Перспективы углубленной переработки древесины на Дальнем Востоке

Прибор предназначен для активации бутшшрованной или предварительно очищенной питьевой воды и других водосодержащих жидкостей, т. е. изменение величины окислительно-восстановтельного потенциала без изменения химического состава активируемой жидкости. Активация достигается двумя способами контактным - активация воды, налитой непосредственно в емкость, и бескошактным - активация любых водосодержащих жидкостей в пластмассовых одноразовых стаканах, погруженных в контактно активированную воду.

Прибор состоит из металлолластикового корпуса, внутри которого имеется емкость для воды. В центре емкости установлен штырь-активатор. В пластиковом основании имеется электронный узел с Индикацией, переключателем режимов активации и вилкой приборной для подключения сетевого шнура питания. Наличие переключателя режимов активации позволяет управлять процессом активации в зависимости от Вашего желания. Прибор начинает работу в установленном режиме сразу после подключения его к электрической сети. После отключения прибора активированная вода сохраняет свои свойства в течении 5-6 часов.

Увеличение объема резервуара до 5 литров увеличило массу прибора, потребляемую мощность (при несущественном увеличении времени кипячения) и соответственно стоимость, что компенсируется уменьшением частоты повторного заполнения резервуара и кипячения и повышением удобства эксплуатации прибора. Расширение линейки выпускаемых поттеров позволит более полно удовлетворять потребительский спрос.

И.Л. Белозёров, С.И. Кибякова, А.П. Кибяков ПЕРСПЕКТИВЫ УГЛУБЛЕННОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ НА ДАЛЬНЕМ ВОСТОКЕ

Россия занимает первое место в мире по объему природного запаса древесины, она владеет 23% мировых запасов, а площадь лесов составляет около 22%. Лес, благодаря способности возобновляться, является самым перспективным среди природных ресурсов. Общая площадь лесного фонда составляет около 70% территории страны, при этом преобладающая часть лесов (78%) располагается в Азиатской части. Вместе с тем, только 45% площади земель государственного лесного фонда страны оценивается как леса, доступные для коммерчески выгодной эксплуатации. Потенциальный объём лесопользования составляет около 530 млн. м в год, что позволяет без ущерба для леса и экологии увеличить объёмы рубок главного и промежуточного пользования в 4 ... 5 раз.

Лесопромышленный комплекс (ЛПК) России обеспечивает 1,2% величины годового внутреннего валово! о продукта страны, 4% величины ее годового объема выпуска промышленной продукции, более 4% величины годовой валютной выручки от экспорта В 45 субъектах России региональный ЛПК обеспечивает от 10 до 50% величины годового объема выпуска промышленной продукции. В стране лесопромышленной деятельностью занимаются около 30 тыс. предприятии, на которых работают почти 800 тыс. человек.

Вместе с тем, использование лесосырьевых ресурсов в стране неудовлетворительное: объем рубок составляет 5%. производство пиломатериалов - 5%, производство древесных плит - 3% от мировых обьемов. Доля России в мировом производстве деловой древесины составляет только 8,1%. в то время как в США 25,2% при запасах 7,9%, а в Канаде - 12% при запасах 7,6%. Даже Финляндия, доля которой в мировом запасе древесины составляет только 0,5%, производит 3% деловой древесины всего объема.

Говоря о состоянии деревообрабатывающей промышленности в России, следует отметить, что ее продукция к настоящему времени имеет низкую конкурентоспособность на мировом рынке. Об этом свидетельствует значительно более низкая их доля но стоимости, чем в натуральном выражении в мировых объемах экспорта (см. габл. 1, 2). Доля экспорта пиломатериалов в мировом объеме составляет по физическому объему 9,7%, в то время как по стоимости лишь 5,2%. По фанере эти значения составляют соответственно 5,8% и 4,6%.

ь

Таблица 1

Доля стран мира в экспорте пиломатериалов по физическому объему

Наименование страны Доля по физическому объему. %

Канада V >> - 31,6

Россия 9.7

Швеция 8,6

Финляндия 6.3

Германия 4,3

США 3,4

Китай 0,5

Прочие страны 35,6

Таблица 2

Доля стран мира в экспорте пиломатериалов по стоимости

Наименование страны Доля, %

Канада 30,5

Швеция г 9,4

США 6,4

Финляндия 6,0

Россия 5,2

Германия 4,7

Китай U

Прочие страны 36,7

Основу российского лесного экспорта до последнего времени составляли необработанные лесоматериалы. Что же касается глубины переработки древесины и рационального использования наших природных богатств то, например, валютная выручка Финляндии в расчете на 1 тыс. м" заготовленной древесины за счет преобладания в экспорте продукции глубокой переработки превышает отечественную в 17 раз

С учетом экспортной политики России, объем экспорта круглых лесоматериалов должен сократиться с 2,5 млн. м3 до 1,6 млн. м^ в 2010 г. (на 35%), экспорт пиломатериалов -возрасти с 115 до 180 тыс. м\ продукции деревообработки - с 55 до 125 тыс. м3, щепы технологической - с 160 до 260 тыс. м .

В России лесопиление осуществляют более 20 тыс. предприятий общей мощностью до 35 млн. м в год. Величина относительной доли лесопиления в годовом объеме производства деревообрабатывающей промышленности составляет 25%. Лесопильные предприятия поставляют свою продукцию многим отраслям народного хозяйства. В настоящее время экспорт хвойных пиломатериалов обеспечивает 96% общего годового объема экспорта пиломатериалов.

Техническое состояние отечественного лесопильного оборудования не позволяет нашим предприятиям вырабатывать конкурентоспособную на мировом уровне продукцию. Отечественные ленточнопильные станки, линии для торцовки и сортировки пиломатериалов, сушильные камеры и оборудование для защитной обработки пиломатериалов не соответствуют лучшим зарубежным аналогам по производительности и степени оснащенности системами управления. Для увеличения годового объема выработки пиломатериалов, повышения их качества необходимо провести широкомасштабное техническое перевооружение лесопильного производства.

Россия значительно отстает от стран с развитым ЛПК по масштабу глубокой переработки древесины: мировая целлюлозно-бумажная промышленность обеспечивает более 60% величины мировой годовой валютной выручки от экспорта лесоматериалов, а российская - только 28% величины российской выручки того же наименования.

ЛПК Дальнего Востока в настоящее время ориентирован, в основном, на поставку необработанных лесоматериалов на экспорт в силу целого ряда причин. Главными из них являются: практически полное отсутствие внутреннего рынка из-за необоснованного соотношения оптовых цен на внутреннем и внешнем рынке, высоких цен на энергоносители и железнодорожные перевозки; близость Тихого океана, обеспечивающего выход на страны Азиатско-Тихоокеанского региона (АТР), имеющие практически неограниченный рынок лесной продукции. Такая установка не стимулирует рационального использования заготавливаемой древесины, не позволяет комплексно использовать возникающие на различных стадиях технологического процесса отходы. С лесосек вывозится, главным образом, только качественная, крупномерная древесина, а тонкомер и некондиционное сырье остается на лесосеках, что еще более ухудшает и без того неблагоприятную с точки зрения экологии ситуацию.

Лесопромышленный комплекс Приморского края представлен совокупностью производств, начиная от лесозаготовок и заканчивая выпуском мебели, продукции глубокой обработки древесины и сбытом товаров внутри страны и за рубежом. Основными, базовыми и специализированными предприятиями края являются предприятия группы ОАО «Терней-лес», ОАО «Приморсклеспром», ОАО «Уссурийский картонный комбинат», ЗАО «Лес Экспорт». На долю этих предприятий приходится по промышленной заготовке древесины 77%, по производству круглых лесоматериалов -76%, пиломатериалов - 75%, щепы - 100%, мебели - 37%, товарной продукции - 90%. Налоговые платежи этих предприятий составляют около 93% от общих по отрасли.

Эти предприятия в рамках своих объединений составляют единый производственный комплекс по заготовке и переработке древесины, осуществляют единую техническую, финансово-экономическую, маркетинговую, экспортную и кадровую политику. Основными видами деятельности являются: заготовка древесины, воспроизводство, охрана и защита своих арендных участков, комплексная переработка древесины, производство пиломатериалов, технологической щепы, мебели, внешнеэкономическая деятельность, строительство и эксплуатация объектов промышленного и социального назначения, складские и пакгаузные услуги и другие. В стратегии их производства наметилась тенденция роста деревообрабатывающего сектора, приоритета экспорта продукции глубокой переработки и сокращения доли сырьевых ресурсов, увеличения объемов использования древесины дровяной, балансовой, малоценных пород деревьев.

Одной из основных составляющих экономического потенциала края является сырьевая база. Из доступной расчетной лесосеки 47% приходится на территорию транспортно недоступную. Часть лесосечного фонда рассеяна мелкими участками и не выгодна для освоения экономически. Леса с ограниченным лесопользованием составляют около 45% территории лесного фонда. Таким образом, уже сегодня существует дефицит лесосечного фонда для таких предприятий, как ОАО «Рощинский КЛПХ», ООО «Дальнереченсклес», ОАО «Сергеевский ЛПХ», ООО «Кавалеровский ЛПХ» и некоторых других.

В результате отсутствия комплексного повсеместного использования древесины, частых лесных пожаров, нерегламентируемых рубок и недостаточных мер лесовосстановления к настоящему времени подорван лесоресурсный потенциал южной и центральной частей Приморья. Основные неосвоенные промышленные запасы древесины остались в бассейнах рек Единка, Самарга и верховьях реки Бикин. Эта ситуация вынуждает лесозаготовителей отвлекать крупные финансовые средства из производственной сферы и перемещать свои лесозаготовительные мощности на север края, все дальше от перерабатывающих центров, что затрудняет рациональное использование возникающих в процессе производства отходов.

Мощности по заготовке древесины только базовых предприятий составляют 2,8 млн и и используются только на 69% Одна из главных причин - нежелание тесозаготовителей готовить низко товарную древесин}' из-за ее нерентабельности и отсутствия сбыта при существующих техно л 01 иях переработки древесины Неспециализированные предприятия осваивают свои арендные участки на 50 65%, что связано, в основном, с отсутствием > них финансовых средств для закупки современной лесозаготовительной техники, невозможностью содержать соответствующий штат

Одним из отрицательных факторов экономики отрасли края является бочьшое количество таких лесоза! отовителей, в том числе муниципальных, которые предполагают в своей деятельности заготовку и снабжение дровами населения, получают лесосечный фонд, но занимаются больше заготовкой деловой древесины Отсюда массовые случаи незаконной рубки и вывозки древесины в основном ценных твердолиственных пород и кедра, а также потеря для бюджетов крупных финансовых средств

Лесопромышленной деятельностью в крае занимается более 300 предприятий и организаций, что определяет весьма низкий, как и в целом по России, уровень концентрации производства, а. следовательно, недостаточную его управляемость и эффективность Общая численность работающих составляет около 14 тыс человек 4

Очень важным на Дальнем Востоке является экспортное направление, чему способствует сравнительно развитая инфраструктура, наличие незамерзающих портов, близость рынков стран АТР Поэтому предприятия ЛПК ориентированы, в основном, на выработку экспортной продукции внутренний рынок не емкий, хотя и менее требовательный к качеству продукции, не столь дорогой и диверсифицированный, но менее прибыльный Доля круглых лесоматериалов, поставляемых на экспорт, достигает 76%, пиломатериалов - 73%, щепы технологической - 100%

Рассматривая внешнеэкономическую деятельность предприятий лесопромышленного комплекса Дальнего Востока, следует отметить, что примыкание региона к Тихому океану создает предпосылки для расширения экспорта лесоматериалов В АТР переплетены национальные интересы многих стран мира. Создание в 1967 г Ассоциации стран юго-восточной Азии (АСЕАН) позволило объединить шесть государств, ускорить процесс интеграции Созданный в 1989 г. Форум Азиатско-Тихоокеанского экономического сотрудничества (АТЭС) объединяет сейчас свыше 30 стран и территорий, имеющих выход к Тихому океану Россия стала членом этой организации в 1997 г, что позволяет активизировать внешнеэкономические связи Дальнего Востока, обеспечить подъем экономики его регионов

На страны АТР приходится более 30% территории земного шара, 40% населения и 50% валового внутреннего продукта, более 40% мирового экспорта. Доля стран АТЭС составляет 80% в золотовалютных резервах, 40% в мировой торговле и 60% в мировом валовом внутреннем продукте

Сумма валютных поступлений от продажи леса увеличилась на 20 % и достигла 380 млн. долларов В целом структура поставок не изменилась - 60% круглых лесоматериалов в КНР, 30% - в Японию, 10% - в Республику Корею (рис. 1) Причем на Китай пошло 82% древесины хвойных пород.

Южная Корея 10%

60%

Рисунок 1 - Доля стран Азиатско-Тихоокеанского региона по экспорту лесоматериалов

Лесной комплекс Приморского края располагает значительными ресурсами саморазвития, которые в настоящее время не реализуются в полном объеме Поэтому необходима система

созидательных действий по реализации имеющихся резервов со стороны работников лесного комплекса всех уровней и всех форм собственности. Необходимо поддерживать формирование и деятельность структур, субъектов и механизмов экономики, способных работать конструктивно в лесном комплексе, ограничивая поле деятельности субъектов деструктивного характера, а также нормы хозяйствования и механизмы, сдерживающие развитие комплекса.

В последнее время в отраслях лесного комплекса ослаблено внимание к проблемам рационального раскроя и комплексного использования древесины. Это ведет к истощению лесосырьевых ресурсов, ухудшению экологической обстановки, к существенным экономическим потерям. Известно, что около 50% биомассы древесины при современном уровне технического и организационного обеспечения остается на лесосеке. В условиях Приморского края при сложившихся объемах лесозазаготовок потери древесины только на лесосеке со-ставляют более 1 млн. м. Из этого объема около 500 тыс. м приходится на низкотоварную древесину, которую экономически не выгодно вывозить для использования при среднем существующем плече вывозки в крае более 100 км. Остальной объем биомассы (пни, сучья, вершины, зелень) даже в лучшие времена практически не использовался несмотря на ее явную ценность. При вовлечении деловой древесины (круглых лесоматериалов) в переработку на пиломатериалы еще от 30 до 50 % от вовлекаемого объема уходит в отходы.

В этой ситуации проблема утилизации древесных отходов стоит еще острее. Из наиболее эффективных технологий, которые в настоящее время разработаны в достаточной степени и способны дать ощутимый результат в ближайшее время, необходимо выделить технологию переработки низкотоварной древесины, лесосечных отходов и отходов лесопиления и деревообработки на древесный уголь и активированный древесный уголь. Эти технологии имеют очень высокую рентабельность, доступны для большинства лесопользователей и максимально приближены к местам образования отходов. Для перевозки этой продукции, полученной из отходов древесины, требуется в 6 ... 10 раз меньше транспортных издержек. Из 6 м неиспользуемой в настоящее время древесины получается 1 т древесного угля, а из ЮмЗ-соответственно 1 т активированного угля, а стоимость их на рынке превышает стоимость товарного круглого леса от 10 до 100 раз: цена древесного угля более 300 долларов за тонну, а активированного древесного угля -более 2000 долларов за тонну.

Технология и оборудование для производства древесного угля в условиях лесосек в условиях России созданы и испытаны, окупаемость их составляет от 7 месяцев до 1,5 лет в зависимости от мощности.

Существует множество и других технологий, с помощью которых может быть получена высокая прибавочная стоимость и внедрение которых заслуживает самого пристального внимания. Прежде всего, это технологии, направленные на решение энергетических проблем территории, проблемы чистой воды и т. д. Технологии получения тепловой и электрической энергии хорошо проработаны, для многих выпускается оборудование. К перспективным технологиям следует отнести газификацию отходов древесины, получение жидких синтетических топлив, создание различного рода установок для энергообеспечения лесных поселков и участков за счет возобновляемого лесного ресурса. „ „

Важной стороной сохранения лесных богатств является организация комплексной переработки древесины и древесных отходов. В лесопилении при квалифицированном персонале полезный выход обрезной пилопродукции составляет около 60%. При использовании ленточнопмльных станков он может достичь 70 ... 75%. Таким образом, отходы лесопиления составляют 25 ... 40% от объема распиленного сырья. К ним относятся: опилки, составляющие 9 ... 16% в зависимости от типа головного оборудования; горбыли - 6 ... 10% в зависимости от типа оборудования и способа раскроя; рейки - 7 ... 14%; отрезки - 2 ... 4% (вырезки дефектных мест и оторцованные части); а также не входящая в баланс древесины кора, на долю которой приходится 6 ....10% в зависимости от породы.

Существует множество направлений использования указанных древесных отходов. В качестве примера назовем некоторые из них. Кора используется для производства дендро-компостов, дубильных экстрактов, королита, в качестве топлива. Опилки - в гидролизной промышленности, для производства дрожжей технического назначения, фурфурола, древесной муки, в производстве белковой колбасной оболочки, в меховой промышленности для обработки шкур, при производстве плит (опилкобетонных, гипсоопилочных, как наполнитель при производстве древесностружечных

плит). Горбыли перерабатываются в обрезные пиломатериалы, обапол, продукцию широкого потребления с попутным получением технологической щепы. Рейки и отрезки - в технологическую щепу, а при отсутствии потребителя - в топливную, для производства древесного угля и прочих товаров народного потребления.

При таком подходе к заготавливаемой древесине реализуются малоотходные (а в перспективе и безотходные) технологии, позволяющие снизить объёмы лесозаготовок, сохранив лес, как национальное богатство нашей страны, для будущих поколений.

• Н.А.Марков, Т.В.Безручко, К.В.Змеу О ПОЗИЦИОННОМ ПРОГНОЗИРУЮЩЕМ УПРАВЛЕНИИ ПНЕВМОПРИВОДОМ

Пневматические системы довольно широко используются в промышленности из-за доступности сжатого воздуха, чистоты пневмоустановок, по сравнению с гидросистемами, и относительно низкой цены пневматических элементов. Однако позиционное управление пневмоприводом с использованием ПИД-контроллеров и оптимальных методов управления является весьма сложной задачей из-за нелинейных характеристик цилиндра, трения и сжимаемости воздуха. Таким образом, пневмопривод с классическим ПИД-регулированием не является конкурентоспособным там, где важна точность позиционирования и жесткость исполнительного органа. Но не смотря на это, учитывая вышеперечисленные достоинства, пневматический привод может быть использован, будучи дополненным интеллектуальной системой управления, построенной на основе техники прогнозирующего управления.

Model Predictive Control (МРС) - управление динамическими объектами с использованием прогнозирующих моделей. В МРС-подходе используется модель динамики объекта для оценки изменения управляемой координаты в пределах конечного будущего отрезка времени - горизонта прогноза. Управляющая последовательность вычисляется как доставляющая минимум целевому функционалу, заставляющему выход объекта следовать желаемой траектории переходного процесса, причем модель динамики объекта входит в целевой функционал в качестве функционального ограничения, связующего вход и выход объекта.

До недавнего времени МРС-подход, в основном использовался для управления медленными процессами, например, химическими реакциями. Хотя в последние годы и отмечаются попытки использовать прогнозирующее управление в быстрых процессах, каким является позиционирование пневматического привода, однако публикаций по этой теме практически нет.

В данной статье предложен вариант прогнозирующего управления пневмоприводом, базирующийся на подходе, описанном в [1], и использующий линейное разностное уравнение в качестве прогнозирующей модели динамики объекта.

Модель объекта задана в виде разностного уравнения: " ' v

п ш

y

5=1 1=1

где и(к), у (к) - управляющее воздействие и управляемая координата для текущего момента времени; b„ а,, - коэффициенты разностного уравнения (1), z - количество интервалов дискретности.

Используя методику, описанную в [1], был получен закон управления (2):

ti m

-u

т

В среде Matlab был реализован прогнозирующий контроллер, структура которого изображена на Рис. 2. В качестве объекта управления использовалась модель пневмоцилиндра, описанная в [2], блок-схема которой изображена на Рис. 2.