Kehittyneiden optimointimenetelmien sovellus sahan tuotannonsuunnittelussa

Sahatavaran saanto ja laatu riippuvat olennaisesti tukkien mitoista ja muodosta, joita ei voida tarkasti ennakoida ennen sahalle toimitettujen tukkien mittausta. Tukit lajitellaan sahalla mittaustulosten perusteella koneellisesti lajittelulokeroihin, joita on rajattu määrä. Olemme tutkineet, kuinka tukkien lajittelusäännöt tulisi suunnitella optimaalisesti niin, että sahattavat tuotteet täyttävät asiakkaiden tilaukset mahdollisimman hyvin ja tuotteiden myyntituotto maksimoituu. Suunnittelun pohjana käytetään muutaman kuukauden pituisen suunnittelujakson tilauskantaa, tukkitilauksia ja tukkiennusteita. Lajittelusäännöissä kullekin lokerolle määritellään tukkien latvaläpimittaväli millimetrin tarkkuudella sekä mukaan otettavat pituusluokat. Koska jokainen tukki on lajiteltava yksikäsitteiseen lokeroon, lajittelusääntöjen muodostaminen itsessään voidaan käsittää läpimitta-pituusluokkaparien muodostaman joukon ositustehtäväksi. Diskreetti ositustehtävä yhdistettiin lineaarioptimointimalliin, joka kattaa tukkien jaon sahauseriin, sahausprosessin ja tuotteiden sijoittelun asiakastilauksiin tai myyntivarastoon. Sahausprosessin mallintamiseen käytimme VTT:llä kehitettyä sahaussimulaattoria, jolla voitiin laskea tietyn kokoisesta tukista tietyllä sahausasetteella saatavien tuotteiden määrät ja laadut. Sovelsimme tukkien lajittelun suunnittelutehtävän ratkaisemiseksi heuristista VLSN-hakualgoritmia (”Very Large Scale Neighbourhood”), jolla hyvän ratkaisun löytäminen vei 10–20 tuntia laskenta-aikaa. Toteuttamamme ohjelmiston avulla arvioitiin erään Metsäliiton sahan lajittelun parannuspotentiaalia eri skenaarioissa sekä sitä, kuinka suuri hyöty saavutettaisiin kasvattamalla lajittelulokeroiden määrää. Lopuksi arvioimme käyttämämme laskennallisesti raskaan optimointimenetelmän käytäntöön soveltamisen edellytyksiä