Le rendement des grumes, ou rendement matière, est la part du volume d'une grume qui devient du bois de sciage. Pour le bois de palette, il dépend du diamètre de la grume, de la décroissance, du trait de scie, de la précision du sciage et du plan de débit choisi ; les petits gains comptent, car le bois de palette est un produit à faible marge dont la matière première est le premier poste de coût.
Ce que signifie le rendement
Les scieries expriment le rendement de deux façons. Le rendement volume compare le volume de bois de sciage produit au volume de grumes sciées, généralement en mètres cubes, ou, en Amérique du Nord, sous forme de facteur de rendement du bois de sciage (LRF) en board feet par pied cube de grume ou par unité de volume de grume. Le rendement valeur compare la valeur marchande des produits au coût des grumes ; il est plus pertinent lorsque les qualités diffèrent.
Les fabricants de palettes ont besoin de volume et de la bonne gamme de produits : planches de 20 à 25 mm, avivés pour traverses et tasseaux, et pièces coupées à longueur. Un plan de débit qui gagne en volume peut perdre en valeur s'il produit trop de pièces qui ne correspondent pas à la liste de coupe de la palette.
Le rendement matière est le produit de plusieurs facteurs. Une étude du Service forestier des États-Unis sur le rendement matière a identifié sept grandes influences et montré l'ampleur des effets du trait de scie, de la précision de sciage et du plan de débit.
Facteurs déterminant le rendement
| Facteur | Effet sur le rendement | Résultat type (étude du Service forestier des États-Unis) |
|---|---|---|
| Diamètre de la grume | Les grosses grumes donnent un meilleur rendement car la proportion perdue en dosses et délignures diminue | La modélisation informatique a montré un rendement croissant avec le diamètre pour toutes les classes de décroissance |
| Décroissance | Les grumes qui s'amincissent vite gaspillent du bois périphérique lorsqu'elles sont débitées en largeurs uniformes | Incluse parmi les facteurs majeurs |
| Trait de scie | Le bois transformé en sciure à chaque coupe | Réduire le trait de scie de 12/32 à 9/32 po (9,5 à 7,1 mm) a augmenté le rendement d'environ 7 % pour des grumes de 5,5 à 12 po (14 à 30 cm) de diamètre |
| Précision de sciage | La variation d'épaisseur des planches impose une surcote | Améliorer la précision de 0,2 à 0,1 po (5,1 à 2,5 mm) a augmenté de 6 % le rendement en board feet |
| Plan de débit | L'emplacement des traits de scie sur la grume | Un décalage de 0,2 po de la position d'une grume de 8 po a donné 25 % de bois de sciage en plus dans un cas |
| Gamme de produits | Admettre des planches étroites ou courtes permet d'utiliser le bois périphérique | Ajouter le bois 1×4 à la liste de produits a augmenté le rendement de 9,7 % sur une grume de 7,1 po |
| Délignage et tronçonnage | Décision de l'endroit où éliminer le flache | Le délignage optimisé par ordinateur a atteint 97 % de l'optimum théorique |
Ces chiffres proviennent d'une étude par simulation informatique portant sur une technologie de scierie ancienne ; ils illustrent donc des effets relatifs et ne garantissent pas les résultats dans une scierie moderne.
Plans de débit
Un plan de débit décrit comment les traits de scie sont disposés sur le bout d'une grume. Les plans courants pour le bois de palette comprennent :
Débit en plot (sciage en continu)
La grume est sciée de part en part en planches parallèles, qui sont ensuite délignées. Simple et rapide ; le flache reste sur les planches extérieures jusqu'au délignage.
Débit sur avivé (avivé central et planches de rive)
La grume est d'abord débitée en un avivé central (cant) : une poutre équarrie ou rectangulaire. Les planches de rive sont débitées dans les deux faces extérieures. L'avivé est ensuite refendu en planches ou utilisé entier comme traverse, bois à tasseaux ou poutre. Le débit sur avivé est le plan de base des lignes à canter à plaquettes et de nombreuses scieries de palettes.
Débit par qualité
Les planches sont sciées et tournées pour placer les nœuds et défauts là où ils nuisent le moins. Il est utilisé surtout pour les feuillus de haute qualité et reste moins courant pour le bois de palette.
Débit selon la liste de coupe de la palette
Les scieries spécialisées dans la palette peuvent débiter des avivés à la section exacte des traverses ou des tasseaux, et des planches aux dimensions du plan de palette ; voir tasseaux de palettes et conception de palettes sur mesure.
Petites grumes
Les scieries de palettes utilisent des grumes que les scieries produisant du bois de construction n'accepteraient pas : pièces petites, tortueuses, noueuses ou de basse qualité, ainsi que les cœurs et dosses extérieures de grosses grumes. Ces grumes comportent un fort pourcentage de flache et de dosses et donnent donc un rendement volume plus faible, mais elles sont bon marché.
Les techniques pour petites grumes comprennent :
- Lignes à canter à plaquettes qui traitent à grande vitesse de petites grumes droites de résineux et produisent des avivés standard.
- Scies multilames qui débitent un avivé en plusieurs planches ou tasseaux en une seule passe ; voir scies multilames.
- Scies de refente à ruban à trait de scie fin pour refendre avivés et dosses ; voir scies de refente et scies de refente à ruban.
- Valorisation des dosses : délignage des dosses extérieures pour récupérer des planches étroites destinées aux tasseaux et aux pièces de palettes.
L'essence et la qualité des grumes modifient aussi le rendement ; voir essences de bois utilisées pour les palettes et épicéa et sapin.
Optimisation et scannage
Le scannage informatisé permet aux scieries de choisir un plan de débit pour chaque grume. La presse spécialisée sur les lignes de sciage pour palettes décrit les principales technologies : des scanners à ombre LED mesurent le diamètre, la décroissance et la longueur de la grume ; des combinaisons laser-caméra construisent des images 3D qui tiennent compte de la courbure et du cintre ; des scanners linéaires positionnent l'alimentation et les têtes de coupe ; et des scanners transversaux à la déligneuse repèrent le flache pour maximiser la largeur de planche utilisable. Comme le note l'article, les lignes à canter de résineux à haut rendement sont souvent arrêtées lorsque le système de scannage et d'optimisation tombe en panne, car la conduite manuelle ne peut égaler son rendement.
L'étude du Service forestier l'a montré : le meilleur système de choix de la face d'ouverture, qui détermine la position de la première coupe, a augmenté le rendement de 21 % en moyenne pour des grumes de 5 à 20 po, par rapport à une approche standard. En pratique, les résultats varient selon le type de scierie, mais l'optimisation est un moteur essentiel de la rentabilité.
Mesures pratiques pour améliorer le rendement
- Trier les grumes par diamètre afin que chaque classe soit sciée avec le bon plan de débit.
- Réduire le trait de scie avec des lames plus fines lorsque les machines le permettent.
- Maintenir la précision des scies. Des guides usés et des lames émoussées causent des variations ; contrôler régulièrement l'épaisseur des planches ; voir maintenance des machines à palettes.
- Adapter la gamme de produits à la liste de coupe pour que chaque pièce ait un usage.
- Valoriser les coproduits. Réduire en plaquettes les dosses et délignures pour la pâte ou la biomasse améliore l'économie globale ; voir déchets de bois de palette et biomasse.
- Mesurer. Suivre le rendement par classe de grumes et par équipe, et examiner les écarts.
Le processus d'ensemble est décrit dans fonctionnement d'une scierie.
Questions fréquentes
Qu'est-ce que le facteur de rendement du bois de sciage (LRF) ?
Le LRF mesure la production de bois de sciage par unité de grume entrante, généralement en board feet par pied cube de grume. Un chiffre plus élevé signifie qu'une plus grande part de la grume devient du bois de sciage.
Qu'est-ce qu'un avivé (cant) ?
Un avivé (cant) est une grume équarrie sur deux ou quatre faces. Il peut être débité en planches ou utilisé entier comme traverse ou bois à tasseaux.
Pourquoi le trait de scie est-il important ?
Chaque coupe transforme une bande de bois en sciure. Un trait de scie plus fin donne plus de bois de sciage à partir de la même grume, d'où la préférence pour les scies à ruban et les lames à trait fin.
Les petites grumes valent-elles la peine d'être sciées pour les palettes ?
Oui, car les grumes sont bon marché et les composants de palettes peuvent être débités dans de petits avivés et des dosses. Le rendement par grume est plus faible ; des machines efficaces et le scannage sont donc essentiels.
Sources
- Lumber recovery (General Technical Report FPL-39) — USDA Forest Products Laboratory
- Sawlines: Scanners, Computers Optimize Machines — Pallet Enterprise
- Wood Handbook: Wood as an Engineering Material — USDA Forest Products Laboratory