1. Computed tomography (CT) scanning of internal log attributes prior to sawing increases lumber value in white spruce (Picea glauca) and jack pine (Pinus banksiana)
- Author
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Belley, Denis, Duchesne, Isabelle, Vallerand, Steve, Barrette, Julie, and Beaudoin, Michel
- Subjects
Synthetic training devices -- Usage ,Software -- Usage ,Forest products industry ,Backup software -- Usage ,Timber ,CT imaging ,Medical imaging equipment -- Usage ,Algorithms ,Diagnostic imaging ,Backup software ,Software quality ,Algorithm ,Earth sciences - Abstract
The increased pressure on timber supply due to a reduced forest land base urges the development of new approaches to fully capture the value of forest products. This paper investigates the effects of knowing the position of knots on lumber volume, value, and grade recoveries in curve sawing of 31 white spruce (Picea glauca (Moench) Voss) and 22 jack pine (Pinus banksiana Lamb.) trees. Internal knot position was evidenced by X-ray computed tomography (CT) imaging, followed by the application of a knot-detection algorithm allowing log reconstruction for use as input in the Optitek sawing simulation software. Comparisons of the three levels of sawing optimization (sweep up, shape optimized, and knot optimized) revealed that considering internal knots before log sawing (e.g., knot optimized) generated 23% more lumber value for jack pine and 15% more for white spruce compared with the traditional sweep-up sawing strategy. In terms of lumber quality, the knot-optimized strategy produced 38% more pieces of grade No. 2 and better in jack pine and 15% more such pieces in white spruce compared with the sweep-up strategy. These results indicate a great potential to increase manufacturing efficiency and profitability by implementing the CT scanning technology, which should aid in developing a strong bioeconomy based on an optimized use of wood. Key words: X-ray computed tomography (CT scan), sawing optimization, knots, sweep, lumber recovery. La pression accrue sur l'approvisionnement en bois causee par la reduction du territoire forestier exige qu'on developpe de nouvelles approches pour tirer la pleine valeur des produits forestiers. Cet article etudie dans quelle mesure le fait de connaitre la position des nreuds peut ameliorer le volume, la valeur et la classe du bois d'reuvre recupere avec le sciage courbe de 31 tiges d'epinette blanche (Picea glauca (Moench) Voss) et de 22 tiges de pin gris (Pinus banksiana Lamb.). La position des nreuds dans le bois a ete detectee par tomodensitometrie dont les donnees ont ete traitees avec un algorithme de detection des nreuds permettant la reconstitution des billes qui sert par la suite d'intrant dans le logiciel d'optimisation du sciage Optitek. Les comparaisons de trois degres d'optimisation du sciage (courbure maximale de la bille dans l'axe vertical, optimisation basee sur la forme, optimisation basee sur la dimension et l'emplacement des nreuds) ont revele que le fait de tenir compte des nreuds avant de scier les billes (p. ex. optimisation basee sur la dimension et l'emplacement des nreuds) a permis de produire du bois d'reuvre qui avait plus de valeur, soit 23 % dans le cas du pin gris et 15 % dans le cas de l'epinette blanche comparativement a la strategie traditionnelle de sciage (courbure maximale de la bille dans l'axe vertical). En termes de qualite du bois d'reuvre, la strategie d'optimisation faisant intervenir les nreuds a produit plus de pieces No 2 et meilleur, soit 38 % dans le cas du pin gris et 15 % dans le cas de l'epinette blanche comparativement a la strategie traditionnelle. Ces resultats indiquent que l'implantation de l'imagerie tomodensitometrique a un fort potentiel pour augmenter l'efficacite et la profitabilite de la transformation, ce qui devrait contribuer a developper une solide bioeconomie basee sur une utilisation optimale du bois. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: tomodensitometrie, optimisation du sciage, nreuds, courbure, recuperation du bois d'reuvre., Introduction Canada is facing a reduced forest land base due to increasing natural and climate-related disturbances, including wildfire and pests, and societal decisions leading to forest protection or non-timber uses [...]
- Published
- 2019
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