DE102013103167A1

DE102013103167A1 - Method and device for producing sawn wood from raw wood

Info

Publication number: DE102013103167A1
Application number: DE201310103167
Authority: DE
Inventors: Martin Schottenloher; Simon Lentner; Lukas Lentner; Christian Paleani; Robert Meissner
Original assignee: PerfectPattern GmbH
Current assignee: PerfectPattern GmbH
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2014-10-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Schnittholz aus Rohholz und kann z. B. in einem Sägewerk eingesetzt werden. Bei dem Verfahren, bei dem mindestens eine Holzbearbeitungsmaschine eingesetzt wird, wird ein zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt bestehender Schnittholzauftragsbestand, der die Summe der zu diesem Zeitpunkt bestehenden Schnittholzaufträge repräsentiert, durch einen Mikroprozessor einer Steuerungseinrichtung ermittelt und daraus ein Schnittholzauftragsdatensatz gebildet. Darauf werden durch den Mikroprozessor der Steuerungseinrichtung aus dem Schnittholzauftragsdatensatz, im Datenspeicher der Steuerungseinrichtung gespeicherten Daten für die Rohholzmaterialkosten und bei der Änderung der Einschnitteinstellung der Holzbearbeitungsmaschine bzw. der Holzbearbeitungsmaschinen anfallenden Rüstkosten unter Verteilung der Schnittholzaufträge auf einen oder mehrere Einschnitte der Holzbearbeitungsmaschine bzw. der Holzbearbeitungsmaschinen und der gleichzeitigen Minimierung der Gesamtkosten Schnittbilddaten, die einen oder mehrere durch die Holzbearbeitungsmaschine bzw. die Holzbearbeitungsmaschinen durchzuführende Einschnitte definieren, generiert, wobei sich die Gesamtkosten aus der Summe der Rüstkosten aller Einschnitte und der Summe der Rohholzmaterialkosten ergeben, die bei der Abarbeitung des Schnittholzauftragsbestands anfallen. Schließlich werden die Schnittbilddaten in Steuersignale umgewandelt und an die Holzbearbeitungsmaschinen weitergeleitet, wobei dann unter Einstellung der Schnittwerkzeuge der Holzbearbeitungsmaschinen entsprechend den Schnittbilddaten Einschnitte an dem Rohholz vorgenommen werden, so dass Schnittholz erzeugt wird.The invention relates to a method and an apparatus for producing sawn timber from raw wood and can, for. B. used in a sawmill. In the method in which at least one woodworking machine is used, a sawn timber order stock existing at a predetermined time, which represents the sum of the existing sawn timber orders, is determined by a microprocessor of a control device, and a sawn timber order data record is formed therefrom. The microprocessor of the control device then uses the sawn timber order data record, the data stored in the data store of the control device for the raw wood material costs, and when changing the incision setting of the woodworking machine or the woodworking machines, setup costs incurred by distributing the sawn timber orders over one or more incisions of the woodworking machine or the woodworking machines and the simultaneous minimization of the total costs generated by cutting data defining one or more cuts to be made by the woodworking machine or the woodworking machines, the total costs resulting from the sum of the set-up costs of all cuts and the sum of the raw wood material costs that are incurred when processing the sawn timber order stock. Finally, the cut image data are converted into control signals and forwarded to the woodworking machines, with cuts being made to the raw wood, with the cutting tools of the woodworking machines being set, in accordance with the cut image data, so that sawn timber is produced.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schnittholz aus Rohholz, bei dem mindestens eine Holzbearbeitungsmaschine eingesetzt wird. Ein solches Verfahren kann z. B. in einem Sägewerk durchgeführt werden, in dem Rundholz zu Schnittholz mittels einer Sägemaschine verarbeitet wird. Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Herstellung von Schnittholz aus Rohholz.The invention relates to a method for the production of lumber from raw wood, in which at least one woodworking machine is used. Such a method may, for. B. be carried out in a sawmill, is processed in the round timber to sawn timber by means of a sawing machine. Moreover, the invention also relates to a device for producing sawn timber from raw wood.

Bei der Herstellung von Schnittholz aus Rohholz (z. B. Rundholz) in Sägewerken müssen die Einschnittwerkzeuge der Holzbearbeitungsmaschinen, die z. B. aus Gattersägen oder Bandsägen bestehen können, so eingestellt werden, dass aus einer auf dem Rundholzplatz des Sägewerks angelieferten Menge an Rundholz eine Menge an Schnittholz produziert wird, die dem Auftragsbestand des Sägewerks entspricht. Dabei müssen vor den Einschnittprozessen die Einschnittwerkzeuge, z. B. die Sägeblätter einer Gattersäge oder das Sägeblatt einer Bandsäge, so eingerichtet werden, dass die Einschnittprozesse in der gewünschten Weise durchgeführt werden können, so dass die durch den Auftragsbestand geforderten Geometrien der Schnittholzstücke erzielt werden. Der Einschnittprozess wird dabei durch die sogenannten Schnittbilder definiert, die auf einem Holzstammquerschnitt die Querschnittslinien der Schnittholzstücke darstellen, die aus dem jeweils eingeschnittenen und diesen Querschnitt aufweisenden Rundholzstamm erzeugt werden sollen.In the production of lumber from raw wood (eg roundwood) in sawmills, the cutting tools of woodworking machines, the z. B. can be made of gang saws or band saws, are adjusted so that from a delivered on the log yard of the sawmill amount of logs a lot of sawn timber is produced, which corresponds to the order backlog of the sawmill. It must before the incision processes the incision tools, z. As the saw blades of a gang saw or the saw blade of a band saw, are set up so that the cutting processes can be carried out in the desired manner, so that the demanded by the backlog stocks of sawn wood pieces are achieved. The incision process is defined by the so-called sectional images, which represent the cross-sectional lines of the lumber pieces on a log trunk cross section, which are to be produced from the respectively cut and this cross-section having round timber trunk.

Bisherige Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Schnittholz aus Rohholz haben dabei den Nachteil, dass die Planung und Durchführung der Einschnitte aus der Sicht der Gesamtproduktionseffizienz des Sägewerks nicht optimal ist. Zudem entstehen bei den bisherigen Verfahren und Vorrichtungen auch unnötig hohe Kosten, da die technische Planung und Durchführung der Einschnitte in einer Weise erfolgt, die zu erhöhten Gesamtkosten der Schnittholzproduktion führt.Previous methods and devices for the production of sawn wood from raw wood have the disadvantage that the planning and implementation of the cuts from the perspective of the overall production efficiency of the sawmill is not optimal. In addition, unnecessarily high costs are incurred in the previous methods and devices, since the technical planning and implementation of the cuts is done in a way that leads to increased overall costs of sawn timber production.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Herstellung von Schnittholz aus Rohholz zu schaffen, die diese Nachteile überwinden.The object of the invention is therefore to provide an improved method and an improved apparatus for the production of lumber from raw wood, which overcome these disadvantages.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren zur Herstellung von Schnittholz aus Rohholz gelöst, bei dem mindestens eine Holzbearbeitungsmaschine eingesetzt wird und das die folgenden Schritte aufweist:
es wird ein zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt bestehender Schnittholzauftragsbestand, der die Summe der zu diesem Zeitpunkt bestehenden Schnittholzaufträge repräsentiert, durch einen Mikroprozessor einer Steuerungseinrichtung ermittelt und daraus ein Schnittholzauftragsdatensatz gebildet,
es werden durch den Mikroprozessor der Steuerungseinrichtung aus dem Schnittholzauftragsdatensatz und im Datenspeicher der Steuerungseinrichtung gespeicherten Daten für die Rohholzmaterialkosten und die bei der Änderung der Einschnitteinstellung der Holzbearbeitungsmaschine bzw. der Holzbearbeitungsmaschinen anfallenden Rüstkosten unter Verteilung der Schnittholzaufträge auf einen oder mehrere Einschnitte der Holzbearbeitungsmaschine bzw. der Holzbearbeitungsmaschinen und der gleichzeitigen Minimierung der Gesamtkosten Schnittbilddaten, die einen Einschnitt oder mehrere Einschnitte definieren, die durch die Holzbearbeitungsmaschine bzw. die Holzbearbeitungsmaschinen durchzuführen sind, generiert, wobei sich die Gesamtkosten aus der Summe der Rüstkosten aller Einschnitte und der Summe der Rohholzmaterialkosten ergeben, die bei der Abarbeitung des gesamten Schnittholzauftragsbestands anfallen,
es werden die Schnittbilddaten in Steuersignale umgewandelt und an die Holzbearbeitungsmaschinen weitergeleitet und
es werden unter Einstellung der Schnittwerkzeuge der Holzbearbeitungsmaschinen entsprechend den Schnittbilddaten Einschnitte an dem Rohholz vorgenommen, so dass Schnittholz erzeugt wird.The object of the invention is achieved by a method for the production of lumber from raw wood, in which at least one woodworking machine is used and which has the following steps:
a lumber order stock existing at a predetermined time representing the sum of the lumber orders existing at that time is determined by a microprocessor of a controller, and a lumber order record is formed therefrom;
It is by the microprocessor of the controller from the lumber order record and stored in the data memory of the controller data for the Rohholzmaterialkosten and incurred in the change of the incision setting of the woodworking machine or woodworking equipment setup costs to distribute the lumber orders on one or more cuts of woodworking machine or woodworking machinery and at the same time minimizing the total cost of cutting image data defining one or more cuts to be made by the woodworking machine (s), the total cost being the sum of the set up costs of all cuts and the sum of the raw wood material costs involved in the Processing the entire sawn timber order book,
The sectional image data is converted into control signals and forwarded to the woodworking machines and
there are made with adjustment of the cutting tools of the woodworking machines according to the sectional image data cuts on the raw wood, so that sawn timber is produced.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich gegenüber bisherigen ähnlichen Verfahren erhebliche Kosteneinsparungen erzielen.The inventive method can be compared to previous similar methods achieve significant cost savings.

Ferner wird die Aufgabe der Erfindung durch eine Vorrichtung zur Herstellung von Schnittholz aus Rohholz gelöst, die mindestens einer Holzbearbeitungsmaschine und eine mit der einen Holzbearbeitungsmaschine bzw. den mehreren Holzbearbeitungsmaschinen verbundene Steuerungseinrichtung mit Mikroprozessor und Datenspeicher aufweist, wobei die Steuerungseinrichtung so ausgebildet ist, dass sie mithilfe des Mikroprozessors aus einem Schnittholzauftragsdatensatz und im Datenspeicher der Steuerungseinrichtung gespeicherten Daten für die Rohholzmaterialkosten und für die bei der Änderung der Einschnitteinstellung der Holzbearbeitungsmaschine bzw. der Holzbearbeitungsmaschinen anfallenden Rüstkosten unter Verteilung der Schnittholzaufträge auf einen oder mehrere Einschnitte der Holzbearbeitungsmaschine bzw. der Holzbearbeitungsmaschinen und der gleichzeitigen Minimierung der Gesamtkosten Schnittbilddaten erzeugen kann, die einen Einschnitt oder mehrere Einschnitte definieren, die durch die Holzbearbeitungsmaschine bzw. die Holzbearbeitungsmaschinen durchzuführen sind, wobei sich die Gesamtkosten aus der Summe der Rüstkosten aller Einschnitte und der Summe der Rohholzmaterialkosten ergeben, die bei der Abarbeitung des gesamten Schnittholzauftragsbestands anfallen.Furthermore, the object of the invention is achieved by a device for the production of sawn wood from raw wood, comprising at least one woodworking machine and connected to the one or more woodworking machinery control device with microprocessor and data storage, wherein the control device is designed so that they use the microprocessor from a lumber order record and data stored in the data storage of the controller for the Rohholzmaterialkosten and for the change in the Einschnittinstellung the woodworking machine or the woodworking machinery costs setup under distribution of lumber jobs on one or more cuts of woodworking machine or woodworking machines and the simultaneous minimization the total cost can produce sectional image data defining one or more incisions made by the Wood processing machine or the woodworking machines are to be performed, the total cost of the sum of the set-up costs of all cuts and the sum of the raw wood material costs incurred in the processing of the entire lumber order inventory.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Embodiments of the invention will be explained below with reference to the accompanying drawings.

1 zeigt in einem Blockschaltbild Elemente, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Schnittholz aus Rohholz verwendet werden; 1 shows in a block diagram elements which are used in the inventive method and apparatus according to the invention for the production of sawn wood from raw wood;

2 zeigt ein Schnittbild, das durch das erfindungsgemäße Verfahren oder die erfindungsgemäße Vorrichtung erzeugt worden ist; 2 shows a sectional image, which has been produced by the method according to the invention or the device according to the invention;

3 zeigt in einem Blockschaltbild die Verbindung zwischen der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Schnittholz aus Rohholz eingesetzten Steuerungseinrichtung und zwei Holzbearbeitungsmaschinen und 3 shows a block diagram of the connection between the control device used in the inventive method for the production of sawn wood from raw wood and two woodworking machines and

4 zeigt in einem Blockschaltbild die Verbindung zwischen der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Schnittholz aus Rohholz eingesetzten Steuerungseinrichtung und drei Holzbearbeitungsmaschinen, die jeweils einen Sensor aufweisen, der ebenfalls mit der Steuerungseinrichtung verbunden ist. 4 shows in a block diagram the connection between the control device used in the method according to the invention for the production of lumber from raw wood and three woodworking machines, each having a sensor which is also connected to the control device.

Nachfolgend wird eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Schnittholz aus Rohholz beschrieben.Hereinafter, an embodiment of the inventive method for the production of sawn wood from raw wood will be described.

Gemäß dieser Ausführungsform kommt das erfindungsgemäße Verfahren in einem Sägewerk zum Einsatz, in dem eine Holzbearbeitungsmaschine eingesetzt wird, die im vorliegenden Fall eine Gattersäge umfasst.According to this embodiment, the method according to the invention is used in a sawmill in which a woodworking machine is used, which in the present case comprises a gang saw.

1 zeigt dabei in einem Blockschaltbild einige Elemente, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Verwendung finden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst eine Steuerungseinrichtung 1 eingesetzt, die einen Datenspeicher 2 und einen Mikroprozessor 3 aufweist. Der Mikroprozessor 3 ist dabei über eine in 1 nicht dargestellte Datenleitung mit dem Datenspeicher 2 verbunden und kann aus diesem Daten auslesen bzw. in diesem abspeichern. Der Mikroprozessor 3 weist ferner einen (in 1 nicht dargestellten) Programmspeicher auf, in dem Anweisungen abgespeichert sind. Die Steuerungseinrichtung 1 weist eine Dateneingabeschnittstelle 4 auf, über die Daten von außen in den Datenspeicher der Steuerungseinrichtung 1 eingegeben werden können. Die Dateneingabeschnittstelle 4 kann z. B. mit einer Tastatur oder einer anderen Eingabevorrichtung, z. B. einer Computermaus, verbunden sein, über die ein Mensch Daten in den Datenspeicher der Steuerungseinrichtung 1 eingeben kann. Bei anderen Ausführungsformen kann die Dateneingabeschnittstelle 4 auch mit anderen Datenverarbeitungseinrichtungen verbunden sein, über die Daten empfangen werden können. Eine solche Datenverarbeitungseinrichtung kann z. B. die Steuereinheit einer Rundholzsortieranlage sein, in der die auf dem Rundholzplatz des Sägewerks angelieferten Rundhölzer elektronisch vermessen und sortiert werden. Die bei der elektronischen Vermessung in der Steuereinheit der Rundholzsortieranlage ermittelten geometrischen Daten der Rundhölzer können dann über die Datenleitung 4 zur Steuerungseinheit 1 weitergleitet und in dem Datenspeicher 2 der Steuerungseinheit 1 gespeichert werden. Die Steuerungseinrichtung 1 weist darüber hinaus eine Videoschnittstelle 5, die mit einem (in der 1 nicht dargestellten) Monitor verbunden ist. Ferner weist die Steuerungseinrichtung eine Datenausgabeschnittstelle 6 auf, die mit einer Holzbearbeitungsmaschine 7 (hier mit einer (in der 1 nicht dargestellten) Gattersäge) verbunden ist. 1 shows in a block diagram some elements that are used in the inventive method. In the method according to the invention, first a control device 1 used a data store 2 and a microprocessor 3 having. The microprocessor 3 is doing an in 1 not shown data line with the data memory 2 connected and can read from this data or save in this. The microprocessor 3 also has a (in 1 not shown) program memory in which instructions are stored. The control device 1 has a data entry interface 4 on, via the data from the outside in the data memory of the control device 1 can be entered. The data entry interface 4 can z. B. with a keyboard or other input device, eg. As a computer mouse, connected via the human data in the data memory of the controller 1 can enter. In other embodiments, the data input interface 4 also be connected to other data processing devices over which data can be received. Such a data processing device can, for. B. be the control unit of a roundwood sorting, in which the supplied on the round timber yard of the sawmill round logs are measured and sorted electronically. The geometric data of the round timbers determined during the electronic measurement in the control unit of the roundwood sorting installation can then be transmitted via the data line 4 to the control unit 1 slides on and in the data store 2 the control unit 1 get saved. The control device 1 also has a video interface 5 that with a (in the 1 not shown) monitor is connected. Furthermore, the control device has a data output interface 6 on that with a woodworking machine 7 (here with a (in the 1 not shown) gate saw) is connected.

Die Holzbearbeitungsmaschine 7 umfasst eine Sägemaschine, die im vorliegenden Fall aus einer Gattersäge mit variabler Sägeblattverstellung besteht, bei der der Abstand zwischen den Sägeblättern in einem gewissen Rahmen verstellt werden kann, um so unterschiedliche Dicken des Schnittholzes in Abhängigkeit vom Schnittholzauftrag erzielen zu können.The woodworking machine 7 comprises a sawing machine, which in the present case consists of a saw blade with variable blade adjustment, in which the distance between the saw blades can be adjusted to a certain extent, so as to be able to achieve different thicknesses of the lumber depending on the lumber order.

Bei der dargestellten Ausführungsform soll Rundholz, d. h. eine Menge von aus dem Forst gelieferten Baumstämmen, zu Schnittholz verarbeitet werden, das z. B. aus Brettern, Kanthölzern oder Balken bestehen kann.In the illustrated embodiment, roundwood, i. H. a lot of tree trunks supplied from the forest are processed into lumber, the z. B. from boards, squared lumber or beams can exist.

Dabei sind die Rohholzmaterialkosten in dem Datenspeicher 2 der Steuerungseinrichtung 1 als Datenwert vor Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens gespeichert worden, z. B. als Preis pro Meter oder Preis pro Volumeneinheit Holz.The raw wood material costs are in the data memory 2 the control device 1 has been stored as a data value before the start of the method according to the invention, for. B. as price per meter or price per unit volume of wood.

Ferner sind im Datenspeicher 2 der Steuerungseinrichtung 1 datenmäßig die Rüstkosten der Holzbearbeitungsmaschinen abgelegt, die bei der Umrüstung einer Holzbearbeitungsmaschine auf einen anderen Einschnitt anfallen. Für einen neuen Einschnitt kann es dabei z. B. erforderlich sein, die Abstände zwischen den Sägeblättern der Gattersäge auf einen anderen Wert einzustellen. Darüber hinaus gehören zu den Rüstkosten auch die Kosten, die durch den während der Zeit des Umrüstens notwendigen Stillstand der Sägemaschine verursacht werden. Weitere Kosten, die zu den Rüstkosten zählen, können die Kosten für das Personal oder die Energie umfassen, die durch das Umrüsten entstehen.Furthermore, in the data memory 2 the control device 1 stored in terms of data, the set-up costs of woodworking machinery, which incurred during the conversion of a woodworking machine to another incision. For a new incision it may be z. B. be necessary to set the distances between the saw blades of the gate saw to another value. In addition, the setup costs also include the costs caused by the standstill of the sawing machine during the time of the retrofitting. Other costs associated with setup costs may include the cost of personnel or energy resulting from the retrofitting.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht jeder einzelne in dem Sägewerk eingehende Schnittholzauftrag aus den Abmessungen der einzelnen Schnittholzstücke, d. h. der Länge, Breite und Höhe jedes Schnittholzstücks, angegeben in einer bestimmten Längeneinheit, z. B. cm oder m. Darüber hinaus wird zu jedem Schnittholzformat, das hergestellt werden soll, auch die Auflage, d. h. der Anzahl der herzustellenden Schnittholzstücke mit denselben Maßen angegeben. Die Schnittholzauftragsdaten der einzelnen aktuell hereinlaufenden Aufträge werden dabei laufend über die Dateneingangsschnittstelle 4 in den Datenspeicher 2 der Steuerungseinrichtung 5 eingegeben.In the present embodiment, each individual in the sawmill incoming sawn timber order of the dimensions of the individual timber pieces, ie the length, width and height of each piece of sawn timber, indicated in a certain length unit, z. B. cm or m. In addition, for each lumber format that is to be produced, the overlay, ie, the number of lumber pieces to be produced, is given the same dimensions. The sawn timber order data of the individual currently incoming orders are continuously transmitted via the data input interface 4 in the data store 2 the control device 5 entered.

Zu Beginn des Verfahrens zur Herstellung von Schnittholz aus Rohholz wird nun zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt durch den Mikroprozessor aus den im Datenspeicher abgelegten gerade verfügbaren Schnittholzauftragsdaten durch Aufsummierung ein Schnittholzauftragsdatensatz gebildet, der die Summe der sich zu diesem Zeitpunkt im Datenspeicher befindlichen Schnittholzaufträge repräsentiert. Hierzu sind in einem mit dem Mikroprozessor verbundenen (und in der 1 nicht dargestellten) Programmspeicher Anweisungen gespeichert, die die Abarbeitung der Aufsummierung der Druckaufträge ermöglichen.At the beginning of the process for the production of sawn wood from raw wood, a sawn timber order data record is formed at a predetermined time by the microprocessor from the currently available sawn timber order data stored in the data storage, which represents the sum of the timber jobs currently in the data storage. These are in a connected to the microprocessor (and in the 1 not shown) program memory instructions stored, which allow the processing of the summation of the print jobs.

Der Schnittholzauftragsdatensatz besteht dabei aus einer Menge von Schnittholzformaten mit ihnen zugeordneten Auflagedaten.The sawn timber order dataset consists of a set of lumber formats with their associated overlay data.

Darüber hinaus werden laufend die Abmessungen der in das Sägewerk eingelieferten Rohholzteile zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt ermittelt und in dem Speicher der Steuerungseinrichtung als Daten für den Rohholzbestand gespeichert. Hierzu können – wie bereits oben geschildert – die in der der Holzbearbeitungsmaschine vorgeschalteten Rundholzsortieranlage elektronisch ermittelten Maße der Baumstämme über eine Datenleitung oder per Funk an die Steuerungsrichtung 1 weitergeleitet werden.In addition, the dimensions of the raw wood parts fed into the sawmill are continuously determined at a predetermined time and stored in the memory of the control device as data for the raw wood stock. As already described above, the dimensions of the tree trunks determined electronically in the woodworking machine upstream of the woodworking machine can be transmitted via a data line or by radio to the control direction 1 to get redirected.

Im Programmspeicher des Mikroprozessors sind nun Anweisungen gespeichert, mit deren Hilfe der Mikroprozessor die optimale Verteilung der Schnittholzaufträge auf verschiedene Einschnitte ermitteln kann.In the program memory of the microprocessor instructions are now stored, with the aid of which the microprocessor can determine the optimal distribution of lumber jobs on different incisions.

In der 2 ist exemplarisch ein Schnittbild 8 (= Einschnittmuster) dargestellt, das durch den Mikroprozessor berechnet werden könnte. Dabei erkennt man am äußeren Rand des in der 2 dargestellten Baumstammquerschnittsbilds die Baumstammrinde 9. Im inneren Teil des Querschnittsbilds sind in dunkler Darstellung sechs Schnittholzstücke 10, hier Bretter, dargestellt, die man auch als „Hauptware” bezeichnet. Um das Rechteck herum, das durch die Hauptware gebildet wird, erkennt man in einer helleren Darstellung sechs Schnittholzstücke 11 mit im Vergleich zur Hauptware kleinerem Querschnitt, die auch als „Nebenware” bezeichnet werden. Während des Einschnitts gemäß dem Schnittbild 8 würden die Sägeblätter der Gattersäge entlang der im Schnittbild 8 dargestellten Schnittlinien entlang fahren, um so den gewünschten Zuschnitt des Rohholzstücks zu bewerkstelligen.In the 2 is an example of a sectional image 8th (= Incision pattern), which could be calculated by the microprocessor. This can be seen on the outer edge of the in the 2 Cross section image of the tree trunk bark shown 9 , In the inner part of the cross-sectional image are in dark representation six pieces of sawn timber 10 here boards, which are also referred to as "main product". Around the rectangle, which is formed by the main product, one recognizes in a lighter representation six pieces of sawn timber 11 with in comparison to the main product of smaller cross-section, which are also referred to as "by-products". During the incision according to the sectional view 8th would the saw blades of the gate saw along the sectional picture 8th along cut lines, so as to accomplish the desired cut of the piece of raw wood.

Die Verteilung der Schnittholzaufträge auf eine bekannte Zahl von Rohholzstücken mit jeweils bekannten Maßen soll dabei so erfolgen, dass die Gesamtkosten des Holzbearbeitungsprozesses, der zur Abarbeitung des zum vorherbestimmten Zeitpunkt ermittelten Schnittholzauftragsbestands insgesamt notwendig ist, minimiert werden.The distribution of the lumber orders to a known number of pieces of raw wood, each with known dimensions should be such that the total cost of the woodworking process, which is necessary for the processing of the determined at the predetermined time lumber order inventory is minimized.

Die Gesamtkosten bestehen dabei aus der Summe „Holzmaterialkosten plus Rüstkosten”. Dabei bestehen die Rüstkosten aus der Summe aller Rüstkosten, die während des Holzbearbeitungsprozesses durch Umrüstung der Holzbearbeitungsmaschinen, d. h. hier z. B. der Gattersägen, auf andere Einschnittmuster (Schnittbilder) entstehen.The total costs consist of the sum "wood material costs plus setup costs". The setup costs consist of the sum of all setup costs incurred during the woodworking process by retrofitting the woodworking machines, d. H. here z. B. the saws, on other incision pattern (sectional images) arise.

Es werden also nun durch den Mikroprozessor der Steuerungseinrichtung aus dem Schnittholzauftragsdatensatz und den im Datenspeicher der Steuerungseinrichtung gespeicherten Daten für die Rohholzmaterialkosten und den bei der Änderung der Einschnitteinstellung der Holzbearbeitungsmaschine bzw. der Holzbearbeitungsmaschinen anfallenden Rüstkosten unter Verteilung der Schnittholzaufträge auf einen oder mehrere Einschnitte der Holzbearbeitungsmaschine bzw. der Holzbearbeitungsmaschinen und der gleichzeitigen Minimierung der Gesamtkosten Schnittbilddaten, die einen oder mehrere durch die Holzbearbeitungsmaschine bzw. die Holzbearbeitungsmaschinen durchzuführende Einschnitte definieren, generiert, wobei sich die Gesamtkosten aus der Summe der Rüstkosten aller Einschnitte und der Summe der Rohholzmaterialkosten ergeben, die bei der Abarbeitung des Schnittholzauftragsbestands anfallen.Thus, by means of the microprocessor of the control device, from the sawn timber order record and the data stored in the data memory of the control device for the raw wood material costs and the setup costs arising from the change in the cutting setting of the woodworking machine or the woodworking machines, the distribution of the sawn timber orders to one or more cuts of the woodworking machine or the woodworking machines and at the same time minimizing the total cost of cut image data defining one or more cuts to be made by the woodworking machine (s), the total cost being the sum of the setup cost of all cuts and the sum of the raw wood material costs involved in processing of the sawn timber order book.

Zur Bestimmung der optimalen Lösung können dabei im Programmspeicher des Mikroprozessors in Form von Programmanweisungen abgelegte mathematische Algorithmen verwendet werden, welche einerseits bestrebt sind, den Wert der Lösung zu verbessern, aber gleichzeitig das System davor zu bewahren, in lokalen Minima gefangen zu werden. Im einfachsten Fall ist hier z. B. das bekannte heuristische Optimierungsverfahren der „Simulierten Abkühlung” (= „Simulated Annealing”) zielführend. Noch bessere Ergebnisse erzielt man mit der Erweiterung der „Simulated Annealing”-Methode von der klassischen Monte-Carlo-Methode auf die bewährte Quanten-Monte-Carlo-Methode.In order to determine the optimal solution, mathematical algorithms stored in the program memory of the microprocessor in the form of program instructions can be used, which on the one hand endeavor to improve the value of the solution but at the same time prevent the system from being caught in local minima. In the simplest case here is z. B. the known heuristic optimization method of "simulated cooling" (= "Simulated Annealing") purposeful. Even better results can be achieved with the extension of the simulated annealing method from the classic Monte Carlo method to the proven quantum Monte Carlo method.

Die durch den Mikroprozessor ermittelten Schnittbilddaten, die sowohl die Anzahl und Art der benötigten Baumstämme aus dem Rohholzbestand als auch die jeweiligen Einschnittmuster für jeden aus dem Rohholzbestand ausgewählten Baumstamm bestimmen, werden nun über die Schnittstelle 6 in Form von Steuersignalen an die Holzbearbeitungsmaschine und hier insbesondere die Gattersäge weitergegeben.The sectional image data determined by the microprocessor, which indicates both the number and type of logs required from the raw wood stock and the respective cut pattern for each determine the tree trunk selected for the raw wood stock, are now transferred via the interface 6 passed in the form of control signals to the woodworking machine and here in particular the gate saw.

Daraufhin werden dann unter Einstellung der Schnittwerkzeuge der Holzbearbeitungsmaschinen, d. h. hier insbesondere der Sägeblätter der Gattersäge, entsprechend den Schnittbilddaten Einschnitte an den ausgewählten Baumstämmen aus dem Rohholzbestand vorgenommen, so dass das Schnittholz in Entsprechung zum Schnittholzauftragsdatenbestand erzeugt wird.Then, with adjustment of the cutting tools of the woodworking machines, d. H. here in particular the saw blades of the gang saw, made according to the sectional image data cuts on the selected logs from the raw wood stock, so that the sawn timber is produced in accordance with the sawn timber order inventory.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können darüber hinaus dann, wenn sich der Schnittholzauftragsbestand durch neue Schnittholzauftragseingänge geändert hat, aktualisierte Schnittbilddaten unter Minimierung der Gesamtkosten laufend neu generiert werden. Dabei können bei der Ermittlung der aktualisierten Schnittbilddaten die zum Zeitpunkt der Schnittholzauftragsbestandsänderung bereits abgearbeiteten Schnittholzstücke und die bei den durch die Holzbearbeitungsmaschine bzw. die Holzbearbeitungsmaschinen gerade vorgenommenen laufenden Einschnittprozesse bis zu deren Abschluss noch erzeugten Schnittholzstücke berücksichtigt werden. Insgesamt kann so eine Echtzeit- und Liveoptimierung des Zuschnittsprozesses realisiert werden.Moreover, according to a further preferred embodiment of the method according to the invention, when the lumber order stock has changed due to new lumber order receipts, updated cut image data can be continually regenerated while minimizing the total cost. In this case, when calculating the updated sectional image data, the lumber pieces already processed at the time of the lumber order stock change and the lumber cutting pieces still being produced at the woodcutting machine or the woodworking machines currently being cut can be taken into account until they are finished. Overall, such a real-time and live optimization of the cutting process can be realized.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können dabei in der Holzbearbeitungsmaschine verschiedene Arten von Sägemaschinen eingesetzt werden. Z. B. können diese aus der Gruppe der folgenden Maschinen stammen: Gattersägen, Bandsägen, Kreissägen, Profilspaner, Zerspaner-Kreissägen-Kombinationen und Gatter-Kreissägen-Kombinationen.In the method according to the invention, different types of sawing machines can be used in the woodworking machine. For example, these may come from the group of the following machines: gang saws, band saws, circular saws, shavers, chipper-saws, and gang-saw combinations.

In der vorliegenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen soll der Begriff „Rohholz” so zu verstehen sein, dass damit jedes Holz gemeint sein kann, dass durch Einschnitt in kleinere Einheiten zugeschnitten werden kann. Insbesondere ist unter dem Begriff „Rohholz” als Spezialfall auch Rundholz zu verstehen.In the present description and in the claims, the term "raw wood" should be understood to mean any wood that can be cut into smaller units by cutting. In particular, the term "raw wood" as a special case and round wood to understand.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren können darüber hinaus dann, wenn sich der Rohholzbestand durch neue Rohholzeingänge geändert hat, aktualisierte Schnittbilddaten unter Minimierung der Gesamtkosten erneut generiert werden. Dabei können auch hier bei der Ermittlung der aktualisierten Schnittbilddaten die zum Zeitpunkt der Schnittholzauftragsbestandsänderung bereits abgearbeiteten Schnittholzstücke und die bei den durch die Holzbearbeitungsmaschine bzw. die Holzbearbeitungsmaschinen gerade vorgenommenen laufenden Einschnittprozesse bis zu deren Abschluss noch erzeugten Schnittholzstücke berücksichtigt werden.In accordance with a further embodiment of the method according to the invention, in addition, when the raw wood stock has changed due to new raw wood inputs, updated sectional image data can be regenerated while minimizing the total costs. Here, too, in the determination of the updated sectional image data, the lumber pieces already processed at the time of the lumber order stock change and the lumber still being cut by the woodworking machine or the woodworking machines can be taken into account until the lumber pieces still produced are completed.

Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Ausgangsstücke des Rohholzes auch alle dieselben Abmessungen haben, so dass auf den Schritt der Bestimmung und Erfassung der Abmessungen der Teile des Rohholzbestands verzichtet werden kann.According to yet another embodiment of the method according to the invention, the starting pieces of the raw wood can also all have the same dimensions, so that the step of determining and detecting the dimensions of the parts of the raw wood stock can be dispensed with.

Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Schnittholzauftragsdatensatz darüber hinaus die maximalen Zeitdauern umfassen, die zur Abarbeitung der einzelnen Schnittholzaufträge zur Verfügung stehen. Bei dieser Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens können darüber hinaus vom Mikroprozessor der Steuerungseinrichtung bei der Berechnung der Schnittbilddaten nur solche Einschnitte berücksichtigt werden, bei deren Auswahl die Einhaltung der maximalen Zeitdauern gewährleistet ist.In accordance with yet another embodiment of the method according to the invention, the sawn timber order dataset may additionally comprise the maximum time periods available for processing the individual sawn timber orders. In this variant of the method according to the invention, moreover, only those cuts can be taken into account by the microprocessor of the control device in the calculation of the sectional image data, in the selection of which compliance with the maximum time periods is ensured.

Bei noch einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können vor der Schnittdatengenerierung durch die Steuerungseinrichtung die Kenndaten der Holzbearbeitungsmaschinen in dem Speicher der Steuerungseinrichtung gespeichert werden. Diese Kenndaten umfassen bevorzugt die Verarbeitungsgeschwindigkeiten der Holzbearbeitungsmaschinen und die Zeitdauern, die für einen Rüstvorgang beim Ändern eines Einschnitts benötigt werden.In yet another embodiment of the method according to the invention, the characteristic data of the woodworking machines can be stored in the memory of the control device before the cutting data generation by the control device. These characteristics preferably include the processing speeds of the woodworking machines and the time needed for a setup operation when changing an incision.

Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können mehrere Holzbearbeitungsmaschinen vorgesehen sein, wobei die Steuerungseinrichtung auch die Verteilung der verschiedenen als optimal ermittelten Einschnitte (= Schnittbilddaten) auf die gleichzeitig arbeitenden Holzbearbeitungsmaschinen berechnet. Eine solche Konstellation ist in der 3 dargestellt, in der eine Steuerungseinrichtung 16 über eine erste Datenleitung 17 mit einer ersten Holzbearbeitungsmaschine 18 und über eine zweite Datenleitung 18 mit einer zweiten Holzbearbeitungsmaschine 20 verbunden ist.In a further embodiment of the method according to the invention, a plurality of woodworking machines may be provided, wherein the control device also calculates the distribution of the various optimally determined cuts (= sectional image data) on the simultaneously working woodworking machines. Such a constellation is in the 3 illustrated in which a control device 16 via a first data line 17 with a first woodworking machine 18 and via a second data line 18 with a second woodworking machine 20 connected is.

Schließlich können bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eine oder mehrere der Holzbearbeitungsmaschinen Sensoren aufweisen, die mit der Steuerungseinrichtung verbunden sind und anzeigen, ob die jeweilige Holzbearbeitungsmaschine in Betrieb ist, wie weit der gerade eingestellte und von der Holzbearbeitungsmaschine durchgeführte Einschnittprozess bereits fortgeschritten ist und/oder mit welcher Geschwindigkeit die Holzbearbeitungsmaschine läuft. Eine solche Konstellation ist in der 4 dargestellt, die eine Steuerungseinrichtung zeigt, die über drei separate Datenleitungen mit drei Holzbearbeitungsmaschinen verbunden ist, die jeweils mit einem Sensor verbunden sind, der wiederum über eine separate Datenleitung mit der Steuerungseinrichtung verbunden ist.Finally, in a further embodiment of the method according to the invention, one or more of the woodworking machines may have sensors connected to the control device and indicate whether the respective woodworking machine is in operation, how far the cutting process just set and made by the woodworking machine has already progressed and / or or at what speed the woodworking machine is running. Such a constellation is in the 4 , which shows a control device which is connected via three separate data lines with three woodworking machines, which are each connected to a sensor, which in turn is connected via a separate data line to the control device.

In Entsprechung zu dem erfindungsgemäßen Verfahren betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Herstellung von Schnittholz aus Rohholz mit mindestens einer Holzbearbeitungsmaschine und einer mit der einen Holzbearbeitungsmaschine bzw. den mehreren Holzbearbeitungsmaschinen verbundene Steuerungseinrichtung mit Mikroprozessor und Datenspeicher. Dabei ist die Steuerungseinrichtung so ausgebildet, dass sie mithilfe des Mikroprozessors aus einem Schnittholzauftragsdatensatz und im Datenspeicher der Steuerungseinrichtung gespeicherten Daten für die Rohholzmaterialkosten und den bei der Änderung der Einschnitteinstellung der Holzbearbeitungsmaschine bzw. der Holzbearbeitungsmaschinen anfallenden Rüstkosten unter Verteilung der Schnittholzaufträge auf einen oder mehrere Einschnitte der Holzbearbeitungsmaschine bzw. der Holzbearbeitungsmaschinen und der gleichzeitigen Minimierung der Gesamtkosten Schnittbilddaten erzeugen kann, die einen Einschnitt oder mehrere Einschnitte definieren, durch die Holzbearbeitungsmaschine bzw. die Holzbearbeitungsmaschinen durchzuführen sind, wobei sich die Gesamtkosten aus der Summe der Rüstkosten aller Einschnitte und der Summe der Rohholzmaterialkosten ergeben, die bei der Abarbeitung des gesamten Schnittholzauftragsbestands anfallen.In accordance with the method of the invention, the invention also relates to a device for producing sawn wood from raw wood with at least one woodworking machine and one with the one woodworking machine or the plurality of woodworking machines connected control device with microprocessor and data storage. In this case, the control device is designed such that it uses the microprocessor from a sawn timber order record and data stored in the data memory of the control device data for Rohholzmaterialkosten and the change in the incision setting of the woodworking machine or woodworking machinery setup costs under distribution of lumber orders on one or more cuts of Woodworking machine and the woodworking machines and the simultaneous minimization of the total cost can produce sectional image data defining an incision or more cuts are to be performed by the woodworking machine or the woodworking machines, the total cost of the sum of the setup costs of all cuts and the sum of the raw wood material costs result incurred in the processing of the entire sawn timber order.

Bei dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung kann gemäß einer weiteren Ausführungsform davon die Steuerungseinrichtung darüber hinaus so ausgebildet sein, dass sie die Schnittbilddaten in Steuersignale umwandeln und über die Verbindung zu der Holzbearbeitungsmaschine bzw. zu den Holzbearbeitungsmaschinen an die Holzbearbeitungsmaschine bzw. die Holzbearbeitungsmaschinen weiterleiten kann, so dass unter Einstellung der Schnittwerkzeuge der Holzbearbeitungsmaschine bzw. der Holzbearbeitungsmaschinen entsprechend den Schnittbilddaten Einschnitte an dem Rohholz vorgenommen werden können, so dass Schnittholz erzeugt wird.In this device according to the invention, according to a further embodiment of the control device can also be designed so that they can convert the sectional image data into control signals and transmitted via the connection to the woodworking machine or to the woodworking machines to the woodworking machine or the woodworking machines, so that under Setting the cutting tools of the woodworking machine or the woodworking machines according to the sectional image data cuts can be made to the raw wood, so that sawn timber is produced.

Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Steuerungseinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung darüber hinaus so ausgebildet ist, dass sie vor der Generierung der Schnittbilddaten die Abmessungen der Rohholzteile eines zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt bestehenden Rohholzbestands ermitteln und in dem Speicher der Steuerungseinrichtung als Daten abspeichern kann, wobei bei dieser Ausführungsform vom Mikroprozessor der Steuerungseinrichtung bei der Berechnung der Schnittbilddaten die Abmessungen der gerade verfügbaren Rohholzteile berücksichtigt werden können.In a further embodiment of the device according to the invention, the control device of the device according to the invention can also be designed to determine the dimensions of the raw wood parts of a raw wood stock existing at a predetermined time before the generation of the sectional image data and to store them in the memory of the control device as data, wherein In this embodiment, the microprocessor of the control device in the calculation of the sectional image data, the dimensions of the currently available raw wood parts can be considered.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann z. B. Teil eines Sägewerks sein.The inventive device can, for. B. be part of a sawmill.

Claims

Process for the production of sawn timber from raw wood, in which at least one woodworking machine is used, comprising the following steps: a lumber order balance existing at a predetermined time representing the sum of the lumber orders present at that time is determined by a microprocessor of a controller and a lumber order record is formed by the controller microprocessor from the lumber order record and data stored in the data memory of the controller for the raw wood material costs and the set-up costs associated with changing the sizing of the woodworking machine (s), distributing the lumber mills to one or more cuts of the woodworking machine (s) and simultaneously minimizing the total cost of cut image data defining one or more cuts be performed by the woodworking machine or the woodworking machines, generi total cost is the sum of the set-up costs of all cuts and the sum of the raw wood material costs incurred in processing the entire lumber order backlog; The sectional image data is converted into control signals and forwarded to the woodworking machines and there are made with adjustment of the cutting tools of the woodworking machines according to the sectional image data cuts on the raw wood, so that sawn timber is produced.

The method of claim 1, further comprising updating updated cut image data while minimizing the total cost of ownership when new sawn order stock has changed.

A method according to claim 2, wherein in the determination of the updated sectional image data the lumber pieces of the preceding lumber order stock already processed at the time of the lumber order change and the remaining lumber pieces still produced by the wood cutting machine or the woodworking machines until the completion thereof previous sawn order.

A method according to any one of the preceding claims, wherein the woodworking machines comprise one or more elements of the following machine group: gang saws, band saws, circular saws, shavers, chipper-saws combinations and gate-saws combinations.

Method according to one of the preceding claims, in which the raw wood consists of roundwood.

Method according to one of the preceding claims, wherein in addition before the generation of the sectional image data, the dimensions of the raw wood parts of a predetermined time existing raw wood inventory determined and stored in the memory of the controller as data and that moreover from the microprocessor of the controller in the calculation of the Sectional image data the dimensions of the raw wood stock currently available in the raw wood stock are taken into account.

The method of claim 6, further comprising updating updated cut image data while minimizing the total cost of ownership when the raw wood stock has changed through new raw wood inlets.

Method according to one of the preceding claims, in which the sawn timber order dataset moreover comprises the maximum time periods available for processing the individual sawn timber orders and, moreover, only those cuts are taken into account by the microprocessor of the control device in the calculation of the sectional image data, in the selection of which compliance the maximum time is guaranteed.

A method according to any one of the preceding claims, wherein the sawn order data set comprises the dimensions and constraints of the respective sawn timber pieces.

Method according to one of the preceding claims, wherein before the cutting data generation by the control device, the characteristics of the woodworking machines are stored in the memory of the control device.

A method according to claim 10, wherein the characteristics of the woodworking machines include the processing speeds of the woodworking machines and the times required for a set-up operation when changing an incision.

Method according to one of the preceding claims, wherein one or more of the woodworking machines have sensors which are connected to the control device and indicate whether the respective woodworking machine is in operation, how far the currently set incision process has already progressed and / or at what speed Woodworking machine is running.

A device for producing sawn timber from at least one woodworking machine and a control device with microprocessor and data storage connected to the one or more woodworking machines, wherein the control means is adapted to store, with the aid of the microprocessor, a sawn timber order data set and data memory of the control means Provide data for the raw wood material costs and the costs incurred in changing the incision setting of the woodworking machine or woodworking machinery setup costs by distributing the lumber orders on one or more cuts of woodworking machine or woodworking machinery and simultaneously minimizing the total cost sectional image data, the one incision or more Define incisions through the woodworking machine or the woodworking machines through total cost is the sum of the set-up costs of all cuts and the sum of the raw wood material costs incurred in processing the entire lumber order backlog.

Apparatus according to claim 13, wherein the control device is further adapted to convert the sectional image data into control signals and to pass it via the connection to the woodworking machine (s) to the woodworking machine (s) such that, adjusting the cutting tools of the woodworking machine or the woodworking machines according to the sectional image data cuts can be made to the raw wood, so that sawn timber is produced.

Device according to one of the preceding claims 13 or 14, the control device is also designed so that before the generation of the sectional image data, the dimensions of the raw wood parts of existing at a predetermined time raw wood inventory and store in the memory of the controller as data and the above addition, is designed so that the microprocessor of the control device in the calculation of the Sectional image data, the dimensions of the currently available raw wood parts can be taken into account.

Apparatus according to any one of claims 13 to 15, wherein the woodworking machines comprise one or more elements of the following machine group: gang saws, band saws, circular saws, chisel shears, chipper-circular saw combinations and gate-saw-saw combinations.

Sawmill with a device according to one of claims 13 to 16.