Optimización del rendimiento del horno con medición de humedad en línea

A la hora de elaborar un programa eficaz de secado en horno de madera, el análisis exhaustivo del contenido de humedad de la madera debe ser la principal preocupación.

Eso es obvio, probablemente estés pensando, pero lo que es menos obvio es el número de puntos clave en el proceso de fabricación donde el contenido de humedad puede y debe ser monitoreado para optimizar el rendimiento del horno.

La medición de la humedad en varios puntos del proceso es crucial, pero la medición de la humedad posterior al horno de toda la madera entrante, antes del procesamiento posterior, proporciona la mejor perspectiva sobre la eficiencia y eficacia con la que las operaciones del horno secan.

La medición de humedad posterior al horno también le brinda el importante beneficio adicional de detectar piezas de madera que no cumplen con sus requisitos críticos de humedad antes de que se procesen en la línea de producción.

Sistemas de medición de humedad en horno: medición en tiempo real, no análisis de datos

Los sistemas de medición de humedad en el horno son herramientas de medición puramente en tiempo real que brindan lecturas del contenido de humedad para, en el mejor de los casos, ayudar en el programa de secado de los sistemas de control del horno. Sistemas de medición de humedad en el horno Por lo general, se utilizan un máximo de 8 sensores que miden una pequeña fracción de la carga del horno para proporcionar información en tiempo real al operador del horno o al sistema de control del horno a través de las lecturas del sensor de contenido de humedad.

Junto con la medición del contenido de humedad de equilibrio durante el proceso de secado, pueden ser una herramienta válida para ayudar a determinar cuándo una carga del horno está lista para ser retirada o para ayudar en los cambios en tiempo real durante el proceso de secado.

Sin embargo, estos sistemas no constituyen herramientas integrales de control de calidad para la recopilación de datos de humedad. En definitiva, el objetivo inmediato de un sistema de medición de humedad en horno es ayudar a los operadores a determinar cuándo la madera de una carga específica ha alcanzado su rango de contenido de humedad objetivo, no realizar un análisis exhaustivo del secado en horno ni de la calidad de la humedad.

Por otra parte, Sistemas de medición de humedad en línea En la planta de procesamiento o en el aserradero se puede medir toda la madera seca al comienzo del proceso y se encuentran en una posición ideal para recopilar métricas de humedad importantes sobre el proceso de secado anterior.

Los datos recopilados de estos sistemas pueden brindar datos de humedad verdaderamente completos sobre la base de cada carga o de cada ejecución del producto para ayudar a ajustar el proceso de secado en horno.

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Sistemas de medición de humedad en línea (durante el proceso): obtener una visión global con datos completos

Con un sistema de medición de humedad en línea, cada tablero en la cadena de producción puede contribuir a la evaluación de la calidad de la humedad.

Con un tamaño de muestra que abarque toda la madera de todos sus hornos, debería poder determinar al menos dos indicadores principales del rendimiento del proceso de su horno: una desviación estándar (definida libremente como la variabilidad en el contenido de humedad por carga) y un porcentaje de madera inaceptablemente húmeda y seca.

1. Desviación estándar

La desviación estándar, tanto visual como numéricamente, muestra la varianza del rendimiento de un horno carga por carga. Si consideramos la curva de campana tradicional que representa la desviación estándar, cuanto menor sea el rango entre el contenido de humedad objetivo y los resultados reales después del horno, mejor será el rendimiento del horno y, por lo tanto, mejor será la calidad de la producción para cada horno y carga.

Obviamente, siempre habrá madera que esté fuera del rango objetivo, pero una configuración de horno optimizada debería reducir significativamente la cantidad de pies tablares que no alcanzan el contenido de humedad objetivo.

La desviación estándar se vuelve estadísticamente significativa cuando se puede examinar el historial de datos, tanto horno por horno como por carga. Si un horno en particular presenta regularmente una desviación estándar mayor que otros, esto podría indicar un problema de mantenimiento, o incluso un problema del operador que podría solucionarse mediante capacitación adicional.

Rastrear la desviación estándar de diferentes especies o incluso de proveedores específicos de madera verde permite optimizar la configuración inicial del horno para cada carga. En resumen, la desviación estándar puede orientarle al preguntar por qué los datos son como son.

El seguimiento de la desviación estándar es un buen indicador de posibles cambios en el secado que podrían mejorar el rendimiento del horno. Un cambio mecánico (por ejemplo, invertir el flujo de aire con mayor frecuencia) o un cambio de procedimiento (por ejemplo, ajustar el programa de ventilación) podría ser suficiente para mejorar la desviación estándar de un horno en particular y evitar que la madera se seque o se humedezca excesivamente.

Si tiene un objetivo de contenido de humedad muy específico, también pueden ser importantes prácticas adicionales, como procedimientos de apilamiento o variaciones en el cronograma para diferentes especies. En general, cuanto menor sea la desviación estándar, mejor será el proceso.

Cabe señalar que existen limitaciones potenciales con el uso de la desviación estándar en los estándares de control de calidad tradicionales.

Un estudio de Wagner Meters de 2007 demostró que la desviación estándar y la desviación promedio no eran fiables para determinar los objetivos óptimos de secado en horno para la clasificación de madera blanda. En resumen, una lectura similar del contenido de humedad promedio (CH) entre cargas separadas no siempre indica el mismo valor de la madera.

Esta observación dio lugar a un proceso de seis sigma que Wagner Meters denomina «análisis estadístico lognormal». Si bien esta aplicación no se ha probado exhaustivamente en maderas duras, podría ser necesario un análisis más profundo para detectar datos que se salgan de la norma esperada.

2. Madera “húmeda”

La madera que supera el contenido de humedad máximo aceptable obviamente será problemática. Los costos en tiempo de secado y reaserrado en el horno crean un equilibrio difícil si se consideran las pérdidas de negocio por pérdida de calidad, problemas de clasificación o moho, y reclamaciones por reclasificación.

La respuesta obvia es aumentar el tiempo de secado en el horno si este valor se mantiene alto. Sin embargo, el riesgo de sobresecado representa un desafío igualmente importante para la producción del producto final.

La correlación obvia entre el contenido de humedad y la recuperación de calidad posiblemente presente el caso más sólido posible para la necesidad de un sistema de medición de humedad en línea.

Con un tamaño de muestra más grande y con las herramientas de evaluación y generación de informes adecuadas integradas con un sistema en línea, se puede analizar y corregir el rendimiento del horno para encontrar ese "punto óptimo": las condiciones de secado ideales que se obtienen con un rendimiento optimizado del horno.

Desarrollo de los datos

Existe una variedad de sistemas de medición de humedad en línea, y muy pocos aserraderos o procesadores secundarios de productos de madera operan sin uno. La integración de componentes específicos es, sin duda, importante, pero la clave del éxito reside en optimizar los datos recopilados para obtener información práctica sobre el rendimiento del secado en horno.

Optimizar significa garantizar que el ciclo de información fluya sin problemas. Y aquí es donde los operadores de horno o el especialista en recopilación de datos cobran importancia.

Hay una serie de preguntas que debemos plantearnos para convertir la recopilación de datos en información práctica:

1. ¿Estamos maximizando la utilización de nuestra medición de humedad?

¿Su sistema de medición de humedad en línea funciona continuamente para maximizar la recopilación de datos? ¿Su sistema está automatizado para registrar los datos recopilados? Estadísticamente, un monitoreo significativo depende del volumen de datos recopilados, así como de la consistencia en el punto del proceso donde se recopilan.

Cuantos más datos tenga para evaluar, mayor será el conocimiento que obtendrá sobre sus operaciones de secado en horno.

2. ¿Quién es responsable de recopilar y evaluar los datos?

En algunos molinos, los niveles de humedad son monitoreados por clasificadores; en otros, por Control de Calidad (CC); en otros, por operadores de hornos. Una vez recopilados los datos, también es necesario poder clasificarlos por categorías relevantes, como horno en particular, dimensión o especie, fecha de carga del horno, etc.

Hay una variedad de herramientas de evaluación y generación de informes disponibles en el mercado que ofrecen una amplia gama de opciones de informes, pero en última instancia, los informes también deben usarse para impulsar y optimizar el proceso de secado en horno.

3. ¿Cómo se implementan los cambios?

Como en cualquier gran empresa de producción, la comunicación de los hallazgos debe ser clara para lograr cambios efectivos y productivos. Idealmente, varias personas estarán capacitadas en el manejo del sistema de medición de humedad en línea, de modo que la evaluación, la configuración de parámetros y los cambios en la configuración del horno se puedan gestionar con rapidez y precisión en respuesta a los informes de datos.

Poniendo los datos en uso

El objetivo final del almacenamiento y análisis de datos en el rendimiento del horno no es solo maximizar los tiempos de carga o los problemas de mantenimiento del horno, sino poder ver cada paso del proceso de secado para lograr los porcentajes de calidad de madera óptimos posibles.

En particular, para los aserraderos que no utilizan un proceso de resecado para la madera demasiado húmeda, encontrar el punto de ajuste óptimo para el proceso del horno puede significar ahorros aún mayores en el valor de la calidad de la madera.

Los sistemas de medición de humedad en línea también ofrecen otras funciones muy prácticas para las operaciones de aserraderos. Por ejemplo, el sistema de medición de humedad en línea Omega de Wagner Meters ofrece hasta cuatro límites de humedad programables que pueden activar sistemas de marcado por pulverización para marcar con rapidez y precisión la madera que no cumple con las especificaciones de contenido de humedad.

Esta madera se puede identificar fácilmente y voltearla para secarla o aserrarla nuevamente según sea necesario.

Los sistemas en línea también ofrecen registros de configuración y calibración para diferentes productos de madera que se pueden implementar fácilmente a través de una PC o computadora de escritorio y producen informes de lotes, configuraciones del horno de un vistazo, alarmas de límite de contenido de humedad y más.

Cuando se recopila un historial de datos específicos para un horno en particular, también es posible utilizar los datos para crear una representación 3D o un "mapa de colores" del contenido de humedad de un horno para ayudar a identificar hornos con posibles problemas de mantenimiento o de rendimiento.

Es un hecho que no hay reglas estrictas para garantizar que cada carga responderá de manera idéntica a las mismas condiciones, pero con registros de datos importantes, se pueden trazar tendencias para abordar cuestiones o variables específicas con mayor rapidez y capacidad de respuesta.

Incluso si la información sólo significara una reducción del número de paradas para controles manuales en el horno, el ahorro en costes de consumo energético sería significativo.

Para situaciones específicas de hornos, los datos de un sistema de medición de humedad en línea también pueden tener una aplicación práctica en su funcionamiento. En un aserradero que procesa habitualmente cargas con especies mixtas o madera dimensional mixta, una visión precisa del rendimiento del horno puede influir en la programación o los procesos para cualquier carga.

Optimización en la planta de producción

El proceso de secado de madera es, sin duda, tanto un arte como un ejercicio de seguimiento de datos. La infinidad de maneras en que se pueden aplicar los datos de humedad hace que contar con herramientas adecuadas de evaluación y generación de informes sea imprescindible para cualquier empresa que busque optimizar el rendimiento del horno y, al mismo tiempo, aumentar la calidad del producto.

Con un sistema robusto e integrado sistema de medición de humedad en líneaLos resultados del secado en horno y el producto de calidad que entrega a sus usuarios finales pueden ser una obra de arte.

Ron Smith

Como Gerente de Ventas de Wagner Meters, Ron cuenta con más de 35 años de experiencia en instrumentación y sistemas de medición en diversas industrias. Anteriormente, se desempeñó como Gerente Regional de Ventas, Gerente de Producto y Proyectos, y Gerente de Ventas para fabricantes de instrumentación de medición.

Última actualización el 12 de marzo de 2025