Особенности учета движения лесного сырья на предприятиях ЦБП

Производство целлюлюзы, бумаги и картона является одним из важнейших направлений промышленной деятельности химико-лесного комплекса. Предприятия этой отрасли потребляют значительные объемы древесины - на некоторых предприятиях ежегодно перерабатывается до 4 - 5 млн м³. Соответственно, месячное потребление составляет не менее 50 - 100 тыс. м³ даже на небольших комбинатах. Одним из необходимых условий стабильной работы таких производств является наличие достаточных запасов сырья - круглых лесоматериалов и технологической щепы. Одной из специфических особенностей лесной промышленности считается значительное влияние сезонных факторов на объемы заготовки древесины. Традиционно, пик заготовительной активности приходится на зимний период, объемы летней заготовки значительно ниже. В период межсезонья рубки практически прекращаются из-за дорожной распутицы. В этой ситуации предприятия целлюлозно-бумажной промышленности (ЦБП) в течение осеннего и весеннего сезонов работают в основном на запасах древесины, накопленных зимой или летом.

Для непрерывных производств, в т.ч. и для целлюлозно-бумажных, недостаток древесного сырья на складе может привести к неритмичной работе «с колес» или даже к остановке производства. Как следствие, это ведет не только к потерям из-за срыва контрактов на поставку готовой продукции, но и к значительным убыткам, связанным с особенностями остановки и повторного пуска оборудования. Поэтому проблема контроля запасов на складах (биржах) предприятий ЦБП напрямую связана с проблемой обеспечения устойчивого функционирования производства в течение всех сезонов года.

Древесное сырье поступает на целлюлозно-бумажные комбинаты (ЦБК) либо в виде балансов (круглых лесоматериалов для выработки целлюлозы и древесной массы), либо в виде технологической щепы. Объемы поставок щепы, как правило, несопоставимы с объемами поставок древесины в круглом виде и составляют небольшую часть от потребного количества сырья. Это связано с тем, что на всех предприятиях, производящих целлюлозу, имеются собственные мощности для переработки балансов на щепу. Внешние поставки щепы обычно идут с тех производств, на которых щепа вырабатывается из отходов (например, лесопиления или фанерного производства). Поэтому эти объемы невелики и не покрывают потребностей ЦБК. Довольно часто качество такой щепы низкое, а породный состав неоднороден и может включать примеси древесных пород, непригодных к выработке целлюлозы на данном предприятии. Щепа с лесопильных производств нередко содержит недопустимо большой процент коры, если в рубку подается горбыль, а предварительная окорка бревен пиловочника не производится. Под низким качеством щепы также можно понимать фракционный состав с большим содержанием мелкой фракции и отсева. Такое сырье обычно используют для выработки картона, бумаги для производства гофротары и пр. Как правило, собственное подготовительное производство щепы обеспечивает качество более высокое, чем качество сырья, поступающего от внешних поставщиков.

Древесное сырье, поступившее на ЦБК, может храниться на складах и биржах довольно длительное время, иногда превышающее годовой период. Здесь соотношение объемов хранения по видам сырья чаще всего такое же, как и при внешних поставках. Объемы щепы в редких случаях превышают объемы балансов на складе. Подготовительное производство должно быть стабильно загружено, поэтому превышение объемов щепы над объемами балансов чаще всего свидетельствует о недостаточном запасе последних на складе.

На большинстве предприятий щепа хранится открытым способом в кучах, при необходимости, с разделением по породам древесины или по группам пород (хвойных и лиственных). Круглые лесоматериалы обычно хранят в виде долготья в штабелях. На некоторых предприятиях применяют кучевое хранения коротья, в этом случае балансы после поперечного деления на чураки направляются в кучи. Оттуда по мере необходимости их подают в окорочные барабаны и затем далее, в соответствии с технологическим процессом.

Подача круглых лесоматериалов со склада в производство щепы осуществляется либо с помощью транспортеров, либо с использованием гидролотков (специальных бетонных желобов с принудительной подачей оборотной воды и уклоном в сторону приемного бассейна). Подача щепы в кучу производится, как правило, посредством пневмотранспорта, а из кучи в производство - либо тем же способом, либо по механическим транспортерам.

Возможно применение двух вариантов схем учета остатков древесного сырья на складе:

• с помощью проведения периодических (обычно ежемесячных) инвентаризаций складов;
• на основе учета по данным о подаче балансов в рубку и технологической щепы в варочное производство.

Учет по первой схеме предусматривает периодическое измерение всех штабелей бревен и всех куч технологической щепы, а также учет в момент инвентаризации частично выгруженных крупных транспортных единиц (судов, барж, плотов). Измерения проводят на конец некоторого периода, например, на последнее число месяца. Такая схема учета дает более объективные результаты, если инвентаризацию проводит независимая организация, не заинтересованная в «подгонке» данных под некоторый результат. Использование электронных геодезических приборов позволяет с высокой точностью проводить измерения штабелей лесоматериалов любой высоты, а также куч технологической щепы сколь угодно сложной конфигурации.

Учет по второй схеме предполагает, что ведется непрерывный внутренний учет подачи балансов в рубку и затем в кучу щепы, и параллельно - учет подачи щепы из кучи в варочное производство. Как показывает практика, такой учет собственными службами древесно-подготовительного производства приводит к значительным ошибкам. Измерить каждую поданную на слешерный стол или в гидролоток пачку балансов практически невозможно, поэтому в лучшем случае ведут примерный подсчет количества пачек некоторого усредненного объема.

Учет поданной на варку щепы обычно осуществляется через объемы загрузки варочных котлов. Такой метод также имеет немало недостатков. В первую очередь, нет гарантий того, что котел каждый раз заполняется полностью. Кроме того, проектные емкости котлов в технической документации указаны с точностью до 0,1 м³ при общем объеме в несколько сотен кубометров. Между тем каждый котел выдает сотни варок в год, и даже небольшое отклонение реального объема от расчетного значения ведет к накоплению ошибки значительной величины. Немаловажно и то, что коэффициент полнодревесности щепы, загруженной в котел, принимают неизменным. Проверить его истинную величину каким-либо измерением невозможно. Имеет смысл учесть и такой нюанс: по окончании варки некоторая часть целлюлозной массы может не вымываться из котла и при последующей загрузке щепой займет часть рабочего объема. Очевидно, что учесть все перечисленные факторы при каждой варке практически невозможно.

В соответствии с ОСТ 13 - 74 - 79, существует метод контроля подачи щепы через расход транспортера, питателя и пр. Этот метод требует постоянного контроля продолжительности работы транспортера и подразумевает периодическое определение объема щепы, подаваемой в единицу времени. Точно определить объем порции щепы с транспортера достаточно проблематично, к тому же его загрузка не всегда равномерна. Таким образом, здесь также возможно накопление ошибки. Однако для получения оперативных данных по движению щепы метод вполне пригоден. В то же время сегодня его нельзя отнести к категории общепринятых в ЦБП.

С некоторой долей условности можно говорить еще об одном косвенном методе учета расхода щепы в производство. Он базируется на принятых каждым предприятием нормах расхода древесного сырья (м), затрачиваемого на тонну произведенной целлюлозы, древесной массы и т. д. В целом, такой способ учета расхода сырья более удобен технологам, ответственным за выпуск полупродуктов и готовой продукции. Любые отклонения технологического процесса от его нормального течения приводят к уменьшению выхода продукции. Такой же результат возможен и при использовании некачественных химикатов, неправильной их дозировке. Низкое качество древесного сырья, неоптимальный породный и фракционный состав щепы также влекут снижение показателей производства. Возможны колебания выхода продукции из-за изменений соотношения пород древесины, используемых в смеси. Например, это относится к совместной варке ели и пихты, имеющих различные плотности древесины, и, еще в большей степени, к совместной варке лиственных и хвойных пород.

Учитывая изложенное, можно сделать вывод о том, что контроль расхода сырья через готовую продукцию можно считать вспомогательным. Экстремальные отклонения между расходом древесины, рассчитанным по произведенной продукции, и расходом по данным древесно-подготовительного производства свидетельствуют о наличии серьезных ошибок с одной или другой стороны.

Устранить подобные противоречия между технологическими подразделениями ЦБК можно с помощью независимой экспертизы объемов древесины и щепы на складе. Опыт экспертной компании «Шмидт энд Олофсон» показал, что при ежемесячном режиме проведения инвентаризаций складов лесного сырья расчетные значения выхода продукции (в тоннах) из единицы сырья (в м³) не испытывают значительных колебаний. При этом наиболее точные значения среднего выхода продукции можно получить за продолжительный период (более 6 месяцев).

При системе ежемесячных инвентаризаций движение в любой куче щепы можно записать через выражение:

И_н-Р+П=И_к (1)

где И_н - объем по инвентаризации на 1­е число месяца,

И_к - объем по инвентаризации на последнее число месяца,

Р - расход щепы (объем, поданный из кучи в производство),

П - поступление щепы в кучу (из рубительных машин предприятия или от сторонних поставщиков щепы).

Соответственно, расход за месяц может быть рассчитан:

Р= И_н+П-И_к   (2)

Понятно, что точность определения объема поступления (П) щепы за месяц не менее важна, чем точность измерений при инвентаризации. Поэтому контроль поступления древесного сырья на комбинат целесообразно поручить независимым специалистам. Тогда учет поступления и движения древесного сырья становится комплексным и более надежным.

Расход древесины из штабелей на складе может быть аналогично определен по приведенной зависимости (2). Однако, с учетом того, что древесина из штабелей подается в собственное производство щепы, удобнее рассчитывать общее движение древесного сырья в течение месяца следующим образом:

V_cb+V_rb+V₁-V₂+V₃+V₄-V₅ = V_ce+V_re (3)

Где V_cb, V_rb - объем щепы и сортиментов соответственно по данным инвентаризации на начало месяца;

V₁ - поступление сортиментов на склад (закупка);

V₂ - подача сортиментов со склада в рубку на щепу;

V₃ - поступление щепы в кучу (закупка);

V₄ - поступление щепы собственной рубки в кучу;

V₅ - подача щепы из кучи в производство;

V_ce - объем щепы в куче по данным инвентаризации на конец месяца;

V_re - объем сортиментов на складе по данным инвентаризации на конец месяца.

Описать движение древесного сырья внутри предприятия еще сложнее, если запасы хранятся и подаются в рубку раздельно по породам, а также при использовании более одного склада (биржи). Помимо этого, существует проблема потерь древесины на предприятии в процессе ее хранения, транспортировки и переработки. Эту проблему планируется затронуть в одной из следующих публикаций.

Существует еще одно обстоятельство, которое следует принимать во внимание при использовании системы учета на базе регулярных инвентаризаций. При любых измерениях неизбежно имеют место ошибки. Допустим, в конце месяца А ошибка инвентаризации (т.е. расхождение между реальным и измеренным значением объема) имела знак «-» и составила величину Е. Тогда расчетный расход, определенный по формуле (2) в месяце А будет завышен на ту же величину. По окончании следующего месяца В снова проводится инвентаризация склада. Предположим, в этом случае ошибка оказалась близка к 0. При расчете расхода в месяце В по формуле (2) объем по инвентаризации на конец месяца А снова будет использован. В этом случае величина расхода будет уже занижена на величину Е.

Учитывая возможность возникновения описанной ситуации и, возвращаясь к проблеме расчета выхода продукции из единицы древесного сырья, тем более есть смысл определять средний выход, основываясь на результатах данных нескольких месяцев. Суммарные ошибки измерений обычно распределяются по нормальному закону, поэтому за длительный период ошибки разных знаков взаимно уравновешиваются.

Принимая во внимание рассмотренные особенности учета движения лесного сырья на предприятиях ЦБК, можно заключить следующее:

• учет на основе регулярных измерений позволяет более точно определять расход сырья, поданного в производство;
• измерение штабелей сортиментов и куч щепы значительных объемов и сложной конфигурации целесообразно проводить с помощью современных электронных геодезических инструментов;
• для получения более объективных данных по результатам инвентаризаций имеет смысл приглашать независимых специалистов, обладающих соответствующей квалификацией.

Оперативные данные по запасам сырья на складе позволяют специалистам по логистике предприятий ЦБП принимать верные и своевременные решения. Вовремя сделанные выводы о необходимости изменений закупочной цены на древесное сырье или объема поставок по контрактам позволяют снизить омертвленные в запасах затраты и складские издержки. Вложения в информационное обеспечение производства обязательно дадут результаты, и, в первую очередь, в качестве повышения конкурентоспособности предприятия.

Компания «Шмидт энд Олофсон» готова предложить свои услуги для решения проблем, рассмотренных в статье.

В.В. Кочанов