu řeziva lze dokoupit i pařící komoru typu PK, která je standardně dodávaná o kapacitě 30 m 3. Díky pařící komoře lze dočasně nebo trvale upravit chemické a fyzikálně-mechanické vlastnosti dřeva. Provoz by tak mohl nově nabízet odběratelům dřevo barevně sjednocené, rozměrově stabilnější a dočasně sterilizované. 30

31 6. DISKUSE Optimalizace výroby na pile je komplikovaný proces, při kterém by měla být brána v úvahu i budoucí strategie podniku. Autorem vybraná pila totiž patří do skupiny těch menších provozů, jejichž náklady na výrobu se nemohou srovnávat s plně automatizovaným velkým provozem. S přihlédnutím k tomuto faktu se autor nesnažil optimalizovat výrobu volbou vhodnějších pořezových schémat, ale zaměřil se především na objemovou výtěžnost zvolených schémat a celkový objem výroby. Provozu tak zůstane největší výhoda oproti konkurenci a tím je nepochybně flexibilita a široký sortiment výroby. Kromě objemové výtěžnosti mohla být zkoumána ještě jakostní výtěž, avšak její rozbor je komplikovanější, a aby jeho výsledky měly odpovídající kvalitu, je zapotřebí dlouholeté praxe v oboru. Proto se jako vhodnější jevilo posuzovat objemovou výtěžnost, nicméně i tu ovlivňuje velké množství faktorů. Podle Klementa a Detvaje (2007) hraje význam ve výtěži zejména rozměr výřezu, způsob pořezu, rozměr řeziva, technologické vybavení a kvalifikace pracovníků. Návrhům optimalizace předchází podrobný rozbor výroby, ze kterého lze vyvodit její slabá místa. Již z analýzy výroby, která podává přehled o pořezané kulatině ve vztahu k vyrobenému řezivu, je patrné, že snížení výtěžnosti způsobilo už užití čepového průměru o velikosti 22 cm. Ten byl užit z důvodu nedostatečné zásoby sortimentu čepového průměru 21 cm, který je pro vyráběný sortiment řeziva vhodnější variantou. Ze srovnání dosahovaných výtěží obou sortimentů vyplývá, že rozdíl činí více než jedno procento: u sortimentu 21 cm má ideální výtěž hodnotu 62,6 %, zatímco u čepového průměru 22 cm je to jen 61,47 %. Návrh na odstranění tohoto nedostatku spočívá v rozšíření stávajícího skladu výřezů. Ten je navržen ve dvou variantách, nejedná se o alternativní návrhy, mohou být proto realizovány současně. Dalším zvoleným hodnoceným kritériem ve výtěži byla odchylka od pořezového schématu. Ta dosahuje hodnoty 3,7 % a vyskytuje se pouze u bočního řeziva. Proto jsou autorem navrženy nové technologické celky na zpracování bočního řeziva. Jedná se o podstolní zkracovací pilu UKS 700 a omítací pilu Wood-Mizer E430. Obě dvě pily mohou nahradit současné technologické vybavení a zároveň slibují vyšší efektivitu práce. Zjištěná výtěžnost odpovídá údajům uváděným v odborné literatuře. Podle Janáka (2003) dosahují pilařské provozy výtěžnosti 60 až 65 %, s kratinou je to o 4 až 8 procent více. Pila Opluštil dosáhla ve sledovaném období průměrné výtěžnosti 61,89 %, 31

32 což je sice o několik procentuálních bodů méně, ale je nutné dodat, že pila vyráběla nestandardně dlouhý sortiment řeziva. Z rozboru výroby nakonec vyplynulo, že by pilařský provoz při zachování stávající technologie dokázal ročně zpracovat kolem 9000 m 3 kulatiny, což je v porovnání se současným stavem více než dvojnásobek. Nicméně nejnovější vývoj v odvětví dřevozpracujícího průmyslu ukazuje na klesající poptávku po sortimentech výroby, a boj o zákazníky se tak stal každodenní realitou i pro velké zpracovatele. S nedostatečně využitou výrobní kapacitou souvisí i nerovnoměrná intenzita výroby v průběhu roku. Připusťme, že především v zimních měsících jsou pracovníci nuceni nedobrovolně na nějaký čas práci na pile přerušit a mohou si mezitím najít jiný přívýdělek. V letních měsících jsou naopak na pilu dočasně přijímáni nekvalifikovaní brigádníci, což se mnohdy nepříznivě odráží ve snížené efektivitě a kvalitě výroby. Autor této práce se domnívá, že tento fakt bude mít výrazný dopad na budoucí vývoj podniku. Je zřejmé, že vzhledem ke stále se prohlubující globalizaci nelze s velkovýrobci prakticky bojovat cenou, ale především kvalitou a nadstandardními službami. Proto jsou v rámci optimalizace výroby navrženy možné varianty diverzifikace výrobního sortimentu, a to konkrétně sušící a pařící komora řeziva. Zároveň si autor uvědomuje, že možnosti optimalizace výroby nejsou návrhy v této práci zdaleka vyčerpány a že je zde velký prostor pro budoucí úpravy provozu. Představené návrhy vycházejí z časových možností autorovy praxe na pile a jsou jimi ovlivněny. Podrobněji by se autor chtěl dané problematice věnovat i ve své diplomové práci. 6.1 Doporučení výsledného řešení Z jednotlivých variant se jeví jako nejjednodušší varianta č. 1, která by zvýšila výtěžnost pouze změnou uspořádání areálu. Velkým kladem je zejména to, že k její realizaci nebudou nutné žádné investiční výdaje do technologie. Náklady tak budou souviset pouze se zvýšeným počtem výřezů na skladě. Varianty č. 2 a 3, již počítají s investicí do technologického vybavení, autor proto doporučuje, nejdříve analyzovat odbytové možnosti závodu a vyhodnotit tak návratnost dané investice. 32

33 7. ZÁVĚR Cílem této práce bylo navrhnout optimalizaci výroby na pile Opluštil v Ladné, a pomoci tak zvýšit efektivnost jejího provozu. Práce předkládá tři návrhy na odstranění nedostatků. Řešení vyplývají z rozboru výroby. V úvodní části práce je popsán a zdokumentován daný pilařský provoz. Rozbor výroby byl proveden v praktické části, opírá se o data získaná přímo z daného provozu. Zaznamenaná data jsou doložena protokolem o měření kulatiny a protokolem o měření řeziva v příloze této práce. Jako kritéria hodnocení získaných údajů byly zvoleny dva důležité ukazatele, a to objem výroby a výtěž řeziva. Objem výroby byl odvozen z analýzy výroby a z něho byla poté vypočítána celková kapacita pilnice. Výtěž řeziva byla stanovena na základě výpočtu, získaná hodnota byla srovnána s výsledkem z programu na výpočet pořezových variant. Na základě zjištěných výsledků byla stanovena slabá místa výroby, a to nedostatečná kapacita skladu výřezů, odchylka od pořezového schématu a nevyužitá výrobní kapacita pilnice. V závěrečné části byla v rámci optimalizace výroby navržena tři řešení pro odstranění nedostatků výroby. První návrh nabízí rozšíření prozatím nedostatečné kapacity skladu výřezů pomocí nového uspořádání jednotlivých boxů. K tomuto návrhu byla vytvořena výkresové dokumentace. Druhý návrh doporučuje využít nové technologické vybavení, které umožní snížit odchylku od pořezového schématu. V posledním doporučení na optimalizaci výroby, jehož cílem bylo zvýšit využití výrobní kapacity pilnice, se předpokládá rozšíření provozu o sušící a pařící komoru řeziva. Uvedené návrhy a s nimi spojená doporučení představují podle autora práce schůdný a snadno realizovatelný způsob, jak vhodně optimalizovat výrobu, zvýšit její efektivnost a také konkurenceschopnost provozovny. Do jaké míry je tento předpoklad správný, však ukáže až realizace předložených návrhů. 33

34 8. SUMMARY The goal of the thesis was to suggest optimization production and help to raise efficiency of operation at the sawmill Opluštil in Ladná. The thesis puts forward three proposals on how to remove lacks. In the introduction of the thesis is described and documented the sawmill operation mentioned above. Analysis of production was carried out in the practical part, it is based on the data obtained from the operation. Recorded data are documented reports on measurement logs and the measurement of timber in the appendix to this thesis. Two important indicators, volume of production and yield of timber, were chosen as criteria for evaluating acquired data. The volume was derived from the analysis of production that was the base for calculation of total capacity of the sawmill. Yield the timber was determined on the basis of the calculation, the results were compared with a program to calculate cut timber variant. Based on the findings were determined weak points in production, that is insufficient storage capacity cutouts, deviation from cut timber scheme and unused production capacity of the sawmill. In the conclusion of the thesis were put forward three proposals on how to remove lacks of production. The first proposal offers solution for current insufficient storage capacity cutouts using new arrangement of single boxes. This proposal contains the drawing documentation. The second proposal recommends to use new technical equipment which will enable to reduce the deviation from cut timber scheme. In the final proposal on production optimization, aiming to fully utilize the production capacity of the sawmill, lumber drying is supposed to be designed together with the steaming chamber. Stated proposals and particular recommendations represent according to the author of the thesis practicable and easily realizable way how to optimize the production effectively, raise its efficiency and competitiveness of the sawmill operation. The realization itself will show how effective were presented proposals. 34

35 9. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY 1. ČSN :Tabulky objemu kulatiny bez kůry podle středové tloušťky měřené v kůře. Praha: Vydavatelství Úřadu pro normalizaci a měření, s. 2. Doporučená pravidla pro měření a třídění dříví v České republice vyd. Praha: Lesnická práce, s. r. o., 2007, 147 s. ISBN JANÁK, Karel a Pavel KRÁL. Technologie I: pro studijní obor Nábytkářství. Vyd. 1. Praha: Informatorium, 2003, 204 s. ISBN KLEMENT, Ivan a Juraj DETVAJ. Technológia prvostupňového spracovania dreva: [vysokoškolská učebnica]. Vyd. 1. Zvolen: Technická univerzita vo Zvolene, 2007, 325 s. ISBN ONDRÁČEK, Karel a Karel JANÁK. Produkce dřevní suroviny. Vyd. 1. V Brně: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2008, 129 s. ISBN Materiály firem: Pila Opluštil Lignotech, spol. s r.o. Störi Mantel, s.r.o. Wood-Mizer CZ, s.r.o. Katres spol. s r.o. 35

36 10. SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1 Letecký pohled na pilu 9 Obr. 2 Věžový jeřáb Obr. 3 Grafické zobrazení odchylky od pořezového schématu Obr. 4 Vizualizace pořezového schématu Obr. 5 Automobilová souprava s hydraulickou rukou... - Obr. 6 Rámová pila. - Obr. 7 Pásová pila Obr. 8 Omítací pila

37 11. SEZNAM TABULEK Tab. 1 Třídění jehličnatých výřezů Tab. 2 Sortiment výroby jehličnatého řeziva (cm) Tab. 3 Přehled pořezané kulatiny.. 21 Tab. 4 Přehled vyrobeného řeziva Tab. 5 Přehled řeziva z programu Pořezové varianty v pilařské výrobě Tab. 6 Výtěž řeziva podle pořezového schématu

38 12. SEZNAM PŘÍLOH Příloha č. 1 Příloha č. 2 Příloha č. 3 Příloha č. 4 Příloha č. 5 Příloha č. 6 Výkresová dokumentace pilnice Schéma areálu Návrh skladu Protokol o měření kulatiny Protokol o měření řeziva Obrázková dokumentace 38