Mục tiêu nghiên cứu
Để xây dựng cơ sở lý luận cho việc lựa chọn thiết bị xẻ lại, cần phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất và chất lượng sản phẩm Từ đó, việc lựa chọn loại cưa phù hợp sẽ giúp tối ưu hóa quy trình xẻ gỗ trong dây chuyền tự động, đảm bảo tính hiệu quả và tiết kiệm chi phí.
Nội dung nghiên cứu
Để đạt được mục tiêu của đề tài, luận văn sẽ tập trung vào việc nghiên cứu lý thuyết liên quan đến phạm vi nghiên cứu đã trình bày ở phần trước.
- Xây dựng chỉ tiêu để lựa chọn thiết bị xẻ lại trong dây chuyền xẻ gỗ tự động
- Thiết lập các hàm mục tiêu để lựa chọn thiết bị xẻ lại
- Giải bài toán tối ƣu để lựa chọn thiết bị xẻ lại hợp lý b) Nghiên cứu thực nghiệm
- Điều tra khảo sát về tình hình xẻ gỗ ở Việt Nam;
- Điều tra khảo sát một số loại máy móc phục vụ xẻ lại gỗ ở Việt Nam
- Thực nghiệm xác định một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của một số loại thiết bị sử dụng để xẻ lại
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Khái quát về tình hình chế biến gỗ ở Việt Nam
Ngành chế biến gỗ Việt Nam đã phát triển mạnh mẽ trong những năm qua, với kim ngạch xuất khẩu tăng 30-40% hàng năm, đưa Việt Nam trở thành một trong những quốc gia hàng đầu về xuất khẩu đồ gỗ Số lượng doanh nghiệp chế biến gỗ đã tăng từ 741 vào năm 2000 lên 3.934 hiện nay, cùng với hơn 340 làng nghề và hàng vạn hộ gia đình tham gia Mặc dù có quy mô lớn, phần lớn doanh nghiệp trong ngành là nhỏ và chủ yếu thuộc khu vực tư nhân, trong đó 16% có vốn đầu tư nước ngoài Ngành chế biến gỗ hiện đang sử dụng khoảng 250.000 – 300.000 lao động, nhưng chỉ 10% trong số đó có trình độ đại học, trong khi 45-50% được đào tạo thường xuyên Tuy nhiên, vấn đề thiếu đào tạo bài bản và quản lý kém đang ảnh hưởng đến năng suất lao động, chỉ đạt 50% so với Philippines, 40% so với Trung Quốc và 20% so với Liên minh Châu Âu Do đó, việc nâng cao kỹ năng và bổ sung nguồn nhân lực có trình độ cao là rất quan trọng cho sự phát triển bền vững của ngành chế biến gỗ.
Các doanh nghiệp gỗ Việt Nam hiện được phân loại thành 4 cấp độ: doanh nghiệp FDI và doanh nghiệp lớn, vừa sản xuất sản phẩm xuất khẩu; doanh nghiệp sản xuất ván nhân tạo; và doanh nghiệp chế biến đồ gỗ mỹ nghệ Trong thời gian qua, các doanh nghiệp chế biến gỗ đã nỗ lực cải tiến công nghệ, với việc đầu tư vào nhiều công nghệ mới như xử lý biến tính gỗ và sản xuất vật liệu composite Tuy nhiên, mức đầu tư cho các công nghệ hiện đại này vẫn còn vượt khả năng của nhiều doanh nghiệp Việt Nam.
Năm 2015, xuất khẩu gỗ và sản phẩm gỗ đạt 6,9 tỷ USD, tăng 10,71% so với năm 2014 Dự kiến trong năm 2016, kim ngạch xuất khẩu sẽ đạt từ 7,2 đến 7,3 tỷ USD, với tốc độ tăng trưởng khoảng 8-10%.
Trong năm 2015, Việt Nam có 7 mặt hàng xuất khẩu đạt kim ngạch trên 1 tỷ USD, tổng thu về đạt 6,9 tỷ USD, tăng 10,71% so với năm 2014, theo số liệu từ Tổng cục Hải quan Việt Nam.
Mặt hàng gỗ và sản phẩm gỗ của Việt Nam đã được xuất khẩu đến 37 quốc gia, với Hoa Kỳ, Nhật Bản và Trung Quốc là ba thị trường chủ lực Hoa Kỳ dẫn đầu với kim ngạch 2,6 tỷ USD, chiếm 38,2% tổng kim ngạch xuất khẩu, tăng 18,22% Nhật Bản đứng thứ hai, đạt trên 1 tỷ USD và tăng 9,50% Mặc dù có vị trí thuận lợi trong giao thương, xuất khẩu gỗ sang Trung Quốc chỉ đạt 982,6 triệu USD, tăng 12,72% so với năm 2014, xếp thứ ba trong danh sách các thị trường.
Năm 2015, xuất khẩu gỗ và sản phẩm gỗ sang các thị trường quốc tế ghi nhận sự tăng trưởng tích cực, với 56,7% số thị trường có mức tăng trưởng dương Trong đó, thị trường Thái Lan dẫn đầu với mức tăng 49,3%, tiếp theo là Mehico với 36,79% và Saudi Arabia với 34,42%.
Trong năm 2015, Việt Nam đứng thứ 4 thế giới về xuất khẩu đồ gỗ, chỉ sau Trung Quốc, Đức và Italy Tuy nhiên, thị trường xuất khẩu gặp khó khăn khi có 6 thị trường ghi nhận tốc độ tăng trưởng âm, chiếm 43,2% Cụ thể, xuất khẩu sang Séc, Áo và Thụy Sỹ giảm mạnh với mức giảm lần lượt là 71,30%, 50,28% và 43,88%, tương ứng với kim ngạch 745,5 nghìn USD, 1,4 triệu USD và 2,4 triệu USD.
Theo Hội Mỹ nghệ và chế biến gỗ TPHCM (HAWA), xuất khẩu gỗ và sản phẩm gỗ đang vượt trội hơn nhiều ngành hàng chủ lực khác Dự báo trong năm 2016, kim ngạch xuất khẩu gỗ và sản phẩm gỗ sẽ đạt khoảng 7,2-7,3 tỷ USD, với tốc độ tăng trưởng 8-10%.
Thị trường đồ gỗ trong nước đang phát triển mạnh mẽ, với nhiều doanh nghiệp chuyển hướng từ xuất khẩu sang tạo giá trị gia tăng thông qua thiết kế sản phẩm, nâng cao công nghệ và kỹ năng quản lý Ngành chế biến gỗ và lâm sản đã trở thành một trong những lĩnh vực có giá trị xuất khẩu hàng đầu tại Việt Nam Đặc biệt, sự ký kết Hiệp định Đối tác tự nguyện (VPA) về thực thi luật lâm nghiệp giữa Việt Nam và EU vào cuối năm nay hứa hẹn sẽ mở ra cơ hội lớn cho ngành gỗ Việt Nam trong việc mở rộng và duy trì thị trường xuất khẩu.
EU là thị trường tiềm năng cho sản phẩm gỗ của Việt Nam, nhưng xuất khẩu gỗ sang đây yêu cầu tuân thủ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt Dự thảo đầu tiên về chương trình hành động FLEGT của EU là một ví dụ điển hình, trong đó việc ký kết VPA với các quốc gia đối tác xuất khẩu gỗ vào EU là nội dung quan trọng nhất.
Việc Việt Nam ký kết VPA với EU sẽ củng cố niềm tin của khách hàng từ Hoa Kỳ, Australia và Nhật Bản, những thị trường đã áp dụng quy định tương tự về nguồn gốc gỗ hợp pháp Điều này sẽ mở rộng cơ hội xuất khẩu cho ngành gỗ Việt Nam.
Kết quả điều tra khảo sát về tình hình xẻ gỗ ở Việt Nam
Trong 5 năm qua, ngành công nghiệp xẻ gỗ tại Việt Nam đã phát triển mạnh mẽ, chủ yếu từ gỗ rừng trồng với khối lượng khai thác khoảng 10 triệu m³, trong đó 50% là gỗ có đường kính từ 15 cm trở lên, phục vụ cho sản xuất đồ mộc và xây dựng Số gỗ còn lại được sử dụng để sản xuất dăm và ván nhân tạo Ngoài ra, Việt Nam còn nhập khẩu khoảng 5 triệu m³ gỗ mỗi năm từ nhiều quốc gia để đáp ứng nhu cầu sản xuất đồ mộc trong nước và xuất khẩu Tổng khối lượng gỗ tròn đưa vào xẻ hàng năm đạt khoảng 10 triệu m³, cho thấy sự phát triển đáng kể của ngành này.
Theo kết quả khảo sát tại một số tỉnh trên toàn quốc, ngành xẻ gỗ tại Việt Nam được phân chia thành hai loại chính: xẻ gỗ lớn và xẻ gỗ nhỏ Trong đó, công nghệ và thiết bị sử dụng cho xẻ gỗ lớn đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả sản xuất.
Sơ đồ công nghệ xẻ gỗ lớn đƣợc thể hiện nhƣ sau
Khâu cắt khúc gỗ là bước quan trọng trong quy trình chế biến gỗ nhập khẩu vào Việt Nam, với các loại gỗ chủ yếu như Lim, Tần bì, Bạch đàn đỏ, Sồi, Bạch Dương, Táu và Gụ Trước khi tiến hành xẻ, gỗ lớn cần được cắt thành các đoạn theo quy cách sản phẩm, phổ biến nhất là 4m, 3m và 2,5m Hiện nay, thiết bị cắt khúc chủ yếu được sử dụng là cưa xăng.
Gỗ lớn, kích thước dài
Cắt khúc theo qui cách
Xẻ phá bằng cƣa vòng nằm
Xẻ lại bằng cƣa đĩa hoặc cƣa vanh
Khâu xẻ phá là bước quan trọng trong quá trình chế biến gỗ tròn thành các sản phẩm đồ mộc hoặc xây dựng, bao gồm các loại ván như ván mỏng, ván trung bình, ván dày và gỗ hộp, tùy thuộc vào yêu cầu sản phẩm Thiết bị chính được sử dụng trong khâu này là cưa vòng nằm CD, do Việt Nam thiết kế và chế tạo Mặc dù có cấu tạo đơn giản và vốn đầu tư thấp, thiết bị này vẫn gặp phải một số hạn chế, như năng suất thấp, chất lượng mạch xẻ không cao và tốn nhiều lao động.
Hình 1.2 Khâu xẻ phá bằng cƣa vòng nằm
Khâu xẻ lại là giai đoạn quan trọng trong quy trình sản xuất gỗ, nơi gỗ sau khi xẻ phá được đưa đi xẻ tiếp để tạo ra các sản phẩm như thanh gỗ, nan nạp hoặc chi tiết định hình Thiết bị sử dụng cho khâu xẻ lại chủ yếu bao gồm cưa đĩa, cưa vanh và cưa vòng đứng mini, phần lớn được nhập khẩu từ Trung Quốc và Đài Loan, trong khi một số ít được chế tạo trong nước.
Hình 1.3 Khâu xẻ lại bằng cƣa đĩa b) Công nghệ và thiết bị xẻ gỗ nhỏ rừng trồng
Công nghệ và thiết bị xẻ gỗ từ rừng trồng hiện nay đang phát triển mạnh mẽ, với hàng vạn xưởng xẻ gỗ trên toàn quốc Những xưởng này sử dụng công nghệ và thiết bị đa dạng, phù hợp với các quy cách sản phẩm khác nhau.
- Sản phẩm là thanh gỗ: có hai công nghệ phổ biến nhƣ sau
Trước khi đưa gỗ tròn lên bàn xẻ của cưa vòng đứng mini, cần cắt khúc theo quy cách 60cm, 80cm, và 120cm Sau đó, gỗ sẽ được xẻ phá và xẻ lại trên cùng một cưa vòng đứng mini Thiết bị xẻ này chỉ sử dụng một loại cưa duy nhất, đó là cưa vòng đứng mini được thiết kế và chế tạo tại Việt Nam.
Cắt khúc theo qui cách
Xẻ phá, xẻ lại bằng cƣa vòng đứng mini
Sản phẩn là thanh gỗ
Công nghệ tạo khí có ưu điểm là tỷ lệ thành khí cao, nhưng nhược điểm lớn là năng suất thấp và yêu cầu lao động nặng nhọc Công nghệ này chủ yếu phù hợp cho các xưởng sản xuất nhỏ lẻ tại hộ gia đình và chỉ áp dụng cho gỗ rừng trồng có đường kính nhỏ hơn hoặc bằng 20cm.
Hình 1.4 Gỗ trước khi đưa vào xẻ cắt khúc ngắn
Hình 1.5 Xẻ gỗ bằng cƣa vòng đứng mini
Ngoài công nghệ đã nêu trên còn có công nghệ và thiết bị xẻ nhƣ sau:
Công nghệ xẻ gỗ tròn hiện đại bắt đầu bằng việc đưa gỗ vào bệ kê, sau đó sử dụng cưa vòng nằm để tạo ra các tấm ván không rọc rìa Tiếp theo, gỗ được xẻ lại bằng cưa đĩa hoặc cưa vòng đứng mini, giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm Mặc dù tỷ lệ thành khí thấp, công nghệ này hiệu quả cho các cây gỗ có đường kính từ 20-40cm.
Hình 1.6 Xẻ gỗ bằng cƣa vòn nằm và cƣa vòng đứng mini
Sản phẩm chủ yếu của các công ty chế biến lớn là ván không rọc rìa, sau khi được phơi sấy đạt yêu cầu độ ẩm, ván sẽ được xẻ lại để tạo phôi Công nghệ và thiết bị xẻ ván được thể hiện qua sơ đồ cụ thể.
Xẻ phá bằng cƣa vòng nằm
Xẻ lại bằng cƣa đĩa hoặc vòng đứng mini
Sản phẩn là thanh gỗ
Xẻ phá bằng cƣa vòng nằm
Sản phẩm là ván không rọc rìa
Công nghệ chế biến gỗ tròn bắt đầu bằng việc xẻ gỗ bằng cưa vòng nằm, tạo ra sản phẩm là ván không sạch rìa Sau đó, sản phẩm này sẽ được đưa đi phơi sấy để đảm bảo chất lượng.
Công nghệ xẻ gỗ tại Việt Nam chủ yếu sử dụng cưa vòng nằm và cưa vòng đứng mini được chế tạo lại, bên cạnh đó, một số đơn vị còn áp dụng cưa đĩa để xẻ gỗ Thực tế cho thấy, nhiều hãng sản xuất và công suất khác nhau được sử dụng trong quá trình này.
Một số loại thiết bị đƣợc sử dụng xẻ lại gỗ ở Việt Nam
Cưa vòng đứng mini là thiết bị xẻ phổ biến hiện nay, được sản xuất tại Việt Nam, chuyên dùng để xẻ thanh, xẻ ván mỏng và xẻ nan nạp Ưu điểm nổi bật của cưa này là chiều rộng mạch xẻ nhỏ, giúp tiết kiệm gỗ và tăng tỷ lệ thành khí trong quá trình xẻ.
Hình 1.7 Cƣa vòng đứng sử dụng để xẻ lại b) Cƣa đĩa:
Cưa đĩa là một thiết bị quan trọng trong quá trình xẻ lại gỗ, thường được sử dụng sau khi cưa vòng để xẻ phá Đối với các sản phẩm gỗ thanh, cưa đĩa giúp xẻ lại và xẻ thanh với tốc độ cắt lớn, mang lại chất lượng mạch xẻ cao và năng suất hiệu quả Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất của cưa đĩa là độ dày của mạch xẻ, dẫn đến hao tổn gỗ lớn và tỷ lệ thành khí thấp.
Hiện nay, trong quy trình xẻ gỗ tự động, hai loại máy chính được sử dụng để xẻ lại là cưa vòng đứng và cưa đĩa Mỗi loại máy có những ưu và nhược điểm riêng, do đó việc lựa chọn loại máy phù hợp cần phải được phân tích và tính toán kỹ lưỡng.
Những vấn đề tồn tại và hướng giải quyết khi áp dụng thiết bị xẻ lại ở Việt Nam
1.4.1 Những vấn đề tồn tại
- Chất lƣợng mạch xẻ còn thấp, mạch cƣa còn rộng, từ 1,5- 3,5mm do đó tỷ lệ thành khí còn thấp, một số lớn gỗ biến thành mùn cƣa
- Độ mấp mô bề mặt ván xẻ lớn, từ đó độ dƣ gia công phải lớn, sau khi xẻ lại phải bào nhiều để tạo mặt phẳng
- Năng suất thấp, tiêu tốn điện năng cao
- Tỷ lệ lợi dụng gỗ thấp một phần lớn gỗ biến thành mùn cƣa, phoi bào, khoảng 6 - 10%
- Độ bền của thiết bị thấp, chi phí sửa chữa cao nên giá thành sản phẩm cao, từ đó ảnh hưởng đến lợi nhuận
1.4.2 Hướng nghiên cứu giải quyết tồn tại
Cần nghiên cứu và áp dụng các thiết bị xẻ gỗ có năng suất và chất lượng cao, đặc biệt chú trọng đến chất lượng mạch xẻ và độ rộng mạch xẻ nhỏ, nhằm nâng cao hệ số sử dụng gỗ hiệu quả hơn.
Cần tiến hành nghiên cứu và lựa chọn các thiết bị hiện có nhằm xác định loại thiết bị có năng suất chất lượng cao và hiệu quả kinh tế lớn, từ đó áp dụng vào quy trình xẻ lại trong dây chuyền xẻ gỗ tự động.
- Cần tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện thiết bị xẻ lại để nâng cao năng suất, tỷ lệ thành khí chất lƣợng mạch xẻ
Hiện nay, trong quy trình xẻ lại gỗ, việc áp dụng nhiều loại cưa đĩa và cưa vòng đứng là rất phổ biến Tuy nhiên, các loại cưa này vẫn tồn tại một số hạn chế cần khắc phục Do đó, nghiên cứu và tính toán để lựa chọn thiết bị xẻ lại gỗ phù hợp là cần thiết nhằm đảm bảo năng suất, chất lượng và hiệu quả, đồng thời phù hợp với loại nguyên liệu gỗ đầu vào.
Tổng quan về một số công trình nghiên cứu về lựa chọn thiết bị và thiết bị rọc rìa
1.5.1 Tổng quan về một số công trình nghiên cứu về lựa chọn thiết bị nông lâm nghiệp
Khi áp dụng công nghệ và thiết bị vào sản xuất, việc lựa chọn phải phù hợp với điều kiện kinh tế, kỹ thuật và môi trường Tùy thuộc vào tính chất của công nghệ và thiết bị, các phương pháp lựa chọn sẽ khác nhau.
Trên thế giới, việc áp dụng máy móc trong sản xuất nông lâm nghiệp đã được nghiên cứu một cách khoa học và toàn diện, bao gồm các vấn đề kỹ thuật, kinh tế và bảo vệ môi trường.
15 vệ sức khỏe của công nhân vận hành Sau đây là một số công trình nghiên cứu về lựa chọn thiết bị vào trong sản xuất nông lâm nghiệp
Tác giả J Laarman cùng các cộng sự đã công bố kết quả nghiên cứu về công nghệ và thiết bị trong sản xuất lâm nghiệp tại Philippines, bao gồm việc lựa chọn các loại cưa xăng và máy kéo Nghiên cứu này đã xây dựng phương pháp xác định một số chỉ tiêu kinh tế và đánh giá tác động môi trường của công nghệ và thiết bị được sử dụng.
Việc lựa chọn công nghệ và thiết bị trong sản xuất cần thực hiện qua hai bước: lựa chọn sơ bộ và lựa chọn chi tiết Tài liệu cũng cung cấp phương pháp tính toán chi phí sản xuất liên quan đến việc sử dụng máy móc và thiết bị, cũng như chi phí khấu hao thiết bị trong quá trình khai thác gỗ.
Theo tài liệu, các tiêu chí lựa chọn công nghệ và thiết bị cần bao gồm các yếu tố kinh tế, kỹ thuật, môi trường sinh thái và bảo vệ sức khỏe, với sự nhấn mạnh đặc biệt vào tiêu chí bảo vệ môi trường sinh thái.
Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng để nâng cao hiệu quả sử dụng thiết bị trong sản xuất, công suất của các thiết bị cần phải được lựa chọn phù hợp, không quá lớn hay quá nhỏ Ngoài ra, việc sử dụng nhiều chức năng trên một thiết bị cũng là một giải pháp hiệu quả.
Nghiên cứu cho thấy các yếu tố như dao động, rung động và tiếng ồn vượt quá giới hạn cho phép có ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe của người lao động vận hành máy Điều này không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe của công nhân mà còn tác động đến năng suất và hiệu quả sử dụng máy móc Vì vậy, việc lựa chọn thiết bị cần phải chú trọng đến các yếu tố này để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong công việc.
Nhiều nghiên cứu đã tập trung vào việc đánh giá hiệu quả sử dụng cưa xăng trong việc chặt hạ gỗ, với mục tiêu phân tích năng suất và chi phí sản xuất Các công trình này không chỉ xem xét năng suất lao động mà còn nghiên cứu các yếu tố liên quan đến dao cưa, nhằm tối ưu hóa quy trình khai thác gỗ.
16 động của cưa xăng ảnh hưởng đến người lao động, các tài liệu trên đều đưa ra cách tính khấu hao của cƣa xăng chặt hạ gỗ rừng trồng
Theo tài liệu của FAO, phương pháp tính toán năng suất và chi phí sản xuất khi sử dụng máy kéo nông nghiệp đã được phát triển, đặc biệt trong việc vận chuyển gỗ tại một số quốc gia Kết quả tính toán này sẽ được sử dụng làm tài liệu tham khảo hữu ích cho việc xác định năng suất và chi phí sản xuất trong nông nghiệp khi áp dụng máy kéo để làm đất trồng trọt.
Các nghiên cứu toàn cầu về lựa chọn và sử dụng thiết bị, cũng như đánh giá hiệu quả của chúng, rất đa dạng và phong phú Những nghiên cứu này đã phát triển các phương pháp thực nghiệm để xác định các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật, đồng thời tính toán chi phí sản xuất và khấu hao máy móc Kết quả nghiên cứu cung cấp tài liệu tham khảo hữu ích cho việc lựa chọn thiết bị phù hợp với điều kiện sản xuất cụ thể Tại Việt Nam, đã có một số công trình nghiên cứu về lựa chọn máy móc và thiết bị trong lĩnh vực nông lâm nghiệp.
Đề tài trọng điểm cấp Nhà nước "Nghiên cứu lựa chọn công nghệ và hệ thống thiết bị cho mô hình sản xuất lúa theo hướng cơ giới hóa đồng bộ ở vùng đồng bằng sông Cửu Long và vùng đồng bằng sông Hồng", mã số KC07.06/06-10, do TS Chu Văn Thiện, Viện cơ điện và công nghệ sau thu hoạch làm chủ nhiệm, đã xây dựng hai mô hình cơ giới hóa sản xuất lúa tại hai vùng đồng bằng Đề tài đã lựa chọn hệ thống thiết bị cơ giới hóa phù hợp và khuyến nghị sử dụng máy kéo 4 bánh có công suất từ 25 – 35 mã lực để đạt hiệu quả kinh tế cao Tuy nhiên, đề tài chưa chỉ ra loại máy nào nên áp dụng cho từng địa phương cụ thể.
PGS.TSKH Phan Thanh Tình là tác giả của công trình nghiên cứu mang tên “Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả sử dụng máy và thiết bị trong nông nghiệp” Ông đã công bố nhiều chỉ tiêu quan trọng nhằm đánh giá hiệu quả trong quá trình sử dụng máy móc và thiết bị nông nghiệp.
17 bị trong sản xuất nông lâm nghiệp, tác giả chƣa đƣa ra đƣợc các chỉ tiêu lựa chọn cho từng loại thiết bị
Tác giả Nguyễn Văn Bỉ đã nghiên cứu và phát triển một số phương pháp hiệu quả để tuyển chọn máy móc thiết bị trong khai thác lâm sản, đồng thời ứng dụng cơ giới hóa cho nông thôn miền núi trong công trình của mình mang tên “Một số phương pháp tuyển chọn máy móc thiết bị khai thác lâm sản và cơ giới hóa nông thôn miền núi”.
Tác giả Nguyễn Văn Bỉ trong tác phẩm “Phương pháp lập và giải bài toán tối ưu trong công nghiệp rừng” đã trình bày hai phương pháp giải bài toán đa mục tiêu trong lĩnh vực công nghiệp rừng, bao gồm phương pháp nhân tử Lagrăng và phương pháp hàm trọng lượng.
Tác giả Nguyễn Văn Bỉ trong công trình "Giải bài toán tối ưu đa mục tiêu trong công nghiệp rừng" đã trình bày phương pháp và các bước giải quyết bài toán đa mục tiêu, đặc biệt khi các mục tiêu có sự trái ngược nhau.
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nguồn nguyên liệu để đƣa vào dây chuyền xẻ gỗ tự động
Dây chuyền xẻ gỗ tự động được thiết kế để xử lý gỗ nhập khẩu với đường kính từ 30cm đến 80cm Ngoài ra, nó cũng có khả năng xẻ gỗ rừng trồng tại Việt Nam có kích thước lớn Một số loại gỗ phổ biến được sử dụng trong quá trình xẻ bao gồm gỗ Tần bì và gỗ bạnh đàn đỏ.
2.1.1 Gỗ Tần bì ( Franxinus spp) a) Nguồn gốc phân bố:
Trên thế giới gỗ tần bì phân bố ở Châu Âu, Bắc Mỹ, nhiều nhất là ở Liên Bang Nga b) Cấu tạo thô đại:
Ảnh cấu tạo thô đại 3 mặt cắt
Mặt cắt ngang Mặt cắt xuyên tâm Mặt cắt tiếp tuyến
Gỗ giác lõi có màu vàng nhạt, trong khi lõi có màu nâu hồng nhạt, với vòng năm không rõ ràng Gỗ sớm và gỗ muộn không được phân biệt, mạch phân bố một cách phân tán và thường tụ hợp thành đơn kép Kích thước mạch trung bình khoảng 0.1 đến 0.2 mm, với số lượng ít, thường dưới 5 mạch trên 1 mm², và không có chất chứa trong mạch.
- Tế bào mô mềm xếp dọc thân cây làm thành dải thƣa
- Tia nhỏ(0.1 mm), số lƣợng nhiều (1016 tia/mm), khó thấy
- Không có cấu tạo thành lớp
- Có ống dẫn nhựa dọc
Ảnh cấu tạo hiển vi 3 mặt cắt
Mặt cắt ngang Mặt cắt xuyên tâm Mặt cắt tiếp tuyến
- Mạch phân bố phân tán; tụ hợp đơn kép 2-3 Số lƣợng trên 1mm 2
(2 -7 mạch/ mm 2 ) Đường kính mạch theo chiều tiếp tuyến trung bình 100-
170 (220)m Lỗ xuyên mạch đơn, lỗ thông ngang xếp xo le; trong mạch có chất chứa màu đen
Tế bào mô mềm trên thân cây được sắp xếp theo hai hình thức chính: một là vây quanh mạch không kín, hai là vây quanh mạch kín hình cánh, tạo thành dải chạy song song với vòng năm.
Tia gỗ có bề rộng từ 2-3 hàng tế bào và chiều cao từ 7-8 hàng tế bào, với mật độ từ 6-11 tia/mm Cấu trúc của tia gỗ không đồng nhất, trong đó có tế bào chứa tinh dầu và tinh thể oxalat được sắp xếp thành dãy dọc.
- Sợi gỗ có chiều dài trung bình 1200-1400m và có vách rất dày
- Gỗ không có cấu tạo lớp
- Gỗ có ống dẫn nhựa dọc d) Một số tính chất vật lý và cơ học chủ yếu của gỗ Tần Bì
Gỗ Tần bì có khối lượng thể tích trung bình 0.63g/cm³ ở độ ẩm 12% và hệ số co rút thể tích trung bình là 0.43 Điểm bão hòa thớ gỗ của loại gỗ này khá thấp, chỉ đạt 23% Ngoài ra, giới hạn bền nén dọc thớ trung bình là 631 N/m², trong khi giới hạn bền khi uốn tĩnh cũng được xác định ở mức trung bình.
(1194 N/m 2 ) Sức chống tách trung bình (11kg/cm) Hệ số uốn va đập trung bình (0.65)
2.1.2 Gỗ Bạch đàn đỏ ( E.urophylla) a) Nguồn gốc phân bố:
Gỗ bạch đàn đỏ đƣợc nhập về từ Úc, Colobia b) Cấu tạo thô đại:
Ảnh cấu tạo thô đại 3 mặt cắt
Mặt cắt ngang Mặt cắt xuyên tâm Mặt cắt tiếp tuyến
- Gỗ giác lõi phân biệt, gỗ giác màu nâu vàng, lõi màu nâu vàng hoặc nâu hồng Có những vệt màu đỏ nâu tạo thành vân
- Vòng năm rõ, gỗ sớm và gỗ muộn phân biệt, vòng năm thường rộng 2- 5 mm Thớ gỗ mịn và nghiêng
- Mạch phân bố trung gian, tụ hợp đơn kép ngắn, trong mạch có chất chứa màu nâu hồng
- Tế bào mô mềm xếp dọc thân cây phân bố ở các dạng: vây quanh mạch kín hình cánh & cánh nối tiếp, liên kết mạch giải hẹp
- Tia gỗ nhỏ và hẹp
- Gỗ có cấu tạo lớp
- Gỗ không có ống dẫn nhựa dọc c) Cấu tạo hiển vi:
Ảnh cấu tạo hiển vi 3 mặt cắt
Mặt cắt ngang Mặt cắt xuyên tâm Mặt cắt tiếp tuyến
- Mạch phân bố trung gian; tụ hợp đơn kép 2-3 Số lƣợng trên 1mm 2 ít
Mạch có kích thước từ 2-7 mạch/mm², với hai loại đường kính khác nhau: loại nhỏ có đường kính 80µm và loại lớn có đường kính trung bình 205µm Các lỗ xuyên mạch đơn và lỗ thông ngang được sắp xếp theo kiểu so le, bên trong mạch chứa chất màu nâu đỏ.
- Tế bào mô mềm xếp dọc thân cây phân bố theo các hình thức: vây quanh mạch kín hình cánh & cánh nối tiếp, liên kết mạch giải hẹp
Tia gỗ có cấu trúc gồm 1-2 hàng tế bào rộng và 7-8 hàng tế bào cao, với mật độ khoảng 12 tia/mm Cấu tạo của tia gỗ không đồng nhất, bao gồm các tế bào chứa tinh dầu và tinh thể oxalat được sắp xếp thành dãy dọc.
- Sợi gỗ có chiều dài trung bình 1042(770 - 1230)m và có vách rất dày
- Gỗ có cấu tạo lớp
- Gỗ không có ống dẫn nhựa dọc d) Một số tính chất vật lý và cơ học chủ yếu của gỗ bạch đàn đỏ
Gỗ Bạch đàn đỏ có khối lượng thể tích trung bình 0.89g/cm³ ở độ ẩm 16%, với hệ số co rút thể tích trung bình là 0.59 Điểm bão hòa thớ gỗ thấp, chỉ đạt 23% Giới hạn bền nén dọc thớ trung bình là 494 kg/cm³, trong khi giới hạn bền khi uốn tĩnh trung bình đạt 1204 kg/cm³ Sức chống tách trung bình của gỗ là 10 kg/cm, và hệ số uốn va đập trung bình là 0.62.
2.1.3 Kích thước của loại gỗ đưa vào xẻ
Căn cứ vào kết quả điều tra khảo sát tôi chọn kích thước trung bình của gỗ tròn đƣa vào xẻ nhƣ sau:
Chiều dài cây gỗ 4m, đường kính từ 30cm đến 80cm
Thiết bị nghiên cứu
2.2.1 Khái quát về dây chuyền xẻ gỗ tự động a) Mô hình dây chuyền thiết bị xẻ gỗ tự động Để tạo ra dây chuyền thiết bị xẻ gỗ tự động đạt năng suất và chất lƣợng cao, đề tài đề xuất thiết kế dây chuyền với các hệ thống nhƣ trong hình 2.2 và hình 2.3:
Hình 2.2 Mô hình dây chuyền thiết bị xẻ gỗ tự động
Hệ thống phân loại và cấp liệu tự động qu ét Hệ thống tự động tia Laser đƣa gỗ tròn vào bàn xoay trở gỗ
Hệ thống tự động xoay trở gỗ và vam kẹp điều khiển tự động bằng quét tia laser (scans3D)
Hệ thống cƣa xẻ tự động ứng dụng Scans 3D ( cƣa vòng đứng)
Hệ thống băng tải di chuyển ván xẻ
Hệ thống tự động rọc rìa, xẻ lại
Hệ thống tự động xếp đống thành phẩm
Hệ thống tự động thu gom phế liệu và xử lý môi trường
Hệ thống chương trình điều khiển tự động dây chuyền
Hệ thống quét tia laser (Scans3D )
Hình 2.3 Mô hình dây chuyền xẻ gỗ tự động đề tài đề xuất thiết kế chế tạo
1- Đống gỗ tròn; 2- Hệ thống cấp liệu tự động ; 3- Hệ thống quét tia laser 4- Hệ thống xoay gỗ, vam kẹp gỗ; 5- Hệ thống cƣa xẻ (cƣa vòng đứng); 6- Hệ thống cƣa rọc rìa, xẻ lại; 7- Đống ván xẻ thành phẩm; 8 - Hệ thống tự động xếp đống, phân loại; 9- Hệ thống tự động thu gom phế liệu, xử lý môi trường; 10- Cabin điều khiển dây chuyền b) Thuyết minh mô hình dây chuyền xẻ gỗ tự động đề tài đề xuất thiết kế chế tạo
1) Hệ thống phân loại và cấp liệu tự động cho dây chuyền Đề tài thiết kế hệ thống phân loại cấp liệu tự động với hệ thống quét hình dạng khúc gỗ, khúc gỗ đƣợc đƣa vào băng truyền và di chuyển trên đó, hệ thống quét tia laser quét toàn bộ hình dạng và kích thước cây gỗ, với phần mềm scans 3D phát hiện khuyết tật, độ cong độ thót ngọn và gửi tín hiệu về bộ vi xử lý trung tâm, bộ vi xử lý sẽ tự động phân loại cây gỗ
Sau khi cây gỗ được phân loại, chúng sẽ di chuyển trên băng chuyền và chờ sẵn để nạp vào hệ thống xoay trở và vam kẹp Khi gỗ trên băng chuyền được nạp, gỗ từ hệ thống cấp liệu sẽ tự động di chuyển vào băng chuyền để luôn sẵn sàng cung cấp cho hệ thống xoay trở Điều này đảm bảo rằng gỗ luôn có mặt trong hệ thống cấp liệu, giúp quá trình hoạt động diễn ra liên tục và hiệu quả.
2 ) Hệ thống tự động đưa gỗ vào bàn xoay trở gỗ
Gỗ tròn không được đưa trực tiếp từ hệ thống cấp liệu vào vam kẹp mà phải qua băng chuyền Hệ thống này nhận gỗ từ cấp liệu và di chuyển đến vị trí vam kẹp, sử dụng tay thủy lực để đẩy gỗ vào vam kẹp Sau khi gỗ được đưa vào, hệ thống lại di chuyển về vị trí nhận gỗ từ cấp liệu và chờ sẵn.
3) Hệ thống tự động quét hình dạng, kích thước khúc gỗ
Khúc gỗ được di chuyển qua hệ thống băng chuyền để chuẩn bị vào bàn xoay và vam kẹp, sau đó sẽ được quét hình dạng để xác định kích thước Tín hiệu quét sẽ được truyền về hệ thống tính toán để lập bản đồ xẻ tối ưu, sử dụng phần mềm chuyên dụng nhằm xác định vị trí và sơ đồ mạch xẻ cho khúc gỗ.
4) Hệ thống tự động vam kẹp xoay gỗ và đẩy gỗ vào cưa
Hệ thống vam kẹp gỗ, xoay gỗ và di chuyển gỗ trong quá trình xẻ bao gồm các bộ phận sau:
Bộ phận xoay trở gỗ sử dụng cánh tay thủy lực để xác định vị trí xẻ tối ưu cho cây gỗ Sau khi gỗ được đưa lên bàn xoay và kẹp, chương trình tự động điều khiển quá trình xoay để đạt vị trí chính xác Khi khúc gỗ đã ở vị trí xác định, cơ cấu tay thủy lực sẽ kẹp chặt lại, đồng thời hệ thống quét cung cấp tín hiệu để lập bản đồ xẻ tối ưu.
- Bộ phận vam kẹp: Có nhiệm vụ giữ cho khúc gỗ cố định với xe gòng trong quá trình xẻ
Bộ phận di chuyển gỗ theo chiều dọc là yếu tố quan trọng trong quá trình xẻ gỗ, giúp đưa khúc gỗ vào lưỡi cưa Quá trình này được thực hiện bằng xe gòng, có nhiệm vụ di chuyển cây gỗ vào vị trí cắt Sau khi cắt xong, xe gòng lùi khúc gỗ về vị trí ban đầu để chuẩn bị cho mạch xẻ tiếp theo Xe gòng di chuyển nhờ vào tời kéo và quá trình này được điều khiển tự động để đảm bảo hiệu quả.
Bộ phận di chuyển ngang khúc gỗ được thiết kế để đẩy khúc gỗ vào lưỡi cưa sau khi hoàn thành một mạch xẻ Cơ cấu đẩy sử dụng động cơ servo kết hợp với vít me đai ốc, với hành trình đẩy chính xác theo chiều dày của tấm ván cần xẻ Quá trình này được lập trình và điều khiển tự động, đảm bảo hiệu quả và độ chính xác trong việc xẻ gỗ.
5) Hệ thống tự động xẻ gỗ
Hệ thống xẻ gỗ được thiết kế với cưa vòng đứng, lắp cố định và có hệ thống cân bằng để giảm rung động, nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm Cưa vòng đứng được trang bị cơ cấu chống dao động cho lưỡi cưa Hệ thống cưa xẻ bao gồm các bộ phận chính như khung cưa, bánh đà, lưỡi cưa, cơ cấu căng lưỡi cưa tự động và cơ cấu dẫn hướng lưỡi cưa, giúp chống dao động hiệu quả trong quá trình cắt.
6) Hệ thống tự động rọc rìa
Sau khi ván được xẻ xong, nó sẽ được đưa vào hệ thống băng chuyền để chuyển đến hệ thống rọc rìa, tùy thuộc vào công nghệ xẻ và yêu cầu kích thước sản phẩm Hệ thống rọc rìa sử dụng cưa đĩa để xử lý gỗ, với thiết kế đẩy bằng ru lô Sau khi hoàn thành quá trình rọc rìa, cánh tay bốc xếp sẽ xếp ván thành đống, trong khi thanh gỗ sau khi xẻ sẽ được phân loại và xếp thành đống theo hệ thống.
Hình 2.4 Hệ thống rọc rìa trong dây chuyền xẻ gỗ tự động
7) Hệ thống tự động xếp đống sản phẩm
Ván xẻ sau khi rọc rìa hoàn chỉnh được bốc xếp thành đống bằng cơ cấu hút chân không Tấm ván được giữ chặt vào tay bốc bằng áp lực chân không, sau đó được nâng lên và di chuyển ngang, dọc đến vị trí xếp Quá trình này sử dụng xe nâng để đảm bảo hiệu quả trong việc sắp xếp gỗ.
29 hàng để di chuyển đống sản phẩm đến kho chứa hoặc đƣa đi sấy hoặc đƣa đi gia công các công đoạn tiếp theo
8) Ca bin điều khiển Để điều khiển toàn bộ quá trình hoạt động của dây chuyền cần một công nhân điều khiển ngồi tại cabin, trong cabin có bàn điều khiển gồm các nút ấn, màn hình, bàn phím, người điều khiển hoàn toàn có thể thay đổi kích thước ván xẻ và công nghệ xẻ (xẻ suốt hay xẻ hộp)
9) Hệ thống điều khiển trung tâm cho toàn bộ quá trình tự động hóa dây chuyền
Hệ thống điều khiển dây chuyền được chia thành hai tầng: tầng giám sát và điều khiển trung tâm, cùng với các mô đun điều khiển thứ cấp như mô đun cấp liệu, lập bản đồ xẻ tối ưu, điều khiển xoay trở gỗ, và di chuyển gỗ theo chiều dọc và ngang Các chương trình điều khiển cho từng mô đun được lập trình và nạp vào bộ nhớ, trong khi chương trình giám sát được nạp vào hệ thống trung tâm để quản lý toàn bộ hoạt động dây chuyền Người dùng có thể tùy chỉnh chương trình điều khiển và thiết lập thông số theo quy trình công nghệ mong muốn, từ đó hệ thống giám sát trung tâm sẽ gửi tín hiệu điều khiển đến các mô đun thứ cấp, đảm bảo dây chuyền hoạt động hiệu quả và đạt yêu cầu đề ra.
10) Hệ thống tự động thu gom phế liệu và xử lý môi trường
Toàn bộ phế liệu và bìa bắp sau khi xẻ được thu gom tại một nơi, có thể được đưa vào hệ thống băm dăm để sản xuất bột giấy, ván nhân tạo hoặc làm nhiên liệu Mùn cưa cũng được thu hồi để sử dụng làm nhiên liệu.
30 liệu Đề tài sử dụng quạt hút kết hợp xyclon để hút và thu gom mùn cƣa và bụi trong quá trình xẻ
Phương pháp nghiên cứu
2.3.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết trong đề tài này là áp dụng lý thuyết lựa chọn thiết bị máy móc, với nội dung tóm tắt như sau:
Để lựa chọn thiết bị hiệu quả, cần xây dựng các chỉ tiêu rõ ràng, xác định hàm mục tiêu và các tham số ảnh hưởng đến hàm mục tiêu Đồng thời, việc lựa chọn phương pháp giải bài toán lựa chọn thiết bị cũng rất quan trọng Chi tiết về phương pháp này có thể tham khảo trong các tài liệu [2]; [3]; [25].
2.3.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
Phương pháp điều tra khảo sát được áp dụng để xác định đại lượng nghiên cứu trong luận văn, thực hiện theo phương pháp điều tra chuyên ngành Nội dung và cách xử lý kết quả của phương pháp này được trình bày chi tiết trong các tài liệu tham khảo [12], [13].
Việc tổ chức và thực hiện thí nghiệm để xác định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của các loại máy được thực hiện bằng phương pháp thống kê toán học và khảo nghiệm máy lâm nghiệp Quá trình này, bao gồm cả việc xử lý số liệu thí nghiệm, đã được trình bày chi tiết trong các tài liệu [11], [12], [13] Các phương pháp nghiên cứu này sẽ được mô tả cụ thể trong các chương tiếp theo khi nghiên cứu từng nội dung.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT TUYỂN CHỌN THIẾT BỊ RỌC RÌA
Các phương pháp lựa chọn thiết bị
Việc tuyển chọn thiết bị sản xuất dựa trên việc đánh giá các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật trong điều kiện làm việc cụ thể Để thực hiện điều này, cần xây dựng một hệ thống các chỉ tiêu đánh giá, có thể khác nhau tùy thuộc vào quan điểm và mục đích của người tuyển chọn.
Theo trình tự phát triển của bài toán tôi giới thiệu một số phương pháp chọn thiết bị thường được áp dụng trong lĩnh vực Nông - Lâm nghiệp
3.1.1 Phương pháp xác định hiệu quả kinh tế trực tiếp
Theo phương pháp này, chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá các thiết bị là lợi nhuận, tức là số tiền lãi mà thiết bị tạo ra trong một năm sản xuất hoặc trong toàn bộ thời gian hoạt động của nó Vì vậy, có hai cách để xác định hiệu quả trực tiếp của thiết bị.
Theo nghiên cứu của Viện Cơ điện Nông nghiệp và chế biến nông sản, lợi nhuận hàng năm được tính toán theo một công thức cụ thể, không bao gồm khấu hao máy móc và lãi suất vốn đầu tư.
Trong đó: La - Lợi nhuận thu đƣợc hàng năm tính bằng tiền
A - Khối lƣợng đơn vị công việc (m 3 ) mà công cụ, máy móc làm đƣợc trong năm,
Tn - Đơn giá khi thực hiện công việc
Cpm - Chi phí sản xuất cho 1 đơn vị công việc (đồng, hoặc đơn vị sản phẩm)
Chi phí sản xuất cho một đơn vị công việc (C pm ) đƣợc tính nhƣ sau:
Cpm = Sct + Scl + Ll + Nm + Bq + Ck (3.2 ) Trong đó: S cl - Chi phí sửa chữa lớn cho 1 đơn vị công việc (đồng)
Sct - Chi phí sửa chữa thường xuyên và phục vụ kỹ thuật
L l - Chí phí lao động trực tiếp bao gồm lương thợ chính và phụ tính theo bậc công việc hoặc đơn giá khoán
Nm - Chi phí nhiên liệu, dầu mỡ hoặc điện năng (đ/đơn vị công việc)
Chi phí bảo quản (Bq) bao gồm các khoản chi cho lao động, vật tư và kỹ thuật cần thiết để bảo quản từng loại công cụ và máy móc, được tính theo đơn vị công việc.
C k - Các chi phí khác (đ/đơn vị công việc)
3.1.1.2 Lợi nhuận của một đời công cụ, máy móc
Theo kết quả nghiên cứu của tiến sĩ khoa học Phan Thanh Tịnh viện
Cơ điện Nông nghiệp [25], lợi nhuận cả đời máy đƣợc tính nhƣ sau:
(3.3) Trong đó: n- Số năm hoạt động của máy
L t Lợi nhuận cả đời công cụ, máy móc
Z - Giá trị còn lại của công cụ, máy móc khi thanh lý
3.1.1.3 Xác định các chỉ tiêu giới hạn
Ngoài hai phương pháp đánh giá hiệu quả thiết bị đã nêu, có thể sử dụng các chỉ tiêu kinh tế cụ thể để đánh giá thiết bị Một trong những chỉ tiêu quan trọng là thời gian hoàn vốn T v, bao gồm cả lãi vay, được tính toán theo công thức nhất định.
(3.4) E=1+p trong đó : p - lãi suất hàng năm phải trả cho vốn mua máy
Là mức lợi nhuận tối thiểu đảm bảo cho việc sử dụng máy không lỗ (không lãi)
L nco = L a Tv (3.5) c) Khối lượng công việc tối thiểu
Là khối lƣợng công việc tối thiểu hàng năm máy phải làm đƣợc để việc sử dụng máy không lỗ (không lãi)
(3.6) d)Hiệu quả vốn đầu tư
Hiệu quả vốn đầu tƣ cho ta biết một đồng vốn đầu tƣ để trang bị công cụ máy móc sẽ thu lại đƣợc bao nhiêu
3.1.2 Phương pháp chuẩn hoá các chỉ tiêu đánh giá
3.1.2.1 Chuẩn hoá giá trị của các phương án theo từng thông số về chất lượng làm việc
Theo nghiên cứu của Viện Cơ điện Nông nghiệp và Chế biến Nông sản, các thông số đặc trưng cho chất lượng làm việc của thiết bị đã được chuẩn hóa theo các công thức cụ thể.
- Nếu giá trị của thông số tiến tới cực đại thì:
- Nếu giá trị của thông số tiến tới cực tiểu thì:
(3.9) Trong đó: W ij - Số điểm về chất lượng làm việc của phương án ở thông số j aij - Giá trị thực của các phương án theo từng thông số
38 asi - Yêu cầu về kỹ thuật phải đạt cho các loại công việc
3.1.2.2 Chuẩn hoá giá trị các phương án theo từng thông số về chi phí
Các chi phí của từng phương án theo các thông số về chi phí được xác định theo công thức: w M aij M ij jMax
Trong đó: M ij - Chi phí của phương án i ở thông số j
Wại - Số điểm về chi phí của phương án i ở thông số j sau khi được chuẩn hoá
M jmax - Chi phí cao nhất của các phương án theo từng thông số
Phương pháp chuẩn hoá các chỉ tiêu thiết bị là một phương pháp thống kê cho điểm, nhưng có nhược điểm lớn là độ chính xác phụ thuộc vào ý kiến của các chuyên gia trong việc xác định trọng số (f i) Khi cần chọn nhiều thiết bị cùng lúc, độ chính xác của phương pháp này sẽ giảm xuống.
3.1.3 Chọn thiết bị theo các thông số tối ưu
Trình tự lập và giải bài toán tối ưu được trình bày qua hai bước: Phân tích định tính và phân tích định lƣợng nhƣ sau:
Phân tích định tính là quá trình đánh giá toàn diện các đặc điểm của thiết bị, giúp xác định ưu nhược điểm và khả năng thực hiện của chúng Qua đó, người dùng có thể lựa chọn thiết bị phù hợp với từng điều kiện cụ thể Việc phân tích dựa trên các yếu tố như hình thức, mẫu mã, chủng loại và thói quen tiêu dùng để đưa ra quyết định chính xác.
Khi chọn thiết bị, việc chỉ dựa vào phân tích định tính là không đủ; cần thực hiện phân tích định lượng để có cái nhìn toàn diện hơn Phân tích định tính giúp xác định một số thiết bị có khả năng sử dụng trong điều kiện sản xuất.
Hiệu quả sử dụng của các thiết bị vẫn chưa được đánh giá cụ thể Phân tích định lượng là quá trình tính toán các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật, xã hội và môi trường để so sánh và chọn ra thiết bị có nhiều chỉ tiêu tốt nhất Sau khi tính toán, có thể áp dụng một trong ba phương pháp để lựa chọn thiết bị phù hợp.
Phương pháp so sánh là một phương pháp truyền thống phổ biến trong sản xuất, mặc dù đơn giản nhưng có độ chính xác thấp Nội dung chính của phương pháp này là tính toán tất cả các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của các thiết bị, sau đó tiến hành so sánh từng chỉ tiêu với nhau Dựa trên kết quả so sánh, thiết bị nào có nhiều chỉ tiêu đạt giá trị tốt sẽ được lựa chọn.
Phương pháp thống kê cho điểm giúp đạt độ chính xác cao bằng cách chấm điểm cho từng chỉ tiêu của các thiết bị Sau khi tổng hợp, thiết bị có điểm cao nhất sẽ được chọn làm phương án tối ưu.
Phương pháp tối ưu liên quan đến việc xác lập mối quan hệ giữa các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và các tham số thay đổi của thiết bị, từ đó tạo ra các hàm mục tiêu Việc khảo sát các hàm mục tiêu giúp xác định miền và điểm cực trị, từ đó tìm ra thiết bị tối ưu nhất tương ứng với tham số có điểm cực trị.
Trong luận án này, tôi áp dụng phương pháp tối ưu để lựa chọn thiết bị rọc rìa trong dây chuyền xẻ gỗ tự động, nhấn mạnh những ưu điểm của phương pháp này.
Thiết lập bài toán chọn thiết bị xẻ lại
Trong ngành sản xuất hiện nay, có đa dạng loại cưa đĩa từ nhiều nhà sản xuất khác nhau, với công suất và chất lượng phong phú Để lựa chọn cưa đĩa một cách chính xác và khoa học, tôi thực hiện quy trình cụ thể như sau:
- Phân loại cƣa theo các hãng chế tạo
Trong số các hãng chế tạo, tôi đã đưa ra một số loại máy với công suất khác nhau để so sánh và lựa chọn, nhằm tìm ra loại máy phù hợp nhất cho hệ thống dây chuyền.
- Như đã trình bày ở trên việc lựa chọn được tiến hành theo phương pháp tối ƣu
3.2.1 Các chỉ tiêu kỹ thuật a) Năng suất xẻ gỗ của thiết bị xẻ lại
Để lựa chọn thiết bị xẻ lại hiệu quả, cần xác định các chỉ tiêu kỹ thuật quan trọng, trong đó năng suất xẻ là yếu tố then chốt Năng suất xẻ được tính toán theo công thức cụ thể, giúp đánh giá khả năng làm việc của thiết bị.
Trong đó: N s ca - Năng suất xẻ trong 1 giờ làm việc, m 2 /h
T - Thời gian làm việc trong 1 giờ tính bằng (giây)
- Hệ số sử dụng thời gian lấy bằng 1=0,8
Diện tích một tấm ván xẻ được tính bằng mét vuông (m²) Thời gian để đẩy cưa hết chiều dài tấm ván là t1 (giây), trong khi thời gian chỉnh thước tựa để lấy kích thước tấm ván là t2 (giây) Thời gian lùi cưa lại và hạ cưa xuống để xẻ mạch khác được ghi nhận là t3 (giây) Tổng số mạch xẻ là n.
Dựa vào công thức (3.11), năng suất xẻ gỗ của các loại cưa có thể được tính toán lý thuyết hoặc thực nghiệm Chất lượng sản phẩm là yếu tố kỹ thuật quan trọng nhất đối với thiết bị cưa xẻ gỗ, trong đó chất lượng ván xẻ được đánh giá qua độ mấp mô.
Bề mặt tấm ván xẻ cần phải nhẵn mịn, với độ mấp mô càng nhỏ càng tốt để đảm bảo chất lượng Để đánh giá độ phẳng của mặt tấm ván xẻ, tôi sử dụng chỉ tiêu độ phẳng, được xác định theo công thức: Δ = 100 % - 100 %.
Trong đó: Δ - là độ phẳng của tấm ván, %
- chiều dài tấm ván đo độ mấp mô, mm h - chiều cao mấp mô lớn nhất, mm
Đối với tấm ván xẻ, nếu chiều dài đo độ mấp mô cố định, thì chiều cao mấp mô càng lớn sẽ dẫn đến độ phẳng càng thấp và chất lượng ván xẻ giảm Ngược lại, nếu độ mấp mô nhỏ, độ phẳng sẽ cao hơn và chất lượng ván xẻ sẽ được cải thiện.
3.2.2 Chỉ tiêu về kinh tế
Chỉ tiêu kinh tế đƣợc đánh giá bằng những chỉ tiêu cụ thể sau: a Chi phí sản xuất:
Chi phí xẻ gỗ là tổng hợp các chi phí phát sinh trong quá trình xẻ gỗ, được tính theo đơn vị tiền trên mỗi sản phẩm (đồng/m²) Công thức tính chi phí này sẽ giúp xác định giá trị chính xác cho từng m2 gỗ đã được xẻ.
Cp = C nc + C nl + C khm + C sc + Cls + C khlc (đ/m 2 ) (3.13 )
Cp - Chi phí sản xuất tính cho 1 m 2 ván xẻ đƣợc (đ/m 2 )
C nc - Chi phí nhân công tính cho 1 m 2 ván xẻ (đ/m 2 )
C nl - Chi phí điện tính cho 1 m 2 ván xẻ (đ/m 2 )
C khm - Chi phí khấu hao máy tính cho 1 m 2 ván xẻ đƣợc (đ/m 2 )
C sc - Chi phí sửa chữa tính cho 1 m 2 ván xẻ đƣợc (đ/m 2 )
C ls - Chi phí lãi suất vay vốn đầu tƣ thiết bị (đ/m 2 )
C khlc - Chi phí khấu hao đĩa cƣa tính cho 1 m 2 ván xẻ đƣợc (đ/m 2 ) b Chỉ tiêu về lợi nhuận
Lợi nhuận từ thiết bị trong một năm hoặc suốt vòng đời máy là chỉ tiêu kinh tế quan trọng nhất khi lựa chọn thiết bị Chỉ tiêu này bao gồm cả năng suất và chi phí, giúp đánh giá hiệu quả kinh tế tổng thể.
- Lợi nhuận trong một ca đƣợc tính toán theo công thức nhƣ sau:
L ca (N s ca k g C p ) (3.14) Trong đó: Lca - Lợi nhuận trong một ca của cƣa vòng tính bằng (đồng)
N s ca - Năng suất trong một ca làm việc (m 2 / ca), tính theo công thức (3.11) kg - Đơn giá thuê khoán (đồng/m 2 ), lấy theo đơn giá thực tế tại địa phương;
Cp - Chi phí cho một ca sản xuất (đồng/ca), tính theo công thức (3.13)
- Lợi nhuận trong một năm của cƣa đƣợc tính theo công thức (3.1) và và đƣợc viết nhƣ sau:
Ln= Ns ca (kg- Cp)D (3 15) Trong đó: Ln - Lợi nhuận trong một năm của cƣa đĩa
Để lựa chọn chính xác loại cưa phù hợp, chúng ta cần xem xét chỉ tiêu lợi nhuận cả đời của cưa, vì số ca làm việc trong một năm của các loại cưa là tương đối bằng nhau.
- Lợi nhuận cả đời cƣa đƣợc tính theo (3.3) có dạng:
( ) + Z (3.16) Trong đó: n - Số năm làm việc của thiết bị tính theo số giờ làm việc của cƣa
Z - Giá thanh lý của cƣa
Khi tính đến lãi suất vay vốn ngân hàng, lợi nhuận cả đời cƣa đƣợc tính theo công thức sau:
Trong đó: E= 1+pq, với pq là lãi suất vay vốn ngân hàng, % c) Thời gian hoàn vốn (T V ) kể cả lãi suất vay vốn đầu tư
Thời gian hoàn vốn đƣợc tính theo công thức sau:
Trong đó Tv- Thời gian hoàn vốn của cƣa, năm d Hiệu quả vốn đầu tư H v
Hiệu quả vốn đầu tƣ là chỉ tiêu tổng hợp đánh giá thiết bị nó đƣợc tính theo công thức (3.7) có dạng nhƣ sau: nd v h n
Trong đó: Th - Thời hạn sử dụng máy tính theo lý lịch cƣa
Znd - Giá bán buôn của cƣa.
Các yếu tố ảnh hưởng đến hàm chỉ tiêu
a) Yếu tố thuộc về loại gỗ
Các loại gỗ khác nhau có cơ lý tính và lực cản cắt khác nhau, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và chi phí năng lượng cần thiết để hoàn thành mỗi mét vuông gỗ xẻ.
Vận tốc đẩy cưa đối với các loại gỗ cứng thường nhỏ, dẫn đến năng suất của thiết bị bị ảnh hưởng Càng nhiều gỗ cứng, năng suất xẻ càng giảm.
Loại gỗ có ảnh hưởng đáng kể đến các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật của thiết bị Trong quá trình lựa chọn thiết bị, tôi đã tiến hành thí nghiệm với một loại gỗ phổ biến và được xẻ nhiều nhất.
44 b) Yếu tố thuộc về kích thước gỗ đưa vào xẻ
Kích thước gỗ khi xẻ ảnh hưởng đáng kể đến năng suất và chất lượng của quá trình này Gỗ có kích thước lớn giúp tăng năng suất vì giảm thời gian bào mặt chuẩn Tuy nhiên, kích thước lớn cũng yêu cầu công suất cưa cao hơn, điều này tác động đến hiệu suất và loại thiết bị cưa xẻ sử dụng.
Kích thước gỗ lớn thì chất lượng mặt gỗ xẻ giảm, do vậy kích thước gỗ ảnh hưởng đến chất lượng mạch xẻ
Kích thước gỗ đóng vai trò quan trọng trong năng suất và chất lượng quá trình xẻ gỗ, do đó việc lựa chọn loại gỗ cần phải dựa trên yếu tố này Bên cạnh đó, các yếu tố liên quan đến thiết bị cưa cũng ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình xẻ gỗ.
Các loại cưa khác nhau có thông số kỹ thuật, chi phí năng lượng điện và độ bền khác nhau, dẫn đến năng suất và chi phí cũng khác nhau.
Công suất của máy là yếu tố quyết định nhất, ảnh hưởng đến các thông số khác của máy Máy có công suất lớn sẽ đạt vận tốc đẩy cưa cao, từ đó tăng năng suất, đặc biệt khi làm việc với tấm gỗ xẻ có bề rộng lớn Ngược lại, nếu diện tích tấm ván nhỏ, năng suất có thể không đạt yêu cầu Vì vậy, công suất máy đóng vai trò chủ chốt trong hiệu quả hoạt động của thiết bị.
Các loại máy khác nhau có vận tốc cắt, tốc độ đẩy, chi phí năng lượng, chi phí sửa chữa và vốn đầu tư khác nhau, dẫn đến năng suất và hiệu quả kinh tế cũng khác nhau giữa các hãng sản xuất.
Vận tốc lưỡi cưa trong quá trình làm việc ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất của máy; vận tốc cắt cao sẽ mang lại năng suất tốt và chất lượng mạch xẻ tốt hơn Tuy nhiên, vận tốc của máy lại phụ thuộc vào công suất của động cơ, trong đó công suất động cơ lớn sẽ cho phép đạt được vận tốc cao hơn.
Bước răng của lưỡi cưa có ảnh hưởng lớn đến năng suất máy, với bước răng lớn giúp tăng năng suất nhưng giảm chất lượng mạch xẻ, từ đó ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Ngoài ra, bước răng của đĩa cưa còn phụ thuộc vào công suất thiết bị; công suất càng lớn thì bước răng càng lớn.
Độ mở của lưỡi cưa ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất cắt gỗ; lưỡi cưa mở rộng sẽ tiêu hao nhiều gỗ hơn, làm giảm tỷ lệ thành khí Ngược lại, độ mở nhỏ có thể tăng ma sát giữa lưỡi cưa và thành mạch xẻ, dẫn đến tăng chi phí năng lượng điện và giảm tốc độ đẩy của cưa, từ đó làm giảm năng suất.
Yếu tố kỹ thuật của thiết bị đóng vai trò quan trọng nhất trong việc ảnh hưởng đến năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế Các yếu tố này có thể được kiểm soát và lựa chọn, trong đó công suất động cơ là yếu tố nổi bật nhất, chi phối các yếu tố khác Do đó, việc lựa chọn công suất máy hợp lý cần phải được tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu quả sử dụng.
Công nghệ sử dụng máy là nhóm yếu tố ảnh hưởng đến năng suất và chi phí sản xuất, công nghệ sử dụng bao gồm các yếu tố sau:
Kỹ thuật sử dụng máy ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất lao động; công nhân có kỹ năng vận hành tốt sẽ đạt năng suất cao, trong khi những người không thành thạo sẽ có năng suất thấp.
Kỹ thuật bảo dưỡng máy móc đóng vai trò quan trọng trong việc giảm chi phí sản xuất Khi máy được bảo trì đúng cách, tuổi thọ của thiết bị sẽ được kéo dài, từ đó nâng cao hiệu quả kinh tế cho doanh nghiệp.
Nhóm yếu tố công nghệ ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và chi phí sản xuất, và người sử dụng có thể điều chỉnh chúng Việc nâng cao kỹ năng sử dụng, bảo trì và sửa chữa máy móc sẽ giúp tăng tuổi thọ thiết bị, từ đó tiết kiệm chi phí và nâng cao hiệu quả kinh tế.
Lựa chọn hàm mục tiêu để chọn thiết bị xẻ lại
Để đánh giá và lựa chọn thiết bị, cần xem xét nhiều chỉ tiêu như năng suất, chất lượng sản phẩm, chi phí sản xuất, lợi nhuận hàng năm và hiệu quả vốn đầu tư Tuy nhiên, việc lựa chọn tất cả các chỉ tiêu này rất phức tạp và tốn thời gian, do chúng có sự ảnh hưởng và phụ thuộc lẫn nhau Vì vậy, trong đề tài này, tôi chỉ tập trung vào một số chỉ tiêu quan trọng nhất, có khả năng chi phối các chỉ tiêu khác, để xây dựng hàm mục tiêu.
Chỉ tiêu quan trọng nhất trong các phân tích là năng suất của cưa, vì năng suất cao mang lại hiệu quả kinh tế lớn Do đó, trong đề tài này, tôi chọn hàm mục tiêu là năng suất, ký hiệu là Ns, với đơn vị tính là m²/h.
Việc sử dụng cưa cần phải đảm bảo hiệu quả kinh tế để được áp dụng rộng rãi, vì vậy, các chỉ tiêu kinh tế phải được xem xét kỹ lưỡng Để đạt được hiệu quả kinh tế cao, chi phí sản xuất và chi phí xẻ của thiết bị cần phải được tối ưu hóa, đồng thời năng suất của máy cũng phải đạt mức cao Dựa trên những phân tích này, tôi đã chọn hàm mục tiêu là hàm lợi nhuận trong suốt vòng đời máy, trong đó lợi nhuận bao gồm cả hàm năng suất và hàm chi phí sản xuất, ký hiệu là L T, với đơn vị tính là đồng trên đời máy.
Trong sản xuất kinh doanh, hiệu quả vốn đầu tư là một chỉ tiêu quan trọng, phản ánh khả năng sinh lời từ mỗi đồng vốn bỏ ra Nếu hiệu quả vốn đầu tư cao, điều này sẽ khuyến khích các hộ nông dân vay vốn để đầu tư vào máy móc và công nghệ phục vụ sản xuất Do đó, chúng tôi chọn hàm mục tiêu là hiệu quả vốn đầu tư, ký hiệu là H v.
Chỉ tiêu về chất lượng sản phẩm sau khi xẻ gỗ là rất quan trọng, trong đó độ phẳng bề mặt ván xẻ càng lớn càng tốt Độ phẳng này không chỉ ảnh hưởng đến tiêu hao gỗ trong quá trình xẻ mà còn tác động lớn đến giá thành sản xuất.
Trong sản xuất đồ mộc, việc bào gỗ nhiều để đạt độ phẳng thấp dẫn đến việc tạo ra nhiều mùn cưa, từ đó làm giảm hiệu quả kinh tế Tuy nhiên, chất lượng mạch xẻ không được coi trọng khi sử dụng thiết bị rọc rìa, vì vậy trong đề tài này, tôi không chọn chất lượng mạch xẻ làm hàm mục tiêu.
Tóm lại: Từ những phân tích ở trên, đề tài chọn ba hàm mục tiêu đó là:
Hàm năng suất (Ns) được tính bằng m²/h, trong khi hàm lợi nhuận đời máy (LT) được đo bằng đ/đời máy và hàm hiệu quả vốn đầu tư (Hv) cũng cần được xem xét khi lựa chọn thiết bị Thiết bị máy móc nào đáp ứng được ba tiêu chí: năng suất cao, lợi nhuận lớn và hiệu quả vốn đầu tư cao, sẽ được coi là sự lựa chọn hợp lý nhất.
Lựa chọn các yếu tố ảnh hưởng tới hàm mục tiêu
Dựa trên những phân tích đã thực hiện, tôi nhận thấy rằng nhóm yếu tố liên quan đến loại gỗ và kích thước gỗ là những yếu tố ngẫu nhiên không thể kiểm soát Do đó, đề tài nghiên cứu sẽ được chọn dựa trên một giá trị và điều kiện nhất định, đặc trưng cho loại gỗ nhằm phục vụ cho thực nghiệm nghiên cứu.
Trong nghiên cứu này, nhóm yếu tố công nghệ được lựa chọn có thể điều khiển và đáp ứng yêu cầu cụ thể Tôi đã chọn sơ đồ công nghệ xẻ hợp lý nhất và tuyển chọn công nhân vận hành máy có tay nghề cao, được đào tạo bài bản và có nhiều kinh nghiệm trong vận hành cưa xẻ tại địa phương Mục tiêu là tiến hành nghiên cứu và thực nghiệm để xác định các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật của một số loại máy.
Nhóm yếu tố thuộc về máy là yếu tố chính ảnh hưởng đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và có thể được điều khiển theo ý muốn của người lựa chọn Mục tiêu của đề tài này là lựa chọn loại máy phù hợp để xẻ gỗ, vì vậy tôi tập trung vào các yếu tố thuộc về máy như thông số ảnh hưởng đến hàm mục tiêu.
Trong các yếu tố thuộc về máy thì công suất của máy là yếu tố quan trọng
Đề tài nghiên cứu tập trung vào các tham số ảnh hưởng đến hàm mục tiêu, trong đó công suất của máy, ký hiệu là (N) và đơn vị tính là (kw), là yếu tố chi phối chính.
Các phương pháp giải bài toán tối ưu chọn thiết bị
Từ các kết quả phân tích ở trên ta có mô hình toán học của bài toán tuyển chọn cƣa đĩa xẻ gỗ đã nêu là:
Với: N - Công suất động cơ cƣa đĩa tham số cần tối ƣu đã trình bày ở trên
; LT, Hv; - Năng suất, lợi nhuận trong một ca sản xuất, hiệu quả vốn đầu tƣ tính theo công thức từ 3.11 3.19
Ta có bài toán tối ƣu với 3 mục tiêu:
Phương pháp giải bài toán tối ưu đa mục tiêu được tổng kết trong tài liệu khoa học kỹ thuật Lâm nghiệp số 6 năm 1997 Việc phân tích nội dung và các phương pháp giải đã nêu là cần thiết để lựa chọn phương pháp phù hợp cho bài toán cụ thể.
Bài toán tối ưu đa mục tiêu có thể được chuyển đổi thành bài toán tối ưu một mục tiêu thông qua một phiếm hàm mục tiêu F(x i ) tối đa, kèm theo các ràng buộc và điều kiện biên Các phương pháp chuyển đổi này rất đa dạng và hiệu quả trong việc giải quyết các bài toán phức tạp.
3.6.1 Phương pháp thứ tự ưu tiên Đây là phương pháp đầu tiên (theo lịch sử của bài toán) Nội dung là trong số các mục tiêu dạng (3.19) chỉ chọn lấy một chỉ tiêu quan trọng nhất, chủ yếu nhất (theo một quan điểm nào đó), ví dụ Y 1 , còn các chỉ tiêu khác đƣợc coi nhƣ những điều kiện giới hạn Bài toán dẫn đến việc tìm cực trị của một chỉ tiêu Y 1 trong khi đảm bảo các giá trị giới hạn của các chỉ tiêu còn lại (bài toán tối ƣu có điều kiện)
3.6.2 Phương pháp hàm trọng lượng
Nếu các tiêu chuẩn tối ƣu có cùng số đo, có thể thành lập tiêu chuẩn tối ƣu kiểu tổng nhƣ sau:
(2.23) Ở đây j - Trọng lƣợng ƣu tiên (độ nặng) đánh giá mức độ quan trọng tương đối của tiêu chuẩn thứ j và chúng phải có điều kiện:
3.6.3 Phương pháp trao đổi giá trị phụ (Phương pháp nhân tử Lagrăngiơ)
Phương pháp trao đổi giá trị phụ, do Haimes đề xuất vào năm 1955, được áp dụng để giải quyết các bài toán tối ưu đa mục tiêu Theo Haimes, bài toán tối ưu đa mục tiêu có thể được chuyển đổi thành bài toán một mục tiêu.
Và hàm mục tiêu đƣợc biểu diễn qua phiếm hàm Lagrăngiơ dạng tổng:
j 1 (3.24) Trong đó ji - Gọi là nhân tử Lagrăngiơ, có ý nghĩa nhƣ hàm trao đổi
Tại điểm tối ƣu thì: Y 1 (x * ) = F(x * , * ) và
Do đó giải hệ (n+m) phương trình:
Để xác định cực trị của hàm mục tiêu F, cần tìm các giá trị của các ẩn x_i và λ_ij, với i = 1, 2, , n và j = 1, 2, , m Các giá trị này bao gồm x₁*, x₂*, , x_n*, và dựa vào giá trị của λ*ij, người ta sẽ thiết kế và chọn các giá trị ε_j để tìm ra lời giải phù hợp.
3.6.4 Phương pháp hàm tổng quát
Sau khi xác định các hàm mục tiêu với thứ nguyên khác nhau nhưng có tính chất cực trị giống nhau, chúng tôi áp dụng phương pháp tối ưu tổng quát để tìm lời giải cho nhiều hàm mục tiêu Phương pháp này được tóm tắt như sau:
- Xác định giá trị cực đại của từng hàm mục tiêu: Nmax; Lmax; Hmax
- Lập hàm tỷ lệ tối ƣu: max
- Lập hàm tỷ lệ tối ƣu tổng quát: = 1+ 2+3 (3.27)
- Xác định giá trị x1, để tối ƣu hàm tổng quát ( 3.27) đạt giá trị cực đại
- Thay các giá trị x1, vào các hàm tỷ lệ tối ƣu 1; 2; 3
- Nếu 1+ 2 + 3 = max thì giá trị x, là các giá trị cực trị cần tìm
- Thay x vào Ns ca, LT, Hv tìm đƣợc giá trị tối ƣu của hàm mục tiêu
Kết luận: Để giải bài toán tối ưu trong việc chọn thiết bị rọc rìa, chúng tôi đã áp dụng phương pháp lập hàm tổng quát nhằm xác định giá trị công suất tối ưu cho loại thiết bị này.