Kuljettajaa opastavat järjestelmät

Transkriptio

1 Kuljettajaa opastavat järjestelmät Kari Väätäinen, Sami Lamminen, Jari Ala-Ilomäki, Matti Sirén ja Antti Asikainen Uudistuvat puutuotearvoketjut ja puunhankintaratkaisut (PUU) -tutkimus ja kehittämisohjelman loppuseminaari Suomen luontokeskus Haltia

2 Miksi kuljettajaa opastavia järjestelmiä puunkorjuuseen? Opastavilla suunnittelun ja päätöksenteon apuvälineillä (karttaopasteet) parannetaan työskentelyn toimintaedellytyksiä Poistetaan epävarmuutta Metsäkoneet keräävät jo nyt mittavat määrät tietoa, jota ei hyödynnetä tehokkaasti Opastavien järjestelmien kehittäminen usein kustannustehokkaampaa kuin raudan lisääminen Tiedonkeruu, -hallinta ja -analysointi kehittyy jatkuvasti

3 Miksi kuljettajaa opastavia järjestelmiä puunkorjuuseen? Erot korjuun tuottavuudessa ja työnjäljessä kuljettajien välillä suuret Merkittävä osa eroista muodostuu suunnittelussa ja päätöksenteossa tehtävistä ratkaisuista Kokemukset muilta toimialoilta tukevat järjestelmien kehittämistä Kustannustehokkuus, polttoainetalous, työssäoppiminen, turvallisuus, työn laatu ja tuottavuus paranevat (Väätäinen ym. 2012: pdf)

4 Onko järjestelmille tarvetta puunkorjuussa? Puunkorjuuyrittäjien mielipiteet heitä koskettavista ongelmakohdista koneellisen puunkorjuun tehokkaassa ja laadukkaassa toteuttamisessa. (Ylimäki ym. 2012; Korjuuyrittäjien näkemysten perusteella: Keskimäärin kokenut kuljettaja 2,5 kertaa kokematonta tuottavampi Oppimisaika ksm. 15,6 kk (3-60 kk) Kokeneilla kuljettajilla myös tehottomia työmalleja käytössä

5 Ajouraverkon suunnittelu ja LoggingMap-konsepti

6 Kuormatraktorin liikkuvuusrajoitteet Rinteen nousukyky: -Moottorin teho -Pyörien luisto Uran sivukaltevuus: -Kaatumisvaara -Reunapuiden vahingoittuminen α 20, 20 ~35% α α β α 10, 10 ~15% β=? Ajouran mutka rinteessä -Kaatumisvaara; Kuorman painopiste tyhjän päällä!

7 Metsäkoneen kuljettaja karttatiedon varassa Hakkuukohteeseen tutustuminen olisi suotavaa, mutta usein mahdoton toteuttaa Nykyiset metsäkoneiden kartat vastaavat paperikarttatietoa erona reaaliaikainen paikannus Kyselytutkimuksen (Ylimäki ym., 2012*) mukaan kuljettajat haluaisivat enemmän tietoa maastonpiirteistä ja puustosta leimikolla * Ylimäki, R., Väätäinen, K., Lamminen, S., Sirén, M., Ala-Ilomäki, J., Ovaskainen, H. & Asikainen, A Kuljettajaa opastavien järjestelmien tarve ja hyötypotentiaali koneellisessa puunkorjuussa, Metlan työraportteja 224 8

8 Tarkan korkeusmalliaineiston peittävyys 10 m Vanha korkeusmalli 1 korkeusarvo aarilla 100 korkeusarvoa hehtaarilla 2 m Uusi korkeusmalli 25 korkeusarvoa aarilla 2500 korkeusarvoa hehtaarilla Lähde: Maanmittauslaitos

9 Rinnekaltevuus?

10 Korkeusmalli turv la

11 LoggingMap-demonstraatiot Erillinen karttanäyttö koneen oman monitorin rinnalla Figure: Jari Ala-Ilomäki 13

12 Demokohde 1

13 Puustovaihtelu leimikolla Suurta Vähäistä Metsäkoneen kuljettajan tarvitsema tieto riippuu olosuhteista Korkeuserot leimikolla Pieniä Suuria Ei tarvetta lisäinformaatiolle Puustomalli Maaston korkeusmalli Maaston korkeusmalli + Puustomalli

14 Opastusta metsäkuljetuksen tehostamiseksi

15 Suuri potentiaali metsäkuljetuksen kehittämisessä kuljettajaopastuksen keinoin Puutavaran ajon suunnittelu ja toteutus on palapeliä, jossa ratkaisevina tekijöinä ovat kuormattavien puutavaralajien ja kuormaustavan valinta Koko kuljettajakunta kokee opastuksen ja palautteen tarpeelliseksi (Ylimäki ym. 2012) Onko omaksuttu työtapa se tehokkain? Lisätieto pehmeiköistä, rinteistä sekä puutavaralajien sijainneista ja määristä koettiin hyödylliseksi Opastusta polttoainetaloudellisuuteen ja koko korjuuketjun huomioon ottamiseen kaipasivat kokeneemmatkin kuljettajat Kuormainvaaka yleistynyt, paikannus- ja muu aistinteknologia kehittynyt kuormien ajon opastuksen ensiaskeleita mahdollista toteuttaa

16 Hakkuutyömaan visualisointi ja puutavaralajimäärät (kuutiometreinä suluissa) 10 m 100 m

17 Kokonaisajomatka laimikolla, metriä Tuloksia Kokonaisajomatkat leimikolla: Vaihteluväli 2,3 kilometriä Ero suurimmillaan 28 % Testikuljettaja Huom! Uudessa ajotavassa käytettiin soveltuvin osin ajomäärää minimoivaa ajotekniikkaa, jossa kuormausajon aikana peruuttaen kuormattiin vähemmistöpuutavaralajia pohjalle ja ajosuunnan vaihdon jälkeen enemmistöä päälle.

18 Tuloksia Tuottavuus, m³/h 22 Kokonaisajomatkan suhde tuottavuuteen 21, ,5 R² = 0, , , Kokonaisajomatka, metriä Tuloksia ei ole julkaistu tutkimusraporttina

19 Puutavaralajien jakautuminen esimerkkileimikolla

20 Kaksi ajotapaa lenkille, toteutunut (VE1) Kuormauksen aikainen ajo 1. kuorma 2. kuorma 3. kuorma 4. kuorma Väätäinen ym. (2013) Ajokertoja:5 kpl 24

21 Kaksi ajotapaa lenkille, tehokas (VE2) Kuormauksen aikainen ajo viivoitettuna 4. kuorma 3. kuorma 2. kuorma 1. kuorma Ajokertoja: 2 kpl 25

22 Tehokkaan ajotekniikan tuomat hyödyt (koko työmaa, VRP-optimointi) Väätäinen ym. (2013) Ajallinen säästö 4,4% Polttoaineen säästö 6,8% Etu bruttotonnikilometreissä 13,3% Etu ajomatkassa 1498m 16,6% Säästö ajoajassa 30,2min 18,5% Purkuajan kasvu 11,8min 14,4%

23 PÄÄTELMÄT Työn tukemista ja opastusta kaivataan erityisesti työuransa alussa oleville koneenkuljettajille, sillä kokemattomien ja kokeneiden kuljettajien tuottavuusero voi olla jopa kolminkertainen Kuljettajat kaipaavat tietoa ja opastusta juuri suunnittelun ja päätöksenteon tueksi (Ylimäki ym. 2012). Paikkatiedon hyödyntämiseen perustuvalla kuljettajaopastuksella on merkittävä potentiaali

24 PÄÄTELMÄT Nykyinen karttatieto ole riittävän tarkkaa ajouraverkoston suunnitteluun. Tarkan karttainformaation hyödyt korostuvat toimittaessa kohteilla, joissa on paljon korkeusvaihtelua, tiheä puusto, säätila tai pimeys haittaavat näkyvyyttä. Tarkan karttainformaation korkeuskäyrät, rinnekaltevuudet ja korkeusvaihtelun kuvaaminen värein nähtiin erittäin hyödyllisiksi karttatasoiksi Aineistoa on saatavilla eri lähteistä. Aineiston analysointi ja siirto karttajärjestelmiin olisi nopeasti toteutettavissa. Hyötyjä hakkuuseen ja metsäkuljetukseen

25 PÄÄTELMÄT Metsäkuljetuksessa ajotekniikat suuressa roolissa Kokonaisajomäärää vähentävä ajotekniikka parantaa tuottavuutta Puunkorjuun tehostamiseksi ja maaperävaurioiden vähentämiseksi olisi tärkeää varustaa lähitulevaisuuden korjuukoneet kulkukelpoisuustiedon keräämiseen ja sen esittämiseen kartalla.

26 PÄÄTELMÄT Voidaan arvioida, että tehokkaisiin työmalleihin perustuva reititysjärjestelmä voisi tuoda jopa %:n tuottavuuslisän, kun vertailua tehdään tuottavuuden suhteen keskitasolla oleviin kuljettajiin. Valtakunnan tasolla puutavaran metsäkuljetuksen vuotuinen kustannussäästöpotentiaali olisi siten yli 10 miljoonaa euroa.

27 Kiitoksia mielenkiinnosta!