Информационные технологии в деревообработке реферат

Обновлено: 13.05.2024

В середине октября 2021 года организация Рослесинфорг, специализирующаяся на комплексном решении лесоучетных и лесоустроительных задач в интересах государства, представила устройство для сбора и обработки данных о деревьях. Предполагается, что новый прибор заменит устаревшие зарубежные аналоги. Подробнее здесь.

Рослесхоз создал единую ИТ-платформу для взаимодействия бизнеса и государства

В июле 2020 года Федеральное агентство лесного хозяйства (Рослесхоз) сообщило о создании единой ИТ-платформы для взаимодействия бизнеса и государства. Она станет частью общероссийского цифрового ресурса, который будет создан на площадке Рослесхоза. Система поможет перевести взаимодействие государства и бизнеса в лесной сфере в электронный формат. Так, онлайн-сервис позволит инвесторам выбирать лесной участок на интерактивной карте и получать право пользования им с помощью электронных аукционов.

Создание платформы путем объединения ЛесЕГАИС и ИС дистанционного мониторинга Рослесхоза

2019: Информационные системы лесной отрасли

2018: Испытания RFID-меток для маркировки древесины ценных пород

В ходе испытаний метки дали близкие к 100% результаты идентификации древесины в автомобиле лесовоза и вагоне при считывании стационарным RFID-порталом на расстоянии до 11 метров, а также выдержали испытания на прочность методом удара. Метки повышенной прочности для маркировки бревен и пиломатериалов выдержали постоянную нагрузку в 1,5 тонны и ударную нагрузку до 5 тонн. Другим преимуществом представленных средств маркировки является то, что они не теряют своих свойств при температуре от -40 до +65 градусов.

Интернет вещей для лесорубов

В Финляндии IT-инструменты помогают бизнесу решить четыре важнейших задачи: узнать точно, что и где растет; что заготовлено и когда надо вывезти; что уже вывезли и как использовали. Разработчики рассчитывают в ближайшее время представить сервис для создания цифровой модели леса. Сейчас для этого апробируются две технологии сбора данных – дроны, вооруженные камерами, и беспилотники с лазерами. Как отмечает старший вице-президент Metsa Group Юха Ямпанен, в будущем каждое дерево, растущее в Финляндии, получится смоделировать, и участники экосистемы смогут узнать его местоположение, длину, диаметр, вид и другие данные.

В ленинградских лесах нет интернета, поэтому данные не передаются онлайн, а обновляются в системе еженедельно, но пока этого, как отмечает Иван Козлов, для планирования работы хватает. Лесовозы оборудованы GPS-датчиками, что позволяет контролировать погрузку, разгрузку и доставку.

В большинстве лесных регионов в России нет даже этого. По итогам первого полугодия 2017 года, ущерб выявленной незаконной рубки, согласно информации Минприроды, превысил 4,5 млрд руб., а на деле тот может быть еще больше. Перенять опыт соседей, учитывающих каждое дерево, российским лесозаготовителям мешает ряд причин.

Обнаружение возгораний в лесах - мониторинг лесоизменений

2015: CRM спасает дерево

Огромный, непоправимый вред природе и всей окружающей среде наносит вырубка лесов, из которых в дальнейшем производится бумага. В странах запада используют эко-бумагу. Повторное использование бумаги производится путем расщепления ее на волокна, очистки и изготовления новых чистых листов. Однако, эта тенденция в основной своей части еще не добралась до России. Но, в малой части, можно найти компании, которые производят такую эко-бумагу, а в дальнейшем и продают ее. Но, такое "удовольствие" стоит в два раза больше, чем обычная бумага.

Немного цифр и статистики. Из одного дерева получается 60 кг бумаги, 24 офисные пачки. В одной такой пачке офисной бумаги находится 500 листов, это 2,5 кг. Средняя компания тратит примерно 10-15 пачек в месяц для оформления различной документации, это 5000-7500 листов, это 25-37,5 кг бумаги. Т.е., за 2 месяца средняя компания расходует одно дерево для своих бумажных нужд. Получается, что при самых минимальных затратах компания расходует 6 деревьев в год, это 360 кг бумаги.

По данным Международной ассоциации AIIM:

Для решения всех этих проблем есть одно решение, которое в век цифровых технологий и во времена заботы об окружающей среде подходит для всех компаний. Этим решением является CRM система. CRM система это программное обеспечение для организаций предназначенная для автоматизации стратегий взаимодействия с клиентами. Данная стратегия позволяет повысить уровни продаж, улучшить обслуживание клиентов, путем сохранения информации с самого начала общения с клиентом.

Geoinformation mapping in regions of Russia: materials V of the All-Russian scientific and practical conference (Voronezh, on September 19–22, 2013) / Under Nesterov’s edition by Yu.A. Voronezh: Digital Polygraphy publishing house, 2013. 184 p. (in Russian).

3. Фомин В.В., Залесов С.В. Географо-генетический подход к оценке и прогнозированию лесных ресурсов с использованием ГИС-технологий // Аграрный вестник Урала. 2013. № 12 (118). С. 18–24.

Fomin V.V., Zalesov S.V. Geographic and Genetic Approach to the Evaluation and Prediction of Forest Resources Using GIS-Technologies // Agrarny`j vestnik Urala. 2013. № 12 (118). Р. 18–24 (in Russian).

4. Федосова О.И., Чумаченко С.И. Организация непрерывного лесоустройства на примере Филипповского лесничества Владимирской области // Научно-техническая конференция МФ МГТУ им. Н.Э. Баумана. Мытищи: 2017, С. 49–51.

Fedosova O.I., Chumachenko of S.I. Organization of continuous forest management on the example of Filippovsky forest area of the Vladimir region // The MF MSTU scientific and technical conference of N.E. Bauman. Mytishchi: 2017, Р. 49–51 (in Russian).

5. Гриднев А.Н. Непрерывное лесоустройство – основа устойчивого природопользования // Природа без границ: материалы II Международного экологического форума. Владивосток, 2007. С. 61–64.

Gridnev A.N. Continuous forest management – a basis of steady environmental management // Nature without borders: materials II of the International ecological forum. Vladivostok, 2007. P. 61–64 (in Russian).

6. Kou W., Liang C., Wei L., Hernandez A.J., Yang X. Phenology-Based Method for Mapping Tropical Evergreen Forests by Integrating of MODIS and Landsat Imagery. Forests. 2017. 8. P. 34.

7. Nestola E., Sanchez-Zapero J., Latorre C., Mazzenga F., Matteucci G., Calfapietra C., Camacho F. Validation of PROBA-V GEOV1 and MODIS C5 & C6 fAPAR Products in a Deciduous Beech Forest Site in Italy. Remote Sens. 2017. 9. P. 126.

8. Чермных А.И. Оплетаев А.С. Анализ повыделенной геобазы с использованием SQL-запросов для определения статистически достоверной информации на примере ГИС MapInfo // Леса России и хозяйство в них. 2013. № 1 (44). С. 53–54.

Chermnyuh A.I., Opletaev A.S. Forest data-base analis with SQL-question for investigate statistic true information in GIS-MapInfo // Lesa Rossii i xozyajstvo v nix. 2013. № 1 (44). Р. 53–54 (in Russian).

9. Чермных А.И., Оплетаев А.С., Залесов С.В. Возобновительные процессы под пологом лиственничников в лесах ХМАО-Югры // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2012. № 31. С. 78–82.

Chermnykh A.I., Opletaev A.S., Zalesov S.V. The Renewable Processes under the Canopy of Larch Forests in the Khanty-Mansiysk-Ugra // Aktual`ny`e problemy` lesnogo kompleksa. 2012. № 31. Р. 78–82 (in Russian).

Информационные технологии – это совокупность методов и средств, используемых для сбора, хранения, обработки и распространения информации. Современное состояние информатизации лесного хозяйства позволяет надеяться на быстрое и повсеместное внедрение геоинформационных программ на производственные объекты [1–3].

Информационные технологии позволяют увеличивать эффективность природоохранных и хозяйственных функций лесного хозяйства в несколько раз благодаря возможности быстро и без ошибок обрабатывать большие массивы информации, получать аналитическую статистику по лесному фонду, обрабатывать и проектировать лесохозяйственные мероприятия на больших территориях в кратчайшие сроки. В развитии информационных технологий в лесном хозяйстве заинтересованы все участники лесной сферы, от конечного пользователя лесными ресурсами до госорганов управления лесным фондом.

Цель исследования: проанализировать используемые в лесном хозяйстве информационные технологии для поиска путей дальнейшей автоматизации ведения лесного хозяйства в России.

Материалы и методы исследования

В процессе исследования были изучены законодательные акты, научные статьи по изучаемой проблеме [2–4]. Проанализировано использование программных комплексов MapInfo, ArcGis, Qgis, Excel, Лесфонд, ЛесГис, TopoL, АИС ГЛР в лесном хозяйстве, изучена документация на данные программные комплексы. Проведено сравнение затрачиваемого времени на выполнение стандартных запросов вручную и при использовании информационных технологий.

Результаты исследования и их обсуждение

Традиционная организация лесоустройства подразумевает периодическое, желательно 1 раз в 10 лет, а фактически до 20 и более лет, установление характеристик лесных насаждений и земель лесного фонда, проектирование мероприятий по их использованию, охране, защите и воспроизводству лесов. Статичный характер информации о лесном фонде является главным недостатком существующей системы лесоустроительных работ.

Для решения ситуации с актуальностью лесоустроительной информации следует полностью переходить на использование геоинформационных систем (ГИС) и ведение БД лесных участков. Средний арендуемый лесной участок в РФ состоит из пяти тысяч выделов, обработать таксационные описания, провести анализ и принять проектные решения без использования информационных технологий невозможно в разумные сроки, вследствие чего арендаторы с развитием электронно-вычислительных машин до современного уровня стали активно использовать ГИС и БД при ведении лесного хозяйства [3].

В настоящее время в Российской Федерации нет законодательно утвержденных работающих ГИС технологий, комплексно автоматизирующих все этапы и элементы деятельности предприятий лесного хозяйства. Тем не менее внедрение ГИС в отрасли ведётся активно [4], но децентрализованно. Понимание необходимости этих технологий растет быстро и на всех уровнях.

Во всех регионах РФ используются разные подходы к информатизации лесного сектора, начиная с использования специализированных программных комплексов Лесфонд, ЛесГис, TopoL, заканчивая применением отдельных программных продуктов общего назначения Qgis, MapInfo, ArcGis, Excel.

Применение информационных технологий для решения текущих задач анализа и обработки информации о лесном фонде основано на анализе таксационных описаний и планшетов по отдельности или совместно. В результате оцифровки бумажных материалов лесоустройства создаются электронные базы данных (БД). Сформированные БД могут быть использованы до следующего тура лесоустройства на арендуемом участке.

Появление современных ГИС позволяет реально перейти от традиционного лесоустройства к непрерывному с минимальными трудозатратами. Современные электронно-вычислительные машины позволяют обрабатывать и анализировать огромные объемы структурированных данных по состоянию лесного фонда. Не стоит забывать про возможность анализа спутниковых снимков на необходимую территорию. Данные космосъёмки при анализе лесного фонда активно применяются во всем мире [6, 7].

Проведение непрерывного лесоустройства позволит обеспечить:

- высокую эффективность лесохозяйственного производства и рациональное непрерывное пользование лесными ресурсами;

- максимальную реализацию проектов организации и развития лесного хозяйства, составленных по материалам базового лесоустройства, с учётом изменений в лесном фонде, происходящих в течение ревизионного периода вследствие осуществления лесопользования, лесохозяйственной деятельности, а также иных воздействий на лес и лесную среду;

- выявление в полном объеме и постоянное уточнение ресурсов древесины по всем видам пользования лесом с учётом интенсивности лесопользования, мест проведения мероприятий, устранения и локализации факторов, неблагоприятно воздействующих на рост и развитие насаждений, их экологическое состояние;

- более гибкое и оперативное управление всеми производственными процессами (начиная от органов контроля, заканчивая конечным пользователем лесного участка) с переходом на электронные формы обмена между ними и другими заинтересованными;

- получение достоверных сведений о состоянии лесов и рациональном использовании лесных ресурсов на арендованных участках лесного фонда, росте и формировании отдельных насаждений, принятии оперативных мер по устранению недостатков в ведении лесного хозяйства, осуществлении лесозаготовок, других пользований лесом и нежелательных тенденциях в динамике лесного фонда;

- повышение достоверности материалов базового лесоустройства, очищение их от ошибочной информации, сокращение затрат труда на проведение очередного лесоустройства и ведение документации по учёту лесов и лесного кадастра.

Особую ценность материалы непрерывного лесоустройства приобретают при разработке для арендаторов проектов освоения и ведения лесного хозяйства на арендуемых участках лесного фонда. Использование ЭВМ, безусловно, может быть эффективным и на подготовительном этапе заключения арендных отношений для получения экспертных оценок лесного фонда, подбора участков, в наибольшей степени удовлетворяющих потребности арендатора и владельцев лесного фонда.

Основной задачей развития информационного внедрения в лесное хозяйство можно считать задачу по созданию совмещенной таксационно-картографической базы данных всех лесничеств, которая позволяла бы вносить в них текущие изменения и иметь актуализированную информацию о лесном фонде.

Ведение непрерывного лесоустройства позволит минимизировать затраты на проведение лесоустроительных работ, так как все изменения в лесном фонде будут вноситься в процессе текущих работ в лесном секторе. Лесничий будет вносить произошедшие изменения по лесному фонду в БД ГИС-системы вместо нанесения на бумажный планшет, по трудозатратам это эффективней. К началу следующего тура лесоустройства в лесничестве будет готовая БД, которую останется только актуализировать по возрасту насаждения с учётом естественного прироста древесины за прошедший временной период.

Программа управления базами данных должна позволять выполнять следующие функции:

- просматривать таксационные описания выделов и окрашенные по преобладающим породам карты-схемы лесничеств в масштабе от 1:200 000 до 1:10 000;

- печатать на принтере схему квартала в масштабе от 1:50 000 до 1:10 000;

- вносить любые текущие изменения как в таксационную, так и картографическую базу данных;

- отбирать данные из таксационной и картографической баз по запросам пользователя и получать для просмотра и печати ведомости соответствующих выделов с их таксационной характеристикой;

- проводить по мере внесения текущих изменений учёт лесного фонда, получать для просмотра и печати его данные по формам ГЛР;

- осуществлять материально-денежную оценку лесосек.

Таким образом, созданные базы данных лесничеств дают возможность оперативного поиска нужной лесоустроительной информации [8, 9] и формирование необходимого документа отчётности с минимальными трудозатратами исполнителя. Например, отбор спелых и перестойных насаждений хвойных пород с учётом категорий защитности по лесничеству займёт не более 5 мин, тогда как по бумажным таксационным описаниям на это уйдёт не менее 5 ч, а с записью данных – несколько дней. Как видим, помощь БД в организации и анализе лесохозяйственных работ огромна. Получение данных учёта лесного фонда по формам ГЛР занимает обычно несколько дней, по уч. лесничеству – неделю, а по лесничеству – месяц. На основе баз данных на это уйдёт 5 мин. Использование табличных редакторов и ГИС-систем для повыделенного анализа лесного фонда уже внедрено практически во всех лесничествах.

По мнению авторов, необходимо разработать единую ГИС программу для лесной отрасли, организовать подготовку общих нормативов ведения баз данных, которые затем будут использованы для ведения непрерывного лесоустройства. В таком случае затраты были бы во много раз меньше, чем в настоящее время, а внедрение информационных технологий в отрасль будет эффективнее.

Заключение

Таким образом, использование специализированной программы ГИС лесопользователем и лесничеством практически автоматизирует подготовку документов, необходимых при использовании лесов, исключает повторное внесение информации в повыдельную базу данных лесничества, обеспечивает ее поддержание в актуализированном состоянии, иными словами, обеспечивает непрерывное лесоустройство.

Предлагаемые решения по внедрению ГИС в лесную отрасль уже опробованы частью арендаторов и грамотными лесничими. Для общего внедрения осталось разработать единые нормативы, провести централизацию процесса, поручить лесничим и арендаторам вносить изменения в БД своих лесных участков в процессе хозяйственной деятельности и урегулировать законодательно процесс актуализации лесоустроительных материалов на основе БД ГИС с внесёнными в них изменениями за ревизионный период.

Лесопромышленный комплекс имеет один из самых низких показателей цифровизации среди большинства отраслей экономики (по данным McKinsey&Company), хотя потенциал внедрения передовых технологий в этой отрасли огромный.

Точное лесоводство основано на современных подходах учёта экологических процессов в лесах для каждого конкретного участка: точные данные и расширенная аналитика могут оптимизировать все управленческие решения в соответствии с индивидуальными показателями типа почвы, уклона местности, видового разнообразия деревьев.

В частности, выбор видов и условий высадки саженцев на основе характеристик участка повышает их выживаемость. Внесение с переменной скоростью и под контролем спутникового мониторинга питательных веществ или гербицидов и пестицидов существенно снижает экологическое давление и повышает контроль за состоянием деревьев. Автоматизация операций на участке лесозаготовки решает проблему нехватки квалифицированной рабочей силы. А создание моделей роста и урожайности на основе комбинирования пространственных данных о росте деревьев повышает эффективность управления в отрасли.

Так, по данным компании CID Bio-Science, внедрение технологий точного лесоводства лесопромышленными компаниями на рынке США привело к сокращению общих расходов на 47%, а внесение химикатов и удобрений на основе цифровых технологий сократило их применение на 2/3 по сравнению с традиционными методами. Кроме того, значительно сократились затраты на картографирование леса, ущерб от незаконной вырубки и лесных пожаров.

По мнению аналитиков компании ResearchandMarkets, рынок точного лесного хозяйства в 2019 году составил 3,9 млрд долларов США и, по прогнозам, достигнет 6,1 млрд к 2024 году при среднегодовом темпе роста 9%. Основными факторами, способствующими росту рынка точного лесного хозяйства, являются растущая механизация в развивающихся странах Азиатско-Тихоокеанского региона и Африки, рост объёмов строительства, растущий спрос на древесину со стороны лесопильных заводов, снижение стоимости технологий картирования лесов, предотвращение незаконных рубок и вырубка лесов, а также усиление государственной поддержки цифровизации лесов.

Планируется, что наибольшими темпами будет расти сегмент рынка, связанный с инвентаризацией и логистикой лесопромышленного комплекса (цифровые данные по объёмам древесины, количеству и диаметру брёвен, что связано с повышением спроса на экономическую оценку лесных районов и отслеживание брёвен на этапе транспортировки) и рынок технологий обнаружения пожаров на основе беспроводных технологий (обеспечивает высокое разрешение и точность, необходимые для раннего обнаружения возгораний). Самый динамичный рост продолжат демонстрировать страны Азиатско-Тихоокеанского региона. Этому будут способствовать как растущая механизация их лесного хозяйства, так и государственные программы по внедрению цифровых технологий, реализуемые в Австралии, Китае, Индонезии и других станах.

Одобрено и рекомендовано к печати редакционно-издательским советом СибГТУ 26.12.2006 г.

Рецензенты: доцент Н.А. Романова (СибГТУ);

М.В. Таргонская (зам. директора Красноярского колледжа деревообрабатывающей промышленности)

Науч. редактор доцент А.В. Мелешко

Редактор РИО С.К. Патюкова

Техн. редактор Т.П. Попова

Подписано в печать . .2007. Сдано в производство . .2007.

Формат 60×84 1 /₁₆. Печать офсетная. Бумага типографская.

Усл. печ. л. . Уч.-изд. л. . Изд. № . Тираж 200 экз.

Заказ № . Лицензия ИД № 06543 16.01.02.

Редакционно-издательский центр СибГту

660049, Красноярск, пр. Мира, 82

Содержание

1 Понятие информационной модели 8

2 Создание нового файла базы данных 19

3 Создание таблиц 23

4 Создание форм 48

5 Создание запросов 70

6 Создание отчетов 94

7 Создание кнопочной формы 102

Библиографический список 115

Введение

Информационные технологии приобретают все большее значение в деятельности промышленных предприятий. В машиностроении, радиоэлектронной промышленности и других отраслях широко используются программные продукты различного назначения. Для автоматизированной технологической подготовки производства и управления предприятием эффективно применяются CAD, CAM, CAE, TDM (модуль технологической документации), PDM (система управления проектными данными) системы. Также используются системы принятия эффективных решений (DSS) и оперативной аналитической обработки информации (OLAP). Для планирования и оперативного управления деятельностью предприятий разработаны ERP-системы. Все эти программы в конечном итоге должны обеспечить создание интегрированной инфраструктуры управления жизненным циклом изготавливаемой продукции (PLM) на базе CALS-технологий.

Другим новым направлением в автоматизации деятельности промышленных предприятий является применение единой интегрированной информационной системы (ИИС) с использованием CALS-технологий. При этом все применяющиеся программы связаны с ИСС, используют единую справочно-конструкторскую и технологическую информацию. Такой подход предусматривает тесную взаимосвязь между отдельными модулями автоматизированной системы и обеспечивает целостность информации при ее эффективной обработке.

Вышеуказанные тенденции в полной мере относятся и к предприятиям лесного комплекса, поскольку в этой отрасли находят широкое применение различные автоматизированные системы. В лесопильно-деревообрабатывающем производстве широко применяются программные средства для разработки плана раскроя пиловочного сырья с использованием оптимальных поставов. Также на основе информационных технологий ведется учет наличия пиловочного сырья, выпуска и реализации пилопродукции, столярно-строительных изделий из древесины.

Эти программы предназначены для решения частных задач и при их создании вопросы интеграции с другими продуктами в рамках действующего предприятия решены не в полной мере. Отсутствуют универсальные программные продукты, способные полностью адаптироваться к условиям отдельных предприятий, имеющих различную технологическую и организационную структуру выпуска продукции.

В настоящее время разработаны и широко используются различные средства, обеспечивающие разработку информационных систем (ИС). К ним относятся объектно-ориентированные языки высокого уровня Delphi, C ++ , VB, различные СУБД, включающие в свой состав аналогичные средства. При таком – объектно-ориентированном подходе – процедуры разработки программ во многом автоматизированы, что дает возможность опытному пользователю программного обеспечения (не программисту) создавать различные приложения в той области знаний, в которой он является специалистом.

Для современного инженера-технолога деревообработки также эта позиция справедлива применительно к использованию автоматизированных информационных технологий в производстве. Технолог, зная структуру предприятия, технологические процессы, оборудование, может разработать приложения для технологической подготовки и управления технологическим процессом. При этом за счет открытости системы в дальнейшем ее можно использовать в качестве основы для создания информационной системы предприятия в целом.

Система управления базами данных MS Access использует реляционную модель данных, имеет встроенные языки объектно-ориентированного программирования (VBA) и обработки данных (SQL). СУБД АССЕS входит в состав профессионального пакета MS OFFICE и интегрирована со всеми его приложениями. С учетом этого для промышленных предприятий данный программный продукт может являться полноценным средством разработки информационных технологий, использующих архитектуру файл-сервер или клиент-сервер.

Целью настоящего учебного пособия является представление информации по работе с основными управляющими объектами СУБД АССЕS, на основе которых в дальнейшем студенты выполняют лабораторные работы, связанные с разработкой информационной модели ПРОИЗВОДСТВО, отражающей структуру лесопильно-деревообрабатывающего предприятия, характеристику выпускаемой продукции, протекающие технологические процессы и др. Использование данного пособия в учебном процессе позволит студентам изучить основные принципы работы с СУБД АССЕS и приобрести навыки обработки данных для получения информации нового качества на основе заданных критериев.

Задачей настоящего учебного пособия является обеспечение самостоятельного изучения студентами:

- методов разработки структуры и создания таблиц базы данных для хранения информации при обеспечении целостности данных и представлении с помощью схемы данных связей между ними;

- методов создания форм, обеспечивающих комфортную работу (ввод и редактирование данных) с информацией, хранящейся в базе данных;

- способов формирования запросов для представления информации, хранящейся в различных таблицах базы данных, в соответствии с заданными критериями отбора и для проведения необходимых вычислений по определенной группе данных;

- методов создания отчетов для представления и распечатки итоговой информации.

Читайте также: