Современные технологии в лесной промышленности | Лесной комплекс
Алтайлестехмаш
Узнать больше Свернуть
Развернуть

ООО «Алтайлестехмаш» предлагает деревообрабатывающие станки по низкой цене.
Мини-заводы от 1 370 000 руб. производительностью от 50 до 250 м3 пиломатериала экспортного качества в смену.
Срок окупаемости от двух месяцев. Оборудование в наличии, минимальные сроки поставки. От станка до механизированной лесопильной линии под ключ.
Большой выбор вспомогательного и околостаночного оборудования.

Реклама. ООО "Алтайлестехмаш", ИНН 2224121990
erid: 4CQwVszH9pWwJxneWXa

Подробнее Свернуть
ГЛАВНОЕ МЕНЮ
взгляд профессионалов отрасли на ситуацию в ЛПК
Подписывайтесь в социальных сетях
Фото: ООО «Илимский ЛТУС»

Современные технологии в лесной промышленности

Космический мониторинг, искусственный интеллект и нанотехнологии становятся частью современной жизни, их эффективно применяют в различных отраслях промышленности, в том числе и лесной. Нейросети и компьютерное зрение помогают лесозаготовительным предприятиям вести учёт древесины на делянах и при перевозке, а с помощью нанотехнологий можно в короткие сроки без привлечения тяжёлой техники прокладывать дороги в лесу. Звучит как фантастика, но это реалии сегодняшнего дня.

Точный расчёт

Когда касается бизнеса, точность — это деньги. При покупке и продаже лесоматериалов «плюс-минус» несколько кубометров, помноженные на количество машин или вагонов, выливаются в кругленькую сумму. То же самое актуально и для недостоверного указания породного состава: известны случаи, когда покупатели отправляли такого кота в мешке обратно.

При быстром ручном обмере древесины допускается погрешность до 15%. Если учесть, что лесоматериалы измеряют на нескольких пунктах, то возможные потери достигают десятков процентов. С одной стороны, это риск убытков, а с другой, погрешность даёт недобросовестным партнёрам возможность для манипуляций.

Одним из самых точных методов измерения специалисты называют раскатку, но проблема в том, что она требует много времени и человеческих ресурсов. Поэтому измерить таким образом весь объём леса вряд ли получится. Особенно если учесть нехватку грамотных специалистов.

А что насчёт автоматики? После ухода из России зарубежных поставщиков автоматических систем учёта круглой древесины этот рынок значительно сузился. Впрочем, отечественным разработчикам есть что предложить лесному комплексу: что-то переняли у европейских коллег, что-то «докрутили» сами.

Один из успешных примеров — кейс «Контроль сырьевого потока посредством CV и ML» Smart-Timber. Директор компании «Системы компьютерного зрения» (СКЗ) Дмитрий Степанов презентовал на Санкт-Петербургском лесопромышленном форуме комплексную систему для ведения учёта круглой древесины. По его словам, это целая экосистема продуктов, основанная на применении компьютерного зрения и машинного обучения.

Она позволяет построить легко отслеживаемую цепочку транспортировки леса с момента заготовки до поставки на деревоперерабатывающее предприятие. Единообразие замеров и фотофиксация на всех точках контроля с погрешностью менее 3% позволяют определить объёмы древесины в штабелях, на лесовозах и в кассетах, снизив возможные потери на каждом пункте учёта.

Как это происходит на практике? На деляне измерения проводят в офлайн-режиме с помощью мобильного приложения с автоматической регистрацией параметров и фотофиксацией на сервере ПО и в системе предприятия. При этом, по словам эксперта, обмер одного лесовоза занимает не больше пяти минут. Глубокая нейронная сеть автоматически распознаёт на фотографиях торцы брёвен.

Для эффективной работы искусственный интеллект обучали на десятках тысяч размеченных фотоснимков, сделанных в разное время суток и в разные сезоны. Благодаря натренированности системе удаётся точнее определять размер и расположение брёвен. Но работа по модернизации продолжается, с каждой новой версией мобильного приложения точность его работы увеличивается.

Разработчики включили в комплекс функционал автоматического обнаружения дубликатов на секциях штабелей, чтобы избежать дублирования информации. В планах добавить возможность вносить результаты ручных измерений, выделять и учитывать в одном штабеле несколько сортиментов по торцам.

Параллельно специалисты работают над новым портативным оптико-электронным прибором для трёхмерного мобильного измерения лесоматериалов. Что касается подготовки отчётов и анализа данных, то и здесь умный сервис упрощает работу, позволяя формировать нужные отчёты и интегрировать данные в 1С и другие системы учёта.

Первый этап внедрения комплекса по автоматизации подсчёта круглого леса на предприятии Segezha Group прошёл успешно. Компания «Системы компьютерного зрения» и холдинг завершили приёмо-сдаточные испытания.

Компания «Интерфейс» презентовала свой программно-аппаратный комплекс, позволяющий повысить точность измерения габаритов транспорта и объёмов перевозимого груза. Сервис позволяет ускорить процесс заполнения и обработки сопроводительных документов, а также способен интегрироваться с внешними системами учёта.

С его помощью можно увидеть, как работает система учёта и перемещения сырья на предприятии в режиме реального времени, или сформировать архив с указанием объёма и характера груза, датой и временем измерения, а также фото- и видеоинформацией.

Сервис способен получать информацию не только из отчётов, но и направлять запросы в открытые базы данных. Пользователь может настроить автоматическую отправку необходимых документов и отчётов в определённое время на указанный e-mail.

Цифровизация лесного хозяйства
Фото: ООО «Открытый лес»

Просто космос

Кто владеет информацией, тот владеет если не миром, как сказал однажды барон Ротшильд, то как минимум хорошей лесосырьевой базой (если перевести цитату в плоскость ЛПК). Ещё совсем недавно технологии космического мониторинга были не так широко распространены, и в распоряжении лесоустроителей имелись разве что карты советских лет.

Поэтому, попадая на свой участок, арендаторы нередко обнаруживали, что лес на нём выгорел или погиб после нашествия шелкопряда, либо на деляне поработали чёрные лесорубы. Получить в аренду территорию со спелым древостоем, пригодным для коммерческой рубки, было удачей.

Заместитель генерального директора ГК «Сканэкс» Сергей Жаринов на Санкт-Петербургском лесопромышленном форуме рассказал, как спутниковая съёмка помогает избегать таких ситуаций. По его словам, материалы дистанционного мониторинга обеспечивают участников лесной отрасли точной и достоверной информацией. Зачастую из-за географических особенностей и труднодоступности спутниковые технологии — единственный способ получить достоверные и актуальные данные о лесах.

Используя специальные методики для анализа космоснимков, специалисты не только определяют границы сплошных и выборочных рубок, ослабленные или повреждённые вредителями насаждения, пострадавшие от пожаров участки леса, но могут даже, например, выделить отдельные поваленные ветром деревья.

Современные сервисы представляют быстрый доступ к постоянно обновляющейся космической съёмке с пространственным разрешением не менее 15 метров. При этом снимки, сделанные в разное время, не нужно скачивать — они хранятся в базе, и их можно сразу использовать.

Лазерное сканирование

Оперативно получить точные данные о таксационных показателях лесных насаждений позволяет программное обеспечение для автоматизированного учёта лесных ресурсов на основе данных лазерного сканирования. Это плотный проект ООО «Открытый лес», который компания реализует при поддержке Фонда содействия инновациям, Министерства образования и науки Пермского края и Агентства Регионального развития Архангельской области.

«Мы проводим воздушное лазерное сканирования участка заготовки, формируем его 3D-модель и с помощью разработанного программного обеспечения фиксируем основные таксационные показатели: высоту, диаметр, породу и объём каждого дерева. В результате лесозаготовитель получает ведомость сплошного перечёта деревьев, которую может использовать для подготовки таксационного описания лесосеки и подачи лесной декларации.

В дополнение формируются картографические материалы высокого качества и пространственная база данных для наполнения геоинформационной системы предприятия», — рассказал генеральный директор ООО «Открытый лес» Дмитрий Савенков.

Работа над проектом продолжается на протяжении года, к настоящему моменту создан рабочий прототип ПО и проведена апробация результатов в трёх крупных лесозаготовительных компаниях Северо-Западного федерального округа. При разработке продукта специалисты применяли самые современные решения для обработки данных воздушного лазерного сканирования.

«Мы используем исключительно свои алгоритмы для сегментации, классификации и определения таксационных показателей деревьев. Например, для выявления пород деревьев вручную подготовили датасет из более чем 10 000 модельных деревьев, разработали собственную архитектуру нейронной сети, за счёт чего смогли обучить искусственный интеллект работать в наших лесах.

Это позволяет полностью исключить человеческий фактор и избежать ошибок в определении таксационных показателей. Производительность сбора данных — до 300 га в день, что также превышает возможности человека. Также мы обеспечиваем геодезическую точность определения основных показателей, автоматическое формирование материалов отвода и предоставляем возможность создания цифрового двойника лесного фонда пользователя», — отмечает Дмитрий Савенков.

Спутник видит всё

Ещё одно современное космическое решение для лесной отрасли представляет ООО «Илимский ЛТУС». Программно-аппаратный комплекс «Кедр» позволяет следить за состоянием лесозаготовительной техники, её перемещением с помощью передачи меток «ГЛОНАСС» и оперативно получать информацию об объёме заготовок. Разработчики поясняют: более 2/3 территории РФ не покрыто сетями мобильных операторов.

А там, где ведётся добыча древесины, иногда даже не ступала нога человека, не говоря уже об установке сотовых вышек. Получать данные из таких удалённых локаций позволяет применение космических технологий. В частности — передача данных с использованием отечественной спутниковой системы «Гонец».

«С 2023 года в решении появился новый модуль «Кедр аналитика», который позволяет расшифровывать данные формата StanForD (КТR PRD и т. д.) с бортового компьютера спецтехники и переводит в удобный для пользователя формат в WEB-версии (Excel, PDF, HTML и пр.). Это могут быть любые данные: о выработке, сортименте, рабочем времени бригады и другие.

На данном этапе архитектура ПАК «Кедр» предусматривает возможность автоматической отчётности с ботов лесных машин о заготовленной древесине и передачи этих данных в режиме 24/7 в информационную систему заказчика и далее в ЛесЕГАИС», — отмечает директор по операционному управлению ООО «Илимский ЛТУС» Ксения Каракчиева.

Пользователь комплекса имеет возможность оперативно получать любую информацию с промышленной техники, даже если она работает в экстремальных условиях и на самых отдалённых территориях, а значит, может быстро и эффективно принимать управленческие решения. Автоматическая отчётность позволяет напрямую положительно влиять на эффективность работы и загруженности лесозаготовительных бригад, а значит, и на экономику процесса лесозаготовок.

Информационная безопасность и технологический суверенитет в современных условиях входят в число приоритетов российской промышленности. ПАК «Кедр» разработан в полном соответствии с отраслевыми стандартами и лицензиями, в нём реализованы все требования в части защиты информации в соответствии с требованиями ФСТЭК и ФСБ. В качестве спутникового канала связи в решении используется группировка российской низкоорбитальной системы «Гонец». За счёт этого исключен риск отключения пользователя от каналов зарубежных операторов спутниковой связи.

Дороги по нанотехнологиям

Говоря о космическом мониторинге, мы уже упоминали про транспортную доступность лесных участков. В сфере ЛПК тема развития дорожной инфраструктуры очень болезненна, связана со стратегически важным вопросом обеспечения предприятий сырьевой базой. Участков «у дороги» становится всё меньше. По оценкам Рослесинфорга, дефицит лесной дорожной сети в России составляет порядка 5 тыс. км автомобильных дорог постоянного и временного пользования.

Особенно актуально это для Сибири и Дальнего Востока, где, как сообщает «Российская газета», на сентябрь 2023 года на 1000 га леса протяжённость лесных дорог составляла 0,5-1,5 км.

Как обычно, всё упирается в деньги. Слишком затратное это дело — строить дороги, даже временные. Но есть сложности и другого характера, в частности законодательные, поскольку до сих пор ни Лесной кодекс, ни федеральный закон об автодорогах и дорожной деятельности не уточняют статуса лесной дороги.

Так или иначе, эксперты разных уровней признают, что слабая транспортная доступность лесосырьевой базы сильно тормозит дальнейшее развитие отрасли. Рано или поздно этот вопрос придётся решать.

Композит для строительства дорог
Фото: Нанотехнологический центр композитов

В качестве альтернативы традиционным технологиям для прокладки дорог в лесу руководитель направления ООО «Нанотехнологический центр композитов» Сергей Малкин на Санкт-Петербургском лесопромышленном форуме предложил использовать… нанотехнологии. Как ни странно это звучит, но, по словам эксперта, их применение может снизить себестоимость дорожного строительства.

В качестве стройматериала предлагается использовать отслужившие своё автомобильные покрышки, которых ежегодно в России утилизируют около миллиона тонн. На основе резиновой крошки изготавливают композитные плиты НЦК, а из них собирают временные дороги, которые после эксплуатации можно легко демонтировать и перевезти на следующий участок.

Дорожные плиты можно собирать и разбирать, как конструктор, используя снова и снова. По словам спикера, бригада из четырёх человек за день укладывает от 500 до 1500 м (в зависимости от вида грунта, типа плит и ширины дорожного полотна). Для перевозки и укладки плит из резиновой крошки не нужно привлекать тяжёлую технику — справится имеющийся на каждой деляне лесовоз с грейферным захватом.

Прокладка дороги из композита
Фото: Нанотехнологический центр композитов

Помимо прокладки мобильных дорог, плиты НЦК используют для строительства лесовозных усов, накопительных площадок, переходов через технологические трубопроводы и даже вертолётных площадок. С их помощью можно сделать укрепление грунта на откосах. Причём работы допустимо проводить даже зимой, что особенно актуально для Сибири и северных территорий, где минусовая температура может держаться полгода (и заготовку леса тоже преимущественно проводят в холодное время года).

В зависимости от условий эксплуатации и предполагаемой грузоподъёмности плиты НЦК делятся на два вида. Как следует из самого названия, НЦК-120, 110 могут выдерживать крупнотоннажную технику весом до 120 тонн и готовы к сверхвысоким статичным нагрузкам. Из  них можно делать временные проезды и площадки на труднопроходимых участках, включая болотистые грунты. А их собратья из модельного ряда НЦК-50, 50ПС способны выдержать машины до 60 тонн.

Как отметил Сергей Малкин, у покрытия из таких плит удельное сопротивление движению в 2–3 раза меньше по сравнению с грунтовыми дорогами, поэтому они обеспечивают лучшее сцепление транспорта с полотном. Спикер считает, что у мобильных дорог из резиновой крошки есть все шансы реально способствовать решению одной из главных российских проблем.


Текст: Елена Скуратова, Мария Кармакова

Статья опубликована в журнале Лесной комплекс №1 2024

Нашли ошибку?

Выделите ее мышкой и нажмите Ctrl + Enter

LEUCO: деревообработка по принципу золотого сечения На Woodex 2023 компания LEUCO представила инструмент с...
Читать онлайн
Новости

Бренд ARMOS на «Мебель-2023»: надёжность мебели для покупателей и бизнеса для партнёров

Два последних года для рынка франчайзинга были очень успешными. Кризис показал, что работать вместе с крупным и устойчивым партнёром куда безопаснее. К тому же, как рассказали нам эксперты ниши в отдельном материале, сложные события дали старт...

Читать далее...

Рынок

Выбор читателей

Подпишитесь на телеграм-канал "Лесной комплекс" Свернуть
в начало

Спасибо!

Теперь редакторы в курсе.