M.
Danick Dupont, ing.
CRIQ
Écrire à l'auteur
Au Québec, les allocations de volume de
même que la qualité de la matière ligneuse diminuent, ce qui oblige
les compagnies forestières à raffiner davantage leur procédé de
sciage afin d’obtenir un rendement matière optimum. Les industries
québécoises de bois de sciage doivent maintenant investir dans
le développement de systèmes spécialisés de contrôle de la qualité «
en-ligne », et ce, pour chacun des différents postes de
transformation, tout au long de la ligne de production.
En 2003, Abitibi Consolidated inc. (ACI) a ciblé l’amélioration
de la qualité de ses équarris. L’entreprise et le CRIQ ont collaboré
au développement d’un système d’analyse s’installant à la sortie
d’une équarrisseuse. En plus de compiler et vérifier les paramètres
qualitatifs des produits générés par l’équipement, ce système
d’analyse fournit, au procédé et à l’opérateur, une certaine latitude
pour rétroagir sur plusieurs variables d’ajustement mécanique des
équipements de la ligne.
En fait, le Système d’analyse d’équarris a la capacité d’analyser
:
- la forme du plateau (défilement longitudinal, parallélisme des
faces) et de détecter une dérivation des ajustements mécaniques,
dans le temps;
- la qualité du positionnement de la bille dans l’équarisseuse
(angulation, déplacement transversal) et de déceler un ajustement
non optimum du système de guidage;
- le fini de surface de la pièce (grain arraché, rugosité
et coups
de couteaux);
- les dimensions des plateaux produits (contrôle des variations
de sciage) et de constater une dérivation, dans le temps,
occasionnée par des effets thermiques, sur l’usure des couteaux ou le
désajustement des têtes d’équarisseuse;
- l’exactitude de la rotation de la bille réalisée par le
tourne-billes, en amont de l’équarrisseuse.
En plus de procéder à l’examen de ces différents éléments, le
système d’analyse d’équarris :
- permet de corriger, en temps réel, les paramètres de débitage,
réduisant ainsi :
• les écarts de débitage attribuables aux erreurs de positionnement; et,
• l’écart type des variations de sciage;
- fournit une base de données et des outils d’analyse pour
évaluer la performance des postes de débitage;
- affiche des consignes à l’opérateur pour corriger des
situations proches des conditions limites.
Bref, le système analyse les équarris, recense les différents
défauts décrits précédemment et soumet à l’opérateur des options de
correction basées sur les tendances observées.
Pour chacun des éléments décrits plus haut, l’opérateur a la
possibilité de déterminer un seuil d’alarme. Ce seuil définit une
limite à partir de laquelle le système commencera à signaler une
anomalie opérationnelle liée à l’élément en question.
Voici des exemples d’actions entreprises par le système d’analyse
face à une situation donnée :
|
SITUATION |
ACTION |
|
« Une
tendance déviante au niveau du défaut de déplacement transversal
de 0,050 pouce » |
Le
système procèdera lui-même, par le PLC de l’usine, au
réajustement des têtes de l’équarisseuse en commandant leur
réalignement dans l’axe du système de guidage des billes |
|
« L’usure des couteaux ou un bris inattendu d’un couteau
provoque des excès de rugosité jugés inacceptables en fonction
du seuil limite » |
Le
système n’effectuera aucun arrêt de production, mais informera
le personnel du problème |
Le système d’analyse d’équarris fait appel à une technologie de
vision artificielle basées sur l’imagerie de profils à l’aide de
laser. Au CRIQ, cette technologie porte le terme générique de
profilomètre.
- Le système d’analyse d’équarris peut opérer à plus de 400
pieds/minute.
- Pour chacun des plateaux, 720 plans de lecture peuvent être
saisis, ce qui donne une densité de lecture d’un plan au quart de
pouce, pour un plateau de 16 pieds.
- Niveau de précision des lectures à +/- 0,003 pouce.
Selon une évaluation réalisée par l’équipe de projet (ACI et
CRIQ), l’implantation de ce système dans une usine de sciage de
résineux permet à ses propriétaires d’espérer obtenir au minimum des
gains monétaires de 1 $/m3 d’approvisionnement, en raison de l’amélioration
de la qualité des équarris et du procédé.
Le CRIQ a été la première organisation au monde à développer un
tel système d’analyse, tout comme il l’avait été, en 1996, lors du
développement du classeur-optimiseur linéaire au rabotage (LGO, «
Lumber Grading Optimizer »). Depuis ce temps, plusieurs compagnies à
travers le monde ont emboîté le pas.
Autres applications du profilomètre
 Ces technologies peuvent également être appliquées dans des
contextes plus généraux. Le système de profilomètre générique a
notamment été utilisé dans le développement de BorealScanMD, un
système de débitage deux axes complètement automatisé. BorealScanMD
intègre les dernières technologies de vision couleur, de
profilométrie et d’optimisation pour apporter à l’industrie
québécoise du meuble une réponse à la compétition asiatique.
Le système de profilomètre générique peut également être employé
dans les usines de meubles afin de détecter les anomalies d’usinage
ou de transformation. L’image ci-contre représente la lecture
 d’une
surface de bois franc planée. Les lignes blanches sont les « dents »
formées par le passage des couteaux au rabotage. Ce système « très
haute résolution » pourrait être installé à la sortie d’une
déligneuse dans une usine de meubles afin d’effectuer un contrôle de
qualité « en-ligne ».
L’intégration de technologies de contrôle de qualité, et ce, à
plusieurs niveaux, sera nécessaire à la survie de l’industrie
manufacturière québécoise. Des systèmes automatisés d’optimisation
du débitage utilisant la vision artificielle, intégrés directement
dans le procédé de fabrication et de commercialisation devront être
perfectionnés et implantés.
|
FAQ
