Tjurigt virke: Automatisk mätning av tjurved och fibervinkel
- Diarienummer
- FID20-0013
- Projektledare
- Hyll, Kari
- Start- och slutdatum
- 220601-270930
- Beviljat belopp
- 2 500 000 kr
- Förvaltande organisation
- Skogforsk
- Forskningsområde
- Beräkningvetenskap och tillämpad matematik
Summary
Svenska sågverk producerar årligen sågat virke till ett värde av ca 32 miljarder kronor. Deformationer hos det sågade virket orsakar dock kvalitetsbristkostnader motsvarande hundratals miljoner kronor per år genom produktionsstörningar i såväl sågverk som i efterföljande förädling och i byggprocessen. Stor avvikelse i stockens fiberorientering och förekomst av s.k. tjurved är två egenskaper som kan medföra att det sågade virket deformeras. I nuläget kan dessa egenskaper inte detekteras tillfredsställande innan sågningen. För att åtgärda detta är projektets mål att ta fram förutsättningar för en industriell automatisk metod som 1) detekterar tjurved och 2) mäter fiberorienteringen med industriell datortomografi (CT-skanning), ev. kompletterad med annan lämplig teknik. CT-skanning börjar nu införas i de svenska sågverken och ger helt nya förutsättningar för automatiserad timmerinmätning. Framsteg inom digitalisering och artificiell intelligens (AI) har lett till ökad möjlighet att nyttja information både från skogen och från sågverksproduktionen. Projektet kommer därför bl.a. att kombinera mätning av stockens densitet och märgens läge i stocktvärsnittet från CT-skanning med kameramätning av stockens ändyta och information från skördardata och det sågade virket för att kunna förbättra detekteringen av i första hand tjurved. Sammantaget kommer projektet ge förutsättningar för produktion av deformationsfritt sågat virke genom nödvändiga steg mot automatisk sågtimmermätning.
Populärvetenskaplig beskrivning
Vi bygger allt mer med trä, som är en klimatsmart användning av skogens råvara. När vi bygger med trä måste det vara rakt och starkt. Då behöver vi undvika att såga stockar där vinkeln på vedens fibrer avviker för mycket, det vill säga när virket är snedfibrigt, eller där veden har bildat tjurved, en slags ”förtjockningar” som trädet som trädet kan bilda om det till exempel växer på en obekväm plats. Snedfibrighet och tjurved kostar sågverken hundratals miljoner kronor om året på grund av produktionsstörningar eller för att virket deformeras när det torkas. För att kunna undvika att såga tjuriga stockar och istället använda dem till produkter som de passar bättre till, måste vi kunna upptäcka och mäta snedfibrighet och tjurved innan sågningen. Doktorandprojektet kommer att ta fram automatiska metoder för detta. Ofta syns snedfibrighet och tjurved inte utanpå stocken, vilket gör dem svåra att upptäcka för den virkesmätare som bedömer stockens kvalitét. Genom att använda tvådimensionell röntgenteknik har stockarnas inre kunnat mätas automatiskt, men tjurved och snedfibrighet har varit omöjligt att mäta. Tredimensionell röntgenavbildning, så kallad CT-skanning, introduceras nu i de svenska sågverken och det ger bättre förutsättningar för att detektera snedfibrighet och tjurved. Doktorandprojektet kommer att undersöka om tjurved kan detekteras genom att kombinera mätning av hela stockens form, vedens densitet, kärnvedens och märgens position. Projektet kommer också att utvärdera en metod för mätning av snedfibrighet och anpassa den för mätning i sågverksmiljön. Ny spårbarhetsteknik inom sågverken kan också ge helt nya förutsättningar för att utvärdera de nya mätmetoderna. Projektet är ett samarbete mellan skogsbrukets forskningsinstitut Skogforsk och Luleå tekniska universitet (LTU) avdelningen för Träteknik. LTU Träteknik har varit med och tagit fram den nya CT-skanningstekniken för sågverk. Skogforsk har tagit fram metoder för att både använda information från stående skog och skördare till nytta för mätningen, och för att använda denna information till nytta för skoglig planering och skörd