PUUTAVARAN AUTOKULJETUKSEN KEHITYS

Transkriptio

1 Markus Mäkinen PUUTAVARAN AUTOKULJETUKSEN KEHITYS Opinnäytetyö Metsätalouden koulutusohjelma Kesäkuu 2008

2 KUVAILULEHTI Opinnäytetyön päivämäärä Tekijä Markus Mäkinen Koulutusohjelma ja suuntautuminen Metsätalouden koulutusohjelma Metsätalous Nimeke Puutavaran autokuljetuksen kehitys Tiivistelmä Kuljetukset ovat keskeinen osa metsäteollisuuden puuhuoltoa. Kaikilla kuljetusmuodoilla on etunsa ja heikkoutensa, joiden painoarvot muuttuvat ajan saatossa. Kuljetusjärjestelmään kohdistuvat vaatimukset ovat muuttuneet ajan myötä. Ratkaisut eivät ole olleet ainoastaan metsätalouden päätösvallassa, vaan ne ovat riippuneet myös yhteiskunnan arvomaailman muutoksista ja panostuksesta infrastruktuuriin. Etäisyyksistä, paikallisista olosuhteista ja puutavaralajeista riippuen suomalainen metsäteollisuus soveltaa rinnakkain useita kuljetusvaihtoehtoja. Tiekuljetukset ovat Suomessa ja monissa muissakin maissa käytetyin kuljetusmuoto. Autokuljetuksen etuja muihin kuljetusmuotoihin verrattuna ovat joustavuus ja nopeus. Ne perustuvat ennen kaikkea kattavaan liikenneverkkoon. Suomessa tieverkko on erittäin kattava. Suomessa auton käyttöä puutavaran kuljetukseen kokeiltiin jo 1920-luvulla. Puutavaran kuljetukseen autot olivat tuolloin kuitenkin vielä heikkoja. Vain pieni osa autoista soveltui edes kevyeen puutavaran ajoon, kuten kuivan halon kuljetukseen, koska autojen kantavuus oli vain 1 2 tonnia. Autokuljetus alkoi saada todellista merkitystä 1930-luvulla. Talvisodan kynnyksellä sillä oli noin kymmenen prosentin osuus teollisuuden puuraaka-aineen kuljetuksista. Kalusto, jolla puutavaran autokuljetus aloitettiin, oli nykyiseen verrattuna, kuin toisesta maailmasta. Ajan myötä autojen suorituskyky ja toimintavarmuus ovat kasvaneet aivan uudelle tasolle. Kuljetuskapasiteetti, nopeus ja luotettavuus ovat moninkertaistuneet. Kehitystyön keskeisiä tavoitteita on alusta lähtien ollut kuljetusten taloudellisuus ja varmuus. Viime vuosikymmeninä on kiinnitetty paljon huomiota myös turvallisuuteen ja kuljettajan ergonomisen ympäristön parantamiseen. Muutosten kohteena on ollut varsinainen kuljetustapahtuma ja sen lisäksi myös kuormaus ja kuorman purkaminen. Koko kuljetusketjua järjestelyineen on kehitetty. Autokuljetus on nykyään raakapuun pääkuljetusmuoto ja sen osuus kaikesta jalostuspaikalle tuodusta raakapuusta on ollut Suomessa viime vuosina noin 80 %. Puutavaran kaukokuljetus metsävarastolta tehtaalle alkaa lähes aina autokuljetuksella. Puutavara kuljetetaan joko suoraan tehtaalle tai kuljetusmuoto vaihtuu autokuljetuksen jälkeen rautatiekuljetukseen, uittoon tai aluskuljetukseen. Käytännössä kaikki puu on kuljetusketjun jossain vaiheessa autokuljetuksessa. Autokuljetus tulee varmasti tulevaisuudessakin säilymään merkittävimpänä kuljetusmuotona puutavaran kuljetuksessa ja metsäteollisuuden raaka-ainehuollossa. Nähtäväksi jää, miten ja mihin suuntaan puutavaran kuljetusyritysten rakenne, yrittäminen, yrittäjän asema ja kuljetusalaa koskeva lainsäädäntö muuttuvat lähivuosina. Asiasanat (avainsanat) Autokuljetus, puutavara ja metsäteollisuus. Sivumäärä Kieli URN 33 s. suomi URN:NBN:fi:mamk-opinn Huomautus (huomautukset liitteistä) Ohjaavan opettajan nimi Timo Antero Leinonen Opinnäytetyön toimeksiantaja

3 DESCRIPTION Date of the bachelor s Author Markus Mäkinen Degree programme and option Degree Programme in Forestry Forestry Name of the bachelor s thesis Development of timber haulage Abstract Haulages are central part of wood raw material procurement for forest industry. All transport methods have them weakness and advantages. Transport system has changed in the course of time. Finnish forest industry applies many haulage methods in the same time, because of distances and local circumstances. Road transports are in Finland and in many other countries the most common transport method. Road transports advantages are that it is flexible and fast transport method. Those advantages were based on the good road connections. Finnish road system is very comprehensive. Timber haulages with special timber motor vehicle were tried first time in Finland in 1920, but vehicle was still quite weak in that purpose. Only few of the vehicles were capable for even light timber transport, like transport dry firewood. Vehicles maximum load was only one or two tons. Haulage with motor vehicles gained importance in 1930 s. Just before the winter war lorry transports had a share of 10 % about raw wood transports. In the beginning, haulage equipment was like another world compared modern technology. Vehicles ability and endurance have raised whole new level. From the start it has been important objective that transports are possible make economic and reliable. Last decades are also safety things and drivers work environment improving came important. Also timber loading and unloading have chanced. In nowadays road transport has a share of 80 % about raw wood transports. Other transport methods are railways, rafting and shipping. Railway transport has a share of 16,5 % about raw wood transports. Rafting share is about 2,4 % and shipping share is about 1 %. Road transport will be the most important timber transport method in the future also. We will see what kind is development in the future. Subject headings, (keywords) Road transport, timber, and forest industry. Pages Language URN 33 p. Finnish URN:NBN:fi:mamk-opinn Remarks, notes on appendices Tutor Timo Antero Leinonen Bachelor s thesis assigned by

4 SISÄLTÖ KUVAILULEHDET 1 JOHDANTO PUUTAVARAN AUTOKULJETUKSEN HISTORIA Autokuljetuksen kehityksen taustoja Autokuljetuksen kehitysvaiheita Kohti autokuljetusta Autokuljetuksen alkutaival Kuorma-auton läpimurto Sota-ajan vaikutus KULJETUSKALUSTON KEHITYS Tausta Termejä ja käsitteitä Kehitysvaiheita Mitat ja massat Aikaisempi kehitys Muutoksia 1990-luvulta lähtien Muu tekniikka Moottori Renkaat Kuormaus Nykyaikainen kuljetuskalusto Voimassa olevat normit Esimerkki nykyajan puutavara-autosta... 19

5 4 KULJETUSTEN OHJAUS Yleistä Historiaa Haasteita ja mahdollisuuksia TIESTÖ JA TURVALLISUUS Yleistä Kuljetusten valvonta KULJETUSYRITYKSET Yleistä Kuljetusyrityksille merkittäviä vaiheita Kuljetusyritysten taloudellinen kehitys Uusi yritysmalli POHDINTA LÄHTEET... 32

6 1 JOHDANTO 1 Metsätalouden tehtävänä on hoitaa metsiä kestävän käytön periaatteella ja jättää tuleville sukupolville elinvoimainen ja monimuotoinen metsäluonto. Sen rinnalla metsätaloudella on toinen, kansantaloudellemme erittäin tärkeä päivittäinen tehtävä: metsäteollisuuden puuhuolto. Kuljetukset ovat keskeinen osa puuhuoltoa. Hakkuuta seuraa lähi- eli metsäkuljetus kannolta kaukokuljetusreitin varteen. Lähikuljetus tapahtuu tiettömässä maastossa suhteellisen pienillä kuormilla ja hitailla nopeuksilla. Sitä seuraa kaukokuljetus jalostuspaikalle. Kaukokuljetus tapahtuu kunnostettua reittiä pitkin, suurempina kuormina ja suuremmalla nopeudella. Metsäteollisuudelle on välttämätöntä, että kuljetusketju kannolta tehtaalle toimii tehokkaasti ja edullisin kustannuksin. Kuljetusjärjestelmään kohdistuvat vaatimukset ovat muuttuneet ajan myötä. Ratkaisut eivät ole olleet ainoastaan metsätalouden päätösvallassa, vaan ne ovat riippuneet myös yhteiskunnan arvomaailman muutoksista ja panostuksesta infrastruktuuriin. Metsäteollisuutemme syntyvaiheessa puutavara kuljetettiin perille uittaen, ellei kysymyksessä ollut tehtaan lähiympäristöstä hevoskuljetusetäisyydeltä hankittu puu. Hakkuut oli keskitettävä metsiin, jotka olivat sellaisella etäisyydellä uittoväylistä tai sahalaitoksista, että hevoskuljetus oli mahdollista. Metsäteollisuuden sijaintikin määräytyi uittoreittien ja koskivoiman saatavuuden mukaan. Pitkän matkan maakuljetukset kävivät mahdollisiksi vasta paljon myöhemmin, ensin rautateitse ja autokuljetuksen yleistyttyä myös maanteitse. Kaikilla kuljetusmuodoilla on etunsa ja heikkoutensa, joiden painoarvot muuttuvat ajan saatossa. Etäisyyksistä, paikallisista olosuhteista ja puutavaralajeista riippuen suomalainen metsäteollisuus soveltaa rinnakkain useita kuljetusvaihtoehtoja. Vesitie-, rautatie- ja maantieverkoston varaan on rakennettu tehokas järjestelmä, joka hyödyntää eri kuljetusmuotojen parhaita puolia. Autokuljetuksesta on kuitenkin kehittynyt Suomessa käytetyin raakapuun kuljetusmuoto, ja sen osuus kaikesta jalostuspaikalle tuodusta raakapuusta on ollut Suomessa viime vuosina noin 80 %. Puutavaran kaukokuljetus metsävarastolta tehtaalle alkaa lähes aina autokuljetuksella. Puutavara kuljetetaan joko suoraan tehtaalle tai kuljetus-

7 muoto vaihtuu autokuljetuksen jälkeen rautatiekuljetukseen, uittoon tai aluskuljetukseen. Käytännössä kaikki puu on kuljetusketjun jossain vaiheessa autokuljetuksessa. 2 Tämän teoreettisen työn tarkoituksena on selventää autokuljetuksen merkitystä metsäteollisuuden puuhuollolle. Tarkoitus on myös koota yhteen puutavaran autokuljetuksen kehitykseen ja nykytilaan liittyviä keskeisiä asioita, sekä herättää ajatuksia ja kysymyksiä autokuljetuksen merkityksestä, kehittämisestä ja tulevaisuudesta. Perehdyn työssäni autokuljetuksen alkutaipaleeseen ja siitä lähtien tapahtuneeseen kehitykseen. Kehitystä tarkastellaan muuttuvan toimintaympäristön, tekniikan, lainsäädännön ja yritysten osalta. Merkittävä painotus on kuitenkin tekniikan kehityksessä. Työssä tarkastellaan myös autokuljetuksen nykytilaa ja työssä on myös joitakin ajatuksia autokuljetuksen tulevaisuudesta. 2 PUUTAVARAN AUTOKULJETUKSEN HISTORIA 2.1 Autokuljetuksen kehityksen taustoja Luotettava ja toimiva kaukokuljetus on välttämätöntä metsätaloudelle ja metsäteollisuudelle. Ellei kaukokuljetus toimi, ei ole edellytyksiä myöskään metsätaloudelle ja metsäteollisuudelle. Jos kaukokuljetuksen kustannukset ovat pitkän etäisyyden tai kuljetusjärjestelmän kehittymättömyyden seurauksena liian korkeat, metsä jää taloudellisen toiminnan kannalta saavuttamattomiin, eikä puutavaralle synny kantohintaa. Muodostuu nolla- alueita, joilla jotkut tai ääritapauksissa kaikki puutavaralajit jäävät vaille kysyntää. Nolla-alue ei ole koskaan ollut tarkalleen määritetty vyöhyke Suomen kartalla, vaan sen rajaus on vaihdellut suhdanteiden mukaan edestakaisin. Havupuisen pinotavaran nolla-alueita oli vielä viime vuosisadan puolivälissä maan pohjois- ja itäosissa, ja lehtipuisen pinotavaran osalta niitä oli kaikkialla, lukuun ottamatta asutuskeskusten ja rataverkoston lähialueita. Teollisuuden puunkäytön kasvaessa ja kaukokuljetusjärjestelmien kehityksen myötä nolla-alueet katosivat 1960-luvulla koko Suomesta. Tässä kehityksessä oli ratkaisevaa kaukokuljetuksen rakennemuutos. (Hakkila 2002, 9.) Niin kauan kuin puutavaran kuljetus oli mies-, hevos- ja vesivoiman varassa, jäi laajoja erämaa-alueita hankalien kuljetusyhteyksien vuoksi nollarajan taakse. Takametsissä

8 3 oli paljon järeätä tukkipuuta, mutta se sijaitsi liian kaukana uittoreiteistä. Joillain alueilla uittoreitit purkautuivat myös väärään suuntaan itärajan taakse. Kaukana vesiteistä olevien metsävarojen käyttäminen edellytti maakuljetuksia, mutta sekä tieverkosto että kalusto puuttuivat. Höyryvoimaan perustunut rautatieliikenne käynnistyi luvun jälkipuoliskolla, mutta rataverkosto oli suppea ja rajoittui aluksi vain Suomen eteläosaan. Vielä pitkään aikaan se ei tuonut merkittävää helpotusta puutavaran kuljetuksiin. Yksityisin voimin rakennetuilla kapearaiteisilla metsäradoilla oli vain paikallista merkitystä. (Hakkila 2002, 11.) 2.2 Autokuljetuksen kehitysvaiheita Kohti autokuljetusta Uutta tekniikkaa ja uusia menetelmiä kohtaan löytyi kuitenkin ennakkoluulotonta ja uhkarohkeaakin yrittäjämieltä. Ensimmäiset rohkeat yritykset uuden tekniikan käyttöönottamisessa oli tuomittu epäonnistumaan, mutta ne olivat tarpeellisia kehityksen käynnistämiseksi. Viipurilainen kauppahuone Rosenius & Seesmann toi jo vuonna 1871 Englannista höyrykäyttöisen maantieveturin sahatavaran kuljetukseen. Vaikka ajoneuvo kulki telojen varassa, eikä ottanut kuormaa kannatukselleen, vaan veti sitä, oli kysymys jonkinlaisesta auton esiasteesta. Kyseisen laitteen yhteydessä voidaan puhua jopa Suomen ensimmäisestä autosta. Laitteen ura päättyi jo muutaman kuukauden kuluttua onnettomasti järven pohjaan. (Hakkila 2002, 11.) Seurasi uusia uskaliaita yrityksiä. Yhden tunnetuimman yrityksen alkuunpanija oli aikoinaan Kemi-yhtiön palveluksessa ollut metsätalouden päämies metsänhoitaja Hugo Richard Sandberg, jolla oli Lapissa useita lempinimiä, joista Iso-Samperi tiettävästi yleisin. Hän oli kuullut puhuttavan, että Kanadassa käytettiin eräänlaista veturia metsäajoissa. Mahtava veturi, joka kulki vankan reen varassa, veti perässään suuren määrän rekiä, joihin ajettava puutavara lastattiin. Kemi-yhtiö oli ostanut Venäjältä suurehkon määrän tukkipuita ja ne oli kuljetettava vedenjakajan poikki Nuorttin seuduilla noin kolmenkymmenen kilometrin päässä oleviin Kemijoen latvapuroihin. Sandbergin aloitteesta päätettiin ajoa varten hankkia noita kyseisiä Lombardin vetureita. Talvella vuosina niillä kuljetettiinkin Venäjältä ostetut puut määräpaikkaansa. Syrjäisellä metsäseudulla, jossa tekniikkaa ei oltu paljon nähty, nämä veturit pitkine rekijonoineen herättivät ihmettelyä. Yritys onnistui teknisesti, mutta ta-

9 4 loudellisesti se oli pettymys. Ajotie oli pidettävä hyvässä kunnossa ja moniin paikkoihin oli hankittava vettä ja järjestettävä vedenottopaikkoja. Korjauksia varten oli kauas sydänmaahan perustettava korjauspajoja, ja niin kustannukset nousivat arvioitua suuremmiksi. Kokeet lopetettiin siihen. (Helander 1949, 422.) Lyhyeen päättyivät myös ne ajokokeet, joita toimeenpantiin traktoreilla osittain jo vuonna 1919, osittain seuraavina vuosina 1920-luvun alkupuolella. Kemi-yhtiö kokeili ajoa niillä, mutta kokeet eivät onnistuneet. Traktorit rikkoutuivat yhtenään ja varaosia oli vaikea saada. Kymi-yhtiö kokeili samoihin aikoihin ajoa Catepillar-traktori ja reki yhdistelmillä. Reet olivat kolme metriä pikiä ja telaketjujen ja rekien raideväli oli 1,35 metriä. Etureet oli varustettu kääntöpankoilla ja etu- ja takareki oli yhdistetty tavalliseen tapaan. Veto tapahtui lujalla ketjulla, mutta peruuttamista ja jarruttamista varten oli rekiparien välillä puomi. Parirekien päällä oli tukeva lava pinotavaran kuormaamista varten. Tie oli tavallinen lumitie, jota ei jäädytetty, koska traktorin telaketju särki tien. Rekipariin lastattiin 18 m³ pinotavaraa ja neljällä rekiparilla ajettiin korkeintaan 72 m³ kerralla. Ajomatka oli 13 kilometriä, ja jos kaikki onnistui hyvin, saatiin päivässä ajetuksi kolme matkaa ja puutavaraa yhteensä 216 m³. Traktorien käytöstä saatiin se kokemus, että korjaukset ja muut kustannukset tulivat niin kalliiksi, että hevosten käyttö oli kannattavampaa. Samankaltaisiin tuloksiin tultiin myös Gutzeit O.Y:n suorittamissa kokeissa. Havaittiin muun muassa, että traktori ja reet eivät saa kulkea samaa raidetta. Traktorien telavälin täytyi olla niin suuri, että reki kulki tässä välissä jäädytettyä raidettaan pitkin. Myöhemminkin Rosenlew & C:o kokeili traktoreilla ajoa, mutta ajo tuli tässäkin tapauksessa kalliiksi ja siitä luovuttiin. Niinpä traktorien käyttö metsäajoissamme havaittiin siihen käyttöön soveltumattomaksi menetelmäksi ja siirryttiin käyttämään autoja. (Helander 1949, 423.) Autokuljetuksen alkutaival Varsinaista kuorma-autoa käytettiin puutavaran kuljetukseen Yhdysvalloissa vuonna Käyttö levisi vähitellen myös muihin metsätalotta harjoittaviin maihin. Suomessakin auton käyttöä kokeiltiin jo 1920-luvulla. Puutavaran kuljetukseen autot olivat kuitenkin vielä heikkoja. Suomen kuorma-, paketti- ja seka-autojen kokonaismäärä ylitti tuhannen yksikön rajan 1920-luvun puolivälissä. Vain pieni osa tuosta määrästä soveltui edes kevyeen puutavaran ajoon, kuten kuivan halon kuljetukseen, koska autojen kantavuus oli vain 1 2 tonnia. (Hakkila 2002, 11.)

10 5 Auton merkitystä ja nopeaa yleistymistä kuvaa epäsuorasti autojen määrän kehitys. Vuonna 1895 oli Yhdysvalloissa tiettävästi neljä autoa, vuonna 1920 niitä oli 9,2 miljoonaa ja vuonna 1930 autoja oli 26,5 miljoonaa. Maailman autokanta oli vuonna 1925 vain noin 25 miljoonaa, mutta vuonna 1930 autokanta oli jo 35,25 miljoonaa. Lyhyessä ajassa oli ilmaantunut aivan uusia, arvaamattomia kuljetusmahdollisuuksia ja yhä ajankohtaisemmaksi kävivät teiden rakentamista koskevat kysymykset. Mietittävänä oli, olisiko järkevintä rakentaa uusia rautateitä vai olisiko parempi rakentaa uusia maanteitä ja parantaa entisiä. (Helander 1949, 423.) Suomessa maanteiden kunnossapito siirtyi valtion haltuun vuonna Tuona aikana autolla oli alkanut olla huomattava merkitys tavaran kuljettajana. Silloin piti Suomessakin alkaa pohtia edellä mainittua tiekysymystä. Maanteiden kunnossapito ei ollut mikään vähäpätöinen asia. Valtio oli vuoteen 1934 mennessä panostanut siihen yhteensä 1,867 miljoonaa markkaa. Valtiolle siirtymisen jälkeen ja vuoteen 1934 mennessä oli tieverkoston pituus lisääntynyt kilometristä noin kilometriin. Myös autokanta kasvoi koko ajan ja mitä suuremmaksi autokanta kävi, sitä suuremmaksi kävi myös kilpailu rautateiden kanssa. Suomessa oli havaittavissa samansuuntaista kehitystä, kuin muuallakin. Autoliikenne alkoi pienentää rautateiden sekä tavaran, että matkustajien määrää. Vaikka autoliikenne siis uhkasi rautateiden asemaa henkilöliikenteessä, oli kuorma-autojen merkitys vielä suhteellisen pieni. Kuormaautoista ei tullut rautateiden kilpailijaa, vaan pikemminkin rautateillä kuljetettavan tavaramäärän kartuttaja. Kuorma-autot kokosivat asemille syrjäseuduilta tuotua tavaraa, ennen kaikkea puuta. Maantieverkosto, joka suurelta osin oli syntynyt vuosisatojen ja vuosikymmenien aikana, osoittautui piankin harvaksi ja puutteelliseksi. Havainto aiheutti sitten uusien valtateiden rakentamista ja taajemman tieverkoston suunnittelua. (Helander 1949, 424.)

11 2.2.3 Kuorma-auton läpimurto 6 Autokuljetus alkoi saada todellista merkitystä 1930-luvulla. Talvisodan kynnyksellä sillä oli noin kymmenen prosentin osuus teollisuuden puuraaka-aineen kuljetuksista. (Hakkila 2002,11.) Puutavaran autokuljetus ehti siis tulla ennen sotaa suhteellisen yleiseksi. Kemi-yhtiö otti autot käyttöön jo vuosina , ja laajemmin käyttö levisi juuri vuosina Tavallinen ajomatka vaihteli tuolloin kolmenkymmenen ja kuudenkymmenen kilometrin välillä. Aluksi käytettiin erikoisia rekiä, mutta se osoittautui tarkoitustaan vastaamattomaksi. Tien pinta kului nopeasti, jolloin pintaan noussut sora ja hiekka kulutti rekien raudoituksen lyhyessä ajassa. Autoja oli käytössä useita eri merkkisiä, joista Ford, Chevrolet ja Volvo olivat yleisimmät. Autojen kantavuus oli 3,0 3,5 tonnia. (Helander 1949,423.) 1930-luvulla yleistyi myös yleensä kotitekoisten perävaunujen käyttö (Kanninen 1999,162). Kun voitiin käyttää nelipyöräisiä perävaunuja oli kuorman suuruus jo m³. Tukkeja ajettaessa käytettiin yleensä kaksipyöräistä perävaunua. Rosenlewin työmailla käytettiin kuorma-autoa neljänkin kilometrin matkalla, mutta myös jopa 75 kilometrin matkoilla. Noin kilometrin matka osoittautui kannattavimmaksi. Jo tuohon aikaan huomattiin, mikä merkitys autokuljetuksella on rautatiepolitiikassa ja osattiin arvella, että autolla olisi tulevaisuudessa puutavaran kuljetuksessa yhä tärkeämpi merkitys. (Helander 1949, 424.) Sota-ajan vaikutus Toisen maailmansodan aikana Suomen liikenneoloissa tapahtui monia suuria muutoksia. Sota-aikana tuotanto väheni huomattavasti ja ulkomaankauppa supistui. Raakapuun tarve teollisuuden tarpeisiin ja vientiin väheni huomattavasti. Samalla, kun kivihiilestä ja öljystä alkoi olla pulaa, kasvoi puun käyttö energialähteenä teollisuudessa, liikenteessä ja kiinteistöjen lämmityksessä. (Peltonen 1991, 78.) Halkoja hakattiin sotien aikana parhaimmillaan lähes 30 miljoonaa kuutiometriä vuodessa. Suuri osa tästä määrästä kuljetettiin perille kuorma-autoilla. Hakkuut keskitettiin kuljetussyistä asutuskeskusten ympäristöön. Se helpotti puutteellisella kalustolla vaikeissa oloissa toimimista. (Hakkila 2002, 11.) Rintaman läheisyydessä sotatoimet haittasivat liikennettä ja tuhosivat liikenneväyliä. Esimerkiksi suurinta osaa Saimaan kanavasta ei voitu käyttää syksyn 1939 jälkeen. (Peltonen 1991, 78.)

12 7 Autoliikenne osoittautui erityisen haavoittuvaksi kuljetusmenetelmäksi kriisioloissa. Pulaa oli polttoaineesta, varaosista ja renkaista. Tästä syystä jouduttiin poistamaan suuri osa, eli noin neljäkymmentä prosenttia henkilöautokannasta kokonaan liikenteestä. Kuorma- ja linja-autoista otettiin suuri osa puolustusvoimien käyttöön. Valtavan merkkikirjavuuden vuoksi autojen kunnossapito oli hankalaa. Esimerkiksi kuorma-autokanta koostui yli viidestäkymmenestä eri merkistä. Polttoainepulan takia autoihin asennettiin puukaasuttimia eli häkäpönttöjä. Siten voitiin polttoaineena käyttää puuta pilkkeinä. Häkäpönttöjen käyttö vaati paljon työtä ja vaivaa. Myös autojen suorituskyky aleni. (Peltonen 1991, 78.) Sota siis osaltaan vaikutti negatiivisesti puutavaran autokuljetuksen kehitykseen, mutta olot normalisoituivat taas 1940-luvun loppupuoliskolta alkaen. (Kanninen 1999,162). Joidenkin tekniikan osa-alueiden kehitystä sotateknologian kehitys on myös vauhdittanut. Yksi näistä tekniikan alueista on rengasteknologia. (Craelius 2002, 118.) 3 KULJETUSKALUSTON KEHITYS 3.1 Tausta Termejä ja käsitteitä Joidenkin ajoneuvoja koskevien peruskäsitteiden ymmärtäminen on tarpeen myös puutavaran autokuljetukseen liittyviä asioita pohdittaessa, ja jotta voi ymmärtää, mitä säädöksillä tarkoitetaan. Tässä kappaleessa on selityksiä muutamiin keskeisimpiin käsitteisiin. Kokonaismassalla eli kokonaispainolla tarkoitetaan ajoneuvon valmistajan sallimaa suurinta kuormatun ajoneuvon massaa, mukaan lukien vetoautoon kytketyn perävaunun tai perävaunujen massaa. Ajoneuvoyhdistelmä on ajoneuvo, jossa vetoautoon on kytketty perävaunu tai perävaunuja, esim. puoliperävaunuyhdistelmä tai täysperävaunuyhdistelmä. Varsinainen perävaunu on vähintään kaksiakselinen perävaunu, joka ei aiheuta pystysuuntaisia voimia vetävään autoon. Moduuliyhdistelmä on EU-direktiivin perusteella muodostettava, Suomessa ja Ruotsissa toistaiseksi käytössä oleva perävaunuyhdistelmä, jonka maksimipituus on 25,25 metriä ja suurin sallittu kokonaismassa 60 tonnia. Teli on kahden tai useamman akselin käsittävä akselistorakenne, jossa akselien välinen kuormitus jakautuu määräsuhteessa, ja jossa perät-

13 8 täisten akselien välinen etäisyys on korkeintaan 2,6 metriä. Akseli- ja telimassa eli telipaino on valmistajan sallima suurin massa, joka ajoneuvon kokonaismassasta kohdistuu tiehen akselin tai telin välityksellä, kohdistuminen perustuu akselin tai telin rakenteeseen. Kulloinkin voimassa oleva suurin sallittu kokonais,- akseli- ja telimassa on määrätty myös laissa/asetuksessa. (Mäkelä ym. 2005,47,48.) Kehitysvaiheita Puutavaran kuljetus on aina ollut eräs autokuljetuksen vaativimmista tehtävistä. Siinä kohdistuu kalustoon rasitteita, joiden suhteen se on verrattavissa lähinnä maansiirtotyöhön. Joudutaan toimimaan huonokuntoisilla teillä ja auton kapasiteetin äärirajalla, tai jopa sen yläpuolellakin. Vaikeimmat tilanteet on kohdattu oloissa, joissa ei ole ollut huoltoapua saatavilla. (Hakkila 2002, 12.) Kalusto, jolla puutavaran autokuljetus aloitettiin, oli nykyiseen verrattuna kuin toisesta maailmasta. Ajan myötä autojen suorituskyky ja toimintavarmuus ovat kasvaneet aivan uudelle tasolle. Kuljetuskapasiteetti, nopeus ja luotettavuus ovat moninkertaistuneet. Kehitystyön keskeisiä tavoitteita on alusta lähtien ollut kuljetusten taloudellisuus ja varmuus. Viime vuosikymmeninä on kiinnitetty paljon huomiota myös turvallisuuteen ja kuljettajan ergonomisen ympäristön parantamiseen. Muutosten kohteena on ollut varsinainen kuljetustapahtuma ja sen lisäksi myös kuormaus ja kuorman purkaminen. Koko kuljetusketjua järjestelyineen on kehitetty. Tämä on ollut välttämätöntä, koska ketjun vahvuuden määrää tunnetusti sen heikoin lenkki. (Hakkila 2002, 12.) Kuljetuskalusto ei ole kuitenkaan aina päässyt kehittymään kone- ja laitetekniikan kehittymisen tahdissa. On pitänyt sopeutua toimintaympäristöön ja sen asettamiin rajoituksiin ja muutosvaatimuksiin. Esimerkiksi tieverkosto, lainsäädäntö ja puutavaran vastaanottojärjestelyt tehtailla hidastivat ajoittain parhaan tekniikan käyttöön ottamista. Suomessa puutavaran kuljetukset ovat kuitenkin saaneet enemmän ymmärrystä lainsäätäjältä kuin useimmissa muissa maissa. (Hakkila 2002, 12.) Auton kantavuus on keskeinen kuljetuksen taloudellisuuteen vaikuttava tekijä. Se riippuu auton ominaisuuksista ja tielainsäädännön asettamista rajoituksista. Puutavaraautojen suurimmat kokonaismassat kasvoivat viime vuosisadan jälkipuoliskolla kuusinkertaisiksi. Kokonaispainot kasvoivat tuolloin kymmenestä tonnista kuuteenkym-

14 9 meneen tonniin. Kantavuudet nousivat samalla neljästä tonnista neljäänkymmeneen tonniin, eli ne kymmenkertaistuivat. Kantavuuden kasvu ei tosin aina suoraviivaisesti noussut. Ajoittain lain sallima kantavuus jopa supistui. Ajoneuvoyhdistelmien vahvistuessa akseli- ja telipainosäädökset laahasivat kehityksestä jäljessä. (Hakkila 2002, ) Kantavuuden kasvu perustui suurelta osin perävaunujen käyttöön ottoon ja kehittymiseen. Vielä 1950-luvun alussa perävaunun käyttö oli paremminkin poikkeuksellista kuin tavallista. Vuosituhannen vaihteessa puutavara-autot eivät enää ajelleet ilman perävaunua kuin poikkeustapauksissa. Kaksiakselisista nelipyöräisistä nuppiautoista on siirrytty monen välivaiheen kautta täysperävaunulliseen seitsemänakseliseen ajoneuvoyhdistelmään. (Hakkila 2002, 13.) 3.2 Mitat ja massat Aikaisempi kehitys Kuljetusten taloudellisuuden kannalta ajoneuvojen suurimmat sallitut mitat ja massat ovat hyvin keskeisiä tekijöitä. Tästä johtuen ajoneuvojen suurimmat sallitut mitat ja massat ovat olleet jatkuvien muutosten alaisina koko kuorma-auton historian aikana. Suomessa säädettiin vuonna 1922 ensimmäinen moottoriajoneuvoja koskeva asetus. Asetuksen nimi oli tuolloin asetus automobiililiikenteestä, ja siinä määrättiin ajoneuvoja koskevia määräyksiä. (Maukonen 2002, 55.) Vuonna 1923 sai auton suurin sallittu akselimassa olla 2,8 5 tonnia ja kokonaismassa 4 7 tonnia. Kuorma-auton suurin sallittu leveys oli kaksi metriä. Vuonna 1938 suurimmat sallitut akselimassat olivat 3,2 6,4 tonnia ja telimassa 7,4 tonnia. Auton kokonaismassa oli tuolloin kaksiakselisella kuorma-autolla 4,5 9 tonnia ja kolmeakselisella kuorma-autolla 10,5 tonnia. (Maukonen 2002, 55, 56.) Kesällä 1955 tarkistettiin ajoneuvojen kokonaismassoja. Tuolloin varsinaisen perävaunuyhdistelmän kokonaismassa nostettiin 20,1 tonniin ja kaksi vuotta myöhemmin 24 tonniin. Puutavaran kuljetukset tapahtuivat pääsääntöisesti perävaunuttomilla kuorma-autoilla aina 1950-luvun loppuun saakka. Tukkien ja runkojen kuljetuksiin käytettiin puoliperävaunuja jo 1920-luvulta alkaen. Vuonna 1961 nostettiin akseli-

15 10 massa kahdeksaan tonniin ja telimassa 13 tonniin. Muutoksessa nostettiin myös kaksiakselisen kuorma-auton kokonaismassa 12,5 tonniin ja kolmiakselisen kuorma-auton kokonaismassa 17,5 tonniin. Varsinaisen perävaunuyhdistelmän kokonaismassa nostettiin sillä kertaa 24 tonnista 30 tonniin. Suurin sallittu korkeus oli silloin 3,8 metriä ja suurin sallittu leveys 2,4 metriä. Kuorma-auton suurin sallittu pituus oli tuolloin 11 metriä ja puoliperävaunuyhdistelmän suurin sallittu pituus 14 metriä. Varsinaisen perävaunuyhdistelmän suurin sallittu pituus oli 18 metriä. Suurin sallittu leveys korjattiin 2,5 metriin vuonna (Maukonen 2002, 56.) Kaksiakselisen kuorma-auton kokonaismassa korotettiin 13,6 tonniin ja kolmiakselisen kuorma-auton kokonaismassa 18,6 tonniin vuonna Tuolloin ministeriössä vahvistettiin kuorma-autojen suurimmaksi sallituksi etuakselimassaksi 5,6 tonnia. Samassa yhteydessä puoliperävaunuyhdistelmän kokonaismassa korotettiin 30 tonniin ja varsinaisen perävaunuyhdistelmän kokonaismassa 32 tonniin. Ajoneuvojen suurin sallittu korkeus korotettiin neljään metriin. Puoliperävaunuyhdistelmän suurin sallittu pituus korotettiin 15 metriin. Vuonna 1971 puoliperävaunuyhdistelmän pituus nostettiin 16 metriin, joka säilyi aina vuoteen 1990 saakka. (Maukonen 2002, 57.) Puutavaran autokuljetuskalustosta oli 1970-luvun alussa 23 % perävaunuttomia kuorma-autoja ja 40 % puoliperävaunuyhdistelmiä. Varsinaisia perävaunuyhdistelmiä oli 21 % ja muuntyyppisiä ajoneuvoja oli 16 %. Vuosina tietyillä tieosuuksilla saatiin käyttää Suomen Kuorma-autoliiton hakemuksen perusteella kokonaismassaltaan 32 tonnin painoisia puoliperävaunuyhdistelmiä ja 35 tonnin varsinaisia perävaunuyhdistelmiä. Puutavaran kuljetuksiin käytettiin tuolloin viisiakselista varsinaista perävaunuyhdistelmää, jonka kokonaismassa oli 32 tonnia ja kantavuus noin tonnia. (Maukonen 2002, 57.) Vuonna 1975 toteutettiin yksi merkittävistä muutoksista, ajoneuvojen suurimpien mittojen ja massojen osalta. Akselimassa korotettiin 10 tonniin ja telimassa 16 tonniin. Kaksiakselisen kuorma-auton kokonaismassa nostettiin 16 tonniin ja 3 akselisen kuorma-auton kokonaismassa korotettiin 22 tonniin. Puoliperävaunuyhdistelmän kokonaismassa nostettiin 38 tonniin ja varsinaisen perävaunuyhdistelmän 42 tonniin. Puoliperävaunuyhdistelmän 38 tonnin ja täysperävaunuyhdistelmän 42 tonnin kokonaismassa edellytti, että yhdistelmät olivat viisiakselisia. Tuolloin suurin sallittu etuakselimassa oli kuusi tonnia. Samassa yhteydessä myös kuorma-auton suurin sallittu

16 11 pituus lisättiin 12 metriin ja varsinaisen perävaunuyhdistelmän pituudeksi 22 metriä. Samalla säädettiin kääntyvyyssääntö, joka usein edellytti kolmeakselisia perävaunuja. Puutavara-autoista oli tuolloin 18 % perävaunuttomia kuorma-autoja, 7 % puoliperävaunuyhdistelmiä, 73 % varsinaisia perävaunuyhdistelmiä ja 1 % muuntyyppisiä autoja. Viisiakselisen ajoneuvoyhdistelmän hyötykuorma oli 42 tonnin kokonaismassalla suuruusluokkaa tonnia. (Maukonen 2002, 57.) Suurimpia sallittuja kokonaismassoja korotettiin seuraavan kerran vuonna 1982, ja silloin neliakselinen kuorma-auto hyväksyttiin lainsäädännössä ensimmäisen kerran ja kuusiakselisille ajoneuvoyhdistelmille sallittiin 48 tonnin kokonaismassa ja neliakseliselle kuorma-autolle vahvistettiin 28 tonnin suurin sallittu kokonaismassa. Puutavaran kuljetuksiin käytettiin jo 1980-luvun taitteessa kolmiakselisia perävaunuja paremman ajettavuutensa vuoksi ja näiden yhdistelmien osuus puun kuljetuksiin käytetyistä ajoneuvoista oli noin 12 %. Kuusiakselisten yhdistelmien määrä lisääntyi nopeasti muutoksen jälkeen. Vuonna 1984 varsinaisista perävaunuyhdistelmistä 70 % oli kuusiakselisia ja 20 % viisiakselisia. Puoliperävaunuyhdistelmien osuus puutavara-autoista oli tuolloin enää 2 %. Kuusiakseliseen varsinaiseen perävaunuyhdistelmään, jonka kokonaismassa oli 48 tonnia, pystyttiin ottamaan kuormaa noin tonnia. (Maukonen 2002, 57.) Tielaitos teki ajoneuvojen akseli-, teli- ja kokonaismassoja koskevan punnitustutkimuksen. Kyseinen punnitustutkimus käynnisti 1980-luvun puolivälissä keskustelun maa- ja kiviainesten sekä puutavaran kuljetuksissa käytettyjen tilavuuspainojen puutteista. Tilavuuspainoihin perustuvassa kuorman massan määrittämisessä mitattiin kuorman ulkomitat. Ulkomittojen perusteella laskettiin kuorman tilavuus ja tilavuuden perusteella määritettiin kuorman massa. Vuonna 1987 tehtiin päätös, että tilavuuspainoista luovutaan alkaen ja samalla taas tarkistetaan suurimpia sallittuja mittoja ja massoja. Päätöksen yhteydessä suurinta sallittua leveyttä nostettiin 2,6 metriin alkaen. Massojen muuttamiseen vaikutti osaltaan puutavaran tilavuuspainoista luopuminen ja Ruotsin tekemä päätös korottaa ajoneuvoyhdistelmän suurin sallittu kokonaismassa 60 tonniin. (Maukonen 2002, 58.) Muutoksia 1990-luvulta lähtien

17 12 Vuoden 1990 alussa toteutettiin taas muutoksia ja telipaino nostettiin 16 tonnista 18 tonniin. Kaksiakselisen kuorma-auton kokonaismassa nostettiin 17 tonniin ja kolmiakselisen kuorma-auton kokonaismassa 25 tonniin. Viisiakselisen varsinaisen perävaunuyhdistelmän kokonaismassa korotettiin 42 tonnista 44 tonniin ja seitsemänakseliselle yhdistelmälle säädettiin 56 tonnin kokonaismassa. Maan ollessa jäätyneenä oli Tielaitoksella oikeus myöntää edellä mainitulle yhdistelmälle 60 tonnin kokonaismassa läänikohtaisen jaon mukaisesti. Muutoksen yhteydessä puoliperävaunuyhdistelmän kokonaismassa alennettiin 48 tonnista 44 tonniin. Varsin pian vuoden 1990 alussa toteutuneen suurimpia sallittuja mittoja ja massoja koskevan muutoksen jälkeen massoja tarkistettiin uudelleen vuoden 1991 alussa. Tuolloin määrättiin ilmajousitetulle tai sitä vastaavalle telille 19 tonnin telimassa ja tällaisella telillä varustetulle kolmiakseliselle kuorma-autolle 26 tonnin suurin sallittu kokonaismassa. (Maukonen 2002, 58.) EU:n jäsenneuvottelut olivat painojen tarkistamisen käynnistävä tekijä. Tuolloin seitsemänakselisen varsinaisen perävaunuyhdistelmän suurin sallittu kokonaismassa nostettiin 60 tonniin ja kuusiakselisen ajoneuvoyhdistelmän kokonaismassa 48 tonnista 53 tonniin. Samassa yhteydessä vetävän akselin massa korotettiin 11,5 tonniin ja kaksiakselisen kuorma-auton kokonaismassa 17 tonnista 18 tonniin. Näillä muutoksilla haluttiin varmistaa se, että jos kokonaismassat joudutaan EU:n vuoksi jäädyttämään voimassa olevalle tasolle, niin Suomella olisi mahdollisimman yhdenmukaiset kokonaismassat Ruotsin kanssa. Puutavara-auton kantavuus on 60 tonnin kokonaismassalla tonnin suuruusluokkaa. (Maukonen 2002, 58.) Suurimpia sallittuja mittoja ja massoja koskevan EU:n direktiivin (n:o 96/97/EY) valmistelutyön yhteydessä sovittiin niin sanotusta moduulimallista, joka mahdollistaa puoliperävaunuyhdistelmän perään kytkettävän varsinaisen tai keskiakseliperävaunun. Mahdolliseksi tuli myös kytkeä varsinaisen perävaunun vetämiseen tarkoitetun auton perään puoliperävaunu. Tällaiseen kytkemiseen tarvitaan apuvaunua. Direktiivin vahvistamisen yhteydessä vuonna 1997 moduuliyhdistelmän suurimmaksi sallituksi pituudeksi asetettiin 25,25 metriä. Samalla korotettiin puoliperävaunuyhdistelmän suurin sallittu kokonaismassa 48 tonniin. Ajoneuvojen suurin sallittu korkeus nousi neljästä metristä 4,2 metriin. Muutos ei vaikuttanut puutavaran kuljetuksiin käytettävän kaluston rakenteeseen. Ainoita hyötyjä puutavaran kuljetuksen kannalta oli, että myös varsinaisen perävaunuyhdistelmän pituutta nostettiin 25,25 metriin. Se helpotti pitkän puutavaran kuljettamista, koska kuorma saa ulottua kaksi metriä perävaunun ulkopuo-

18 lelle, kunhan kokonaispituus kuorma mukaan lukien pysyy enintään 25,25 metrissä. (Maukonen 2002, 58.) Muu tekniikka Moottori Autojen kokonaispainojen nousu edellytti auton kaikinpuolista vahvistumista, eli myös moottoritehon vahvistumista. Puutavara-autojen alle sadan hevosvoiman bensiinimoottorit korvautuivat viidessäkymmenessä vuodessa yli 500 hevosvoiman dieselmoottoreilla. Autojen moottoritehon kasvu merkitsi myös parempaa luotettavuutta, kiihtyvyyttä ja nopeuden ylläpitokykyä myös ylämäissä. Tämä on mahdollistanut ajonopeuksien ja tuottavuuden kasvun. Riittävä nopeus ja sen ylläpitokyky edistää myös liikenteen sujuvuutta. (Hakkila 2002, 13.) Renkaat Puutavaran kuljetus metsästä tehtaalle on yksi suomalaisen kuljetustekniikan erikoispiirre. Puutavaran kuljetuksessa vaatimukset ovat erityisen kovat myös renkaille. (Craelius 2002, 118.) Hyötyajoneuvo on oikeastaan kehitetty henkilöautosta, on vain lisätty sen kuormankantokykyä ja muutettu rakenteita luvulla syntyi idea lisätä akselin kantavuutta asentamalla kaksi henkilöauton pyörää rinnakkain. Puuvillakudoksesta valmistettu ristikudosrengas ei kuitenkaan vielä viime vuosisadan alussa ollut kovinkaan vahva, ja vielä 1920-luvulla käytettiin raskaissa kuorma-autoissa umpikumipyöriä. Kun tekstiilikankaasta voitiin luopua cordkudoksen tultua käyttöön, oli mahdollista yrittää rakentaa riittävän kantava rengas myös suuriin hyötyajoneuvoihin. Riittävän kestävän kudosrungon valmistaminen suhteellisen heikkotasoisesta pumpulista onnistui vain käyttämällä riittävän suurta kudoskerrosten määrää. Raja tuli kuitenkin vastaan renkaan kudosrungon ylikuumenemisen vuoksi. Kuudellatoista pumpulikudoksella varustettu ristikudosrengas oli lämmönkehityksen kannalta nykymittapuun mukaan todella heikko. Kuorma-autojen ilmakumirenkaiden yleistymisen aikaan 1930-luvun vaihteessa renkaiden käyttöikä oli melko lyhyt. Vähän myöhemmin alkoi renkaiden kokojen kasvu ja ensimmäiset tekokuidut polyamidi eli nailon ja rayon, otettiin käyttöön. Näiden kuitujen ansiosta renkaan rakenne muuttui merkittävästi. Tekokuitujen käyttö renkaan raaka-aineena ei kuitenkaan ollut helppoa, koska näiden

19 14 kuitujen yhdistäminen kumiin edellytti erikoistekniikkaa. Rengas kuuluu rakenteeltaan esijännitettyihin rakenteisiin. Renkaassa ilmanpaine jännittää jokaisen langan vetojännitystilaan, jolloin rakenteelle saadaan erittäin hyvä kantavuus, ja nykyään uskomattoman pitkä käyttöikä. Nykyaikainen rengas joutuu muokkautumaan käyttöikänsä aikana satoja miljoonia kertoja. (Craelius 2002, ) Tekstiilikuidun käytössä ilmeni kuitenkin ongelmallinen ominaisuus. Tekstiilikuitu pystyy paineistetussa renkaassa ottamaan vastaan vain vedon suuntaisia jännityksiä. Puristusjännitys aiheuttaa kuidun katkeamisen. Huolimatta siitä, että rengas on paineen alainen, aiheuttavat esimerkiksi paikalliset pistekuormitukset usein puristusjännityksiä kudosrunkoon. Myös renkaan rakentaminen monista kudoskerroksista on hyvin vaikeaa. Uusille keksinnöille oli siis olemassa kysyntää. (Craelius 2002, 120.) Teräsvyörenkaan käyttö alkoi 1940-luvun lopulla Michelinin saatua patentin vyörenkaalleen. Teräksen käyttö poisti edellä kuvatun ongelmallisen ominaisuuden. Koska teräs on renkaan jännitystiloissa käytännössä venymätöntä, edellyttää teräksen käyttö renkaassa useiden säikeiden toisiinsa kierrettyä rakennetta, kuten vaijereissa. Tällä saadaan aikaan tarpeelliset jousto-ominaisuudet. Ensimmäinen kaupallinen teräskoordin käyttökohde renkaassa oli vyössä, joka on usein puristusjännityksen alaisena. Alkuhankaluuksien jälkeen kokonaan teräskudosrakenteinen raskaan kaluston rengas alkoi voittokulkunsa 1960-luvun alussa. Idea vain yhdestä runkokudoksesta osoittautui erittäin käyttökelpoiseksi, koska sillä vältyttiin kudoskerroksien erottumiselta, myös lämmönkehitysongelma väheni. Teräksen yhdistäminen kumiin ei ollut vielä 1960-luvulla helppoa. Kun Michelinin patentit vanhenivat 1960-luvun lopulla, alkoi voimakas kilpailua lisäävä kehitys. Nykyään kaikki raskas liikenne kulkee teräskudosvyörenkailla. (Craelius 2002, 120.) Sisärenkaaton rengasrakenne tuli käyttöön kuorma-autoissa 1970-luvun alussa. Pyörien perusläpimittojen haluttiin säilyvän ja täten oli helppo vaihtaa vanhaan kalustoon sisärenkaattomat renkaat. Vanteen mitoituksessa siirryttiin kokonaan uuteen vannestandardiin, tubeless-vanteeseen. Kyseinen vannetyyppi poikkeaa suuresti aiemmin käytössä olleesta koottavasta vanteesta, joissa oli lukkorenkaat, vannenauhat ja sisärenkaat. Sisärenkaaton rengastyyppi yleistyi erittäin nopeasti, ja se on yksi rengasteknologian huippusaavutus. Sisärenkaaton osoittautui muun muassa lämmönkehityksen kannalta paremmaksi ratkaisuksi, mikä taas osaltaan lisää renkaan käyttöikää. Sisä-

20 renkaaton pyörä on myös oleellisesti vanhaa rakennetta kevyempi, mikä taas antoi mahdollisuuden auton kantavuuden lisäämiseen. (Craelius 2002, 120.) 15 Vierintävastuksen voittamiseen kuluu huomattava energiamäärä raskaalla kalustolla toimittaessa, maantienopeudella suunnilleen puolet ajovastuksista. Jo kaksikymmenpyöräinen ja noin 40 tonnin painoinen ajoneuvoyhdistelmä kuluttaa maantienopeudella energiaa vierintävastuksen voittamiseen suunnilleen saman verran kuin tehokas tavallinen henkilöauto kuluttaa energiaa kokonaisuudessaan. Energia muuttuu renkaissa lämmöksi. Viime vuosina on yritetty voimakkaasti saada vierintävastuksia pienemmiksi. Se pidentää osaltaan myös renkaiden käyttöikää. Nykyiset pienen vierintävastuksen erikoisrenkaat on kuitenkin tarkoitettu pääasiassa maantiekäyttöön suurilla nopeuksilla, jolloin myös niiden hyöty on suurimmillaan. Puutavaran kuljetus ei siksi tule kyseisen tyyppisistä renkaista juuri hyötymään. Siirtyminen paripyöristä yksittäisasennuspyöriin pudottaisi ajovastuksia. Puutavaran ajo edellyttää kuitenkin mahdollisimman vähäistä huojumista erityisesti perävaunulta. Siksi paripyörärakenne on puutavaran ajossa edelleen paras, niin vetoautossa kuin perävaunussakin. Poikkeuksellisen suuret vetovoimatkin puoltavat paripyörien käyttöä vetoautoissa. Renkaiden tuotekehityksessä on siis tiedossa työtä jatkossakin. (Craelius 2002, 123.)

21 3.4 Kuormaus 16 Auton vahvistamisen lisäksi oli välttämätöntä myös kuormauksen koneellistaminen. Kuormaus oli aluksi raskasta ja vaarallista käsityötä, joka sitoi kohtuuttomasti työvoimaa. Niin kauan, kuin kuormaus tehtiin käsin, tarvittiin pinotavaraa kuormaamaan 2 4 miehen työryhmä. Tukkeja varten tarvittiin 4 6 miestä ja tukit vedettiin kuormaan köysillä apupuita pitkin. Vintturilaitteeseen ja tukkisaksiin perustuvan nosturin käyttöönotto supisti tukkien kuormausajan 1950-luvulla kolmannekseen, mutta pinotavaran kuormaukseen se ei soveltunut. Vasta 1960-luvulla tuli käyttöön hydrauliikkakuormain, joka ratkaisi kuormauksen ongelmat myös pinotavaran osalta. (Hakkila 2002,14.) Vuonna 1970 puutavara-autojen kuormaimista 29 % oli vaijerikäyttöisiä ja hydrauliikalla toimivia oli 68 %. Vuonna 1974 vaijerikäyttöisten kuormaimien osuus oli enää 2 % ja hydraulisten kuormainten osuus oli jo 95 %. Neljä vuotta myöhemmin kaikki puutavarakuormaimet olivat jo hydraulisia. Näistä 4 % oli ajoneuvon kuormatilan etupäätyyn kiinteästi asennettuja kuormaimia ja 85 % auton taakse kiinnitettäviä ja irrotettavissa olevia kuormaimia. Noin 10 % kuormauslaitteista oli auton alustalle kiinnitettyjä nostureita eli erilliskuormaimia. Tällaiset ajoneuvot oli yleensä rekisteröity moottorityökoneiksi ja niitä sai käyttää vain ajoneuvojen kuormaukseen. Vuonna 2000 raakapuun kuljetuksiin käytetyt ajoneuvot oli lähes poikkeuksetta varustettu kuorma-auton taakse kiinnitettävillä helposti irrotettavilla puutavarakuormaimilla, joiden nostomomentit olivat suuruusluokaltaan noin knm. Nostureista noin puolet oli varustettu ulottuvuutta lisäävällä teleskooppisella jatkeella. Noin kolmasosa nostureista oli varustettu työskentelyolosuhteita ja työturvallisuutta parantavilla ohjaamoilla. (Maukonen 2002, )

22 17 KUVA 1. Puutavara-auton kuormausta 60-luvun lopulla (Lusto/Enson kokoelma). Edellä mainitut vintturilaitteeseen ja tukkisaksiin perustuvat puominosturit olivat ja vielä 1960-luvullakin yleisimpiä kuormauslaitteita. Tunnetuimmat merkit olivat Joutsa, Imatra ja Record. Niiden rakenne tarkemmin oli sellainen, että auton ohjaamon takana oli pystysuora teräsmasto tukirakenteineen sekä noin sen keskikohdassa nivelletty, yläviistossa oleva puomi. Vintturi voimansiirtolaitteineen oli kiinnitetty auton runkoon maston alaosan lähelle. Vintturista lähtevä vaijeri kulki puomin yläpäässä olevan taittopyörän kautta tukkisaksiin, joilla tukit sitten yksitellen nostettiin kuormaan. Puomi oli tasapainotettavissa niin, että se tukkia nostettaessa siirtyi kuorman keskustaa kohti. Käyttövivut hoidettiin joko ohjaamon takana olevalta lavalta tai kytkinnuorasta maassa tai kuorman päällä seisten. (Kantola 1957, 645.) Muitakin kuormauslaitteita oli jossain määrin käytössä. Niitä olivat muun muassa käsivarsinosturit, jotka kiinnitettiin auton sivulle. Niissä oli kaksi teräksistä nostovartta,

23 18 joiden päässä haarukat tukkien sijoittamista varten. Varret nostettiin pystyyn vintturin ja vaijerin välityksellä ja haarukoissa olevat tukit putosivat kuormaan. (Kantola 1957, 645.) 3.5 Nykyaikainen kuljetuskalusto Voimassa olevat normit Suomessa puutavaran autokuljetukset hoidetaan puutavara-autoilla, joista melkein kaikki ovat 7-akselisia täysperävaunuyhdistelmiä. Vetoautot ovat yleensä 3-akselisia ja perävaunut 4-akselisia. Puutavara-autot ovat siis yleensä ajoneuvoyhdistelmiä ja niiden kokonaismassa on 60 tonnia. (Alatalo ym. 1997,5.) Autojen omamassa on noin tonnia, joten yhdistelmän kantavuudeksi tulee noin tonnia, joka vastaa noin kiintokuutiometrin puutavarakuormaa. Vaikka laki salliikin täysperävaunuyhdistelmälle 25,25 metrin pituuden, on suuri osa uusistakin puutavara-autoista edelleen 22 metrisiä. Puutavara-auton pituuden kasvattaminen ei tavallisesti tuo juurikaan lisähyötyä, koska kokonaismassa tulee useimmiten ensin rajoittavaksi tekijäksi. Pituuden lisääminen heikentää yleensä auton kääntyvyysominaisuuksia ja liian pitkä puutavara-auto on metsäteillä kömpelö ajettava. Pidempi auto vaatii myös pidemmän ja järeämmän kuormaimen, mikä taasen kasvattaa kustannuksia ja auton omamassaa. Yli 22 metrin auton kuormatila pitää säädösten mukaan olla myös kapeampi eli 2,55 metriä. Näistä syistä puutavara-autot ovat pysyneet jo melko pitkään 22 metrisinä. (Uusitalo 2003, 108.) Puutavara kuormataan yleensä auton omalla nosturilla. Nosturit saa suhteellisen kätevästi irrotettua autoista ja pidemmillä kuljetusmatkoilla ne usein jätetään pois autosta hyötykuorman maksimoimiseksi. Nosturit painavat noin 2 3 tonnia, joten melko merkittävästä painosta on kyse. Lyhyillä kuljetusmatkoilla ja niin kutsutussa kokoomaajossa, jossa kuorma joudutaan tekemään useammasta paikasta, on nosturi pidettävä mukana. Ohjaamolla varustetut kuormaimet ovat yleistyneet, ja näin osaltaan helpottavat usein ankaria työskentelyolosuhteita. Nykyään osa perävaunuista on liikkuvarunkoisia, eli niiden pituutta voidaan kuorman mukaan lyhentää tai pidentää. Tästä ominaisuudesta on usein hyötyä ahtailla teillä ja kääntöpaikoilla. (Uusitalo 2003, 108.)

24 19 Kaluston pitäminen luotettavana ja toimintavarmana edellyttää usein sitä, että kuljetusyritykset vaihtavat koko kalustonsa uuteen suhteellisen usein. Omat paineensa kaluston vaihtamiselle tulevat teollisuuden taholta. Suomessa investoidaan vuosittain puutavara-autoihin ja niiden varusteisiin lähes 50 miljoonaa euroa. Perävaunujen ja kuormaimien osuus tästä on noin 16 miljoonaa euroa. Suuret ajomäärät merkitsevät myös suurta tarvikkeiden ja tarveaineiden kulutusta. Yksi puutavara-auto kuluttaa vuodessa keskimääri 26 rengasta eli noin euron arvosta. Se merkitsee kaikkien puutavara-autojen osalta lähes noin 16 miljoonan euron summaa. Polttoainetta yhdeltä puutavara-autolta kuluu vuodessa keskimäärin litraa, mikä kaikkien autojen kulutuksen summana vastaa yli 60 miljoonaa euroa. (Metsäalan kuljetusyrittäjät 2007.) Nykyisin puutavara autoissa on tietojärjestelmiin liittyen myös satelliittipaikannus eli GPS-laiteet. Laitteistossa on tarkkuuden parantamiseksi DGPS-vastaanotin. Autoissa on mikrotietokoneet ja elektronisella kartalla GPS näyttää noutovuorossa olevan puutavarapinon paikan. (Miettinen 1999, 39.) Esimerkki nykyajan puutavara-autosta Esimerkki nykyaikaisesta puutavara-autosta on vaikkapa Sisu E 18 6x4 tehdasvarusteltu puutavara-auto. Sisun esitteli mallin ensimmäisen version vuonna Kyseinen mallisto on suunniteltu erityisen vaativissa olosuhteissa käytettäviin ja suurta moottoritehoa vaativiin autoihin, joten se on oikealla varustelulla hyvä vaihtoehto puutavaran kuljetukseen. Muita hyvin yleisiä puutavara-autoina käytettäviä automerkkejä ovat Scania ja Volvo. Näiltä merkeiltä ei ole kuitenkaan saatavilla tehdasvalmista puutavara-autoa, vaan ne täytyy erikseen varustella puutavaran ajoon sopiviksi. Sisulta saa hankittua tehdasvalmiin puutavara-auton. (Kuosmanen 2003.) Sisu E 18 on tehdasvarusteltu heti ajoon valmis puutavara-auto. Tehokkuudestaan huolimatta auto on kevyt, alustan omamassa on ainoastaan kg. Moottorina on CAT 18 suora kuusisylinterinen, turboahdettu välijäähdytetty suoraruiskutusdiesel. Moottorin iskutilavuus on 18 litraa ja maksimiteho 466 kw eli (630 hv), kun kierrosnopeus on kierrosta minuutissa. Suurin vääntömomentti on Nm kierrosalueella rpm, ja se on myös moottorin taloudellisin käyttöalue. Moottori

25 20 on siis luonteeltaan taloudellinen vakiokierrosmoottori. Sen ansiosta auto pystyy maantieajossa säilyttämään hyvin nopeuden ilman vaihtamistarvetta. (Kuosmanen 2003.) Vaihteistona on 18 portainen synkronoimaton Eaton Fuller RTLO20918B. Kyseinen vaihteistotyyppi jakaa mielipiteitä, mutta siihen tottuneet kuljettajat pitävät sitä erittäin hyvänä vaihteistona. Autossa on myös kevyet, vain 84 kg painavat, Alucarmerkkiset alumiinipankot ja kevyt verkkosermi. Vaihtoehtoisesti autoon saa tehdasvarusteluna myös Sisu-teräspankot. Uutta ovat myös suorakaiteen muotoiset alumiiniset öljy- ja polttoainesäiliöt. Autossa on erityisesti puun ajoon suunnitellut uudet alumiinista tehdyt alustan suojaukset sekä kuormaliinojen pikalaukaisimet. Sisun vääntöjäykkä korkea Y-runko ja levyjarruilla varustettu 10 tonnin etuakseli tekevät siitä ajo-ominaisuuksiltaan erittäin vakaan auton vaativissakin olosuhteissa ajettavaksi. (Kuosmanen 2003.) KUVA 2. Sisu E 18 6x4 tehdasvarusteltu puutavara-auto (Sisu Auto).

26 4 KULJETUSTEN OHJAUS Yleistä Kuljetusten ohjauksella tarkoitetaan järjestelmiä, joilla puutavaraerille määritetään kuljetusosoite, kuljetusajankohta ja kuljetuksen suorittava yrittäjä tai auto. Kuljetuksenohjausjärjestelmät koostuvat tietokoneohjelmistoista, jotka sisältävät matemaattisia optimointimalleja, karttajärjestelmän, auton satelliittipaikannuksen ja langattoman tiedonsiirtoyhteyden. Kuljetusten ohjausjärjestelmillä pyritään kaluston määrän ja käytön optimointiin, puunhankinnan tehostamiseen, tyhjänä ajamisen vähentämiseen, puunhankinnan reaaliaikaiseen seurantaan, varastojen määrän, kierron ja sijainnin optimointiin, puuraaka-aineen tuoreuden varmistamiseen, varastoihin sitoutuneen pääoman vähentämiseen ja työnjohtokustannusten alentamiseen. (Alatalo ym.1997, ) Nykyaikaisissa tietojärjestelmissä tuotantotiedot eli tiedot toteutuneista hakkuista siirtyvät langattomasti hakkuukoneesta toimistojärjestelmään, jonka avulla kuljetusasioista vastaavat esimiehet tekevät kuljetusohjeet autoille. Langattomalla tiedonsiirrolla autoon lähetetyistä kuljetusohjeista selviää, mistä varastolta puutavara haetaan, mitä kuljetetaan, mihin toimitetaan ja millä kellonlyömällä puutavaran on oltava asiakkaalla. Autoista tai mitta-asemilta tieto toimitetuista puumääristä palautuu taas ohjausjärjestelmään, josta voidaan seurata, miten toimitustavoitteet ovat toteutuneet. (Metsähallitus 2005.) 4.2 Historiaa Kehitystä on siis tapahtunut paljon myös kuljetusten ohjauksessa. Vielä ja 1960-luvulla kuljetusten järjestely oli hieman toisenlaista. Ryhdyttäessä suunnittelemaan puutavaran hankintaa tehtiin laskelmia siitä, mikä tavaramäärä tullaan kuljettamaan autoilla minäkin vuodenaikana kyseessä olevia teitä pitkin. Tietyillä matkoilla laskettiin autojen kuljetuskyvyn perusteella tarvittavien autojen lukumäärä. Laskelmien perusteella voitiin myös määritellä kuormaus- ja purkupäässä tarvittavat varastoalueet, mikäli ei ollut kysymyksessä ajo valmiista varastoista. Kuljetussuunnitelmat pyrittiin saattamaan jo hyvissä ajoin ennen ajokauden alkua kuljetuttajien tietoon.