VALMET MD21VMU -MITTALAITE JA SEN MITTAUSTARKKUUS

Transkriptio

1 9/99 VALMET MD2VMU -MITTALAITE JA SEN MITTAUSTARKKUUS Asko Poikela Kaarlo Rieppo Valmec HD2VHU on Valmec 942 -monicolmiosaan sovelcuva puunmiccauslaice. Tilavuuden laskencamenecelmäksi voidaan valica päckiccäinmiccaus Cai lacva- ja keskuskiincomiccaus. Kuoren ircoaminen vaikucci selväsci laicceen picuudenmiccauscarkkuuceen, ja CarkkuusvaaCimus CäyCCyi vain mäncyjen osalca. LäpLmiCcahavainnoisCa yli puolec oli ±2 mm:n sisällä. PölkyiCCäinen Cilavuus oli micaccu kahdessa kolmasosassa pölkyiscä z4 i:n ja lähes aina zlo i:n Carkkuudella. OCoksiCCain laskeccu kokonaiscilavuus oli päckiccäinmiccausca käyceccäessä aina sekä lacva- ja keskuskiincomiccausca käyceccäessä yhcä ocosca lukuun occamacca z4 i:n sisällä. Virhe koko aineiscossa oli molemmissa miccausmenecelmissä ja molempien puulajien osalca alle %. Tässä katsauksessa tarkastellaan MD2VMUmi ttalai tetta 942 -moni toimiosaan asennettuna. Siinä läpimitan mittaus perustuu kahden etumaisen karsintaterän asennon tunnistamiseen. Terissä on sekä hydrauli- että jousikuormitus. Tällä ratkaisulla on pyritty nopeuttamaan karsintaterien reagointia puun pinnan epätasaisuuksiin. Karsintaterät on muotoiltu siten, että niihin liitetyiltä kulma-antureilta lähtevät sähköiset signaalit ovat lineaarisia ja siten suoraan muutettavissa numeeriseksi läpimitaksi. Pituusmittapyörän kehän pituus on 500 mm, ja siihen liitetyltä pulssianturilta saadaan 00 pulssia kutakin mittapyörän kierrosta kohti. MITTALAITE JA SEN TOIMINTA Yleistä Valmet MD2VMU on Valmet Metsäkoneet Oy:n kehittämä mittaus- ja ohjausautomatiikka, johon tilavuudenlaskentaohjelman on toimittanut kotimainen ohjelmistotalo. Mittalaite on kehitetty Valmet 942 -monitoimiosaan (kuva ). Ensimmäinen kuutioiva Valmet 942 -monitoimiosa asennettiin heinäkuussa 990, ja helmikuun 99 loppuun mennessä laitteita oli asennettu 35. Tekniikka Valmet MD2VMU on alun perin kehitetty mittaus- ja ohjausautomatiikaksi Valmet 942 -monitoimiosaan. Automatiikkaan sisältyvä kuutiointiohjelma soveltuu myös Valmet 955 -monitoimiosilla tehtävään puunmittaukseen. Kuva. Valmet 942 -monitoimiosa. Valok. Metsatebo

2 Mittausta ja apteerausta ohjaa kaksi erillistä tietokonetta (kuva 2). Läpimitta- ja pituushavainnot tulevat ensin MD2-tietokoneeseen, joka ohjaa ennalta asetettujen apteeraustietojen ja kuljettajan antamien käskyjen perusteella monitoimiosan toimintaa. Sieltä mittaustiedot siirtyvät VMU-tietokoneelle (Valmet Memory Unit), jossa runkokäyrästä poistetaan epäloogiset arvot ja lasketaan pölkkyjen tilavuudet. Mittaustiedot tallennetaan VMU:n muistiin, jota on 52 kb. MD2 TIETOKONE Mittaussignaalien vastaanotto, muokkaus ja syöttö VMU:IIe. VMU mittaustiedostojen laskenta, rekisteröinti ja tulostus. VGU tiedonsiirto ja muut liitännät. SÄÄTÖYKSIKKÖ Säätäyksikkö syöttää jännitteen antureille, kerää mittausarvot, muuntaa ja lähettää ne MD2-tietokoneelle. Kouran peruskalibrointi sijaitsee säätöyksikössä. Toiminta Mittalaitteessa on valittavissa kaksi mittausmenetelmää. Mittausmenetelmä valitaan ennen leimikon hakkuun aloittamista. Toisessa menetelmässä tilavuus voidaan määrittää kaikille puutavaralajeille pätkittäinmittauksella. Silloin mittalaite saa ensimmäisen läpimittahavainnon. 3 m:n etäisyydellä kaatosahauksesta, ja siitä eteenpäin rungon tilavuus mitataan 0 cm:n pätkissä lieriön kaavaa käyttäen. Tyvipätkän läpimitat. 3 m: iin asti määritetään Metsäntutkimuslaitoksen laatiman kerroinmatriisin avulla. Toisessa menetelmässä tukit mitataan latvakiintomittauksella ja kuitupuu keskuskiintomittauksella. Tässä mittaustavassa tukeille tehdään keskipituuskorjaus ja kuitupuulle keskusmuotokorjaus. Mittalaitteelta saadaan 7 erilaista tulostetta: - mittaustodistus puutavaralajierittely tarkastusmittausraportti puidenlukutaulukko viimeisen rungon numeerinen runkokäyrä tuotoksenseurantaraportti help-lista. Puutavaralajierittely on mittaustodistusta monipuolisempi tuloste, josta ilmenevät mm. juoksumetrimäärä sekä keskipituus ja -tilavuus puutavaralajeittain. Jos mittausmenetelmäksi on valittu latva- ja keskuskiintomittaus, n äkyvä t erittelyssä myös tukkilista ja -taulukko sekä keskipituus- ja muotokorjauskertoimet. Tarkastusmittausraportista ilmenevät samat tiedot kuin puutavaralaj ierittelystä. Leimikosta voidaan tulostaa myös puidenlukutaulukko, josta ilmenee runkojen määrä runkolajeittain. Viimeisen käsitellyn rungon runkokäyrästä näkyvät läpimitat 0 cm:n välein sekä puutavaralaji, pituus ja tilavuus pölkyittäin. Valmet MD2VMU -mittalaitteeseen sisältyy myös tuotoksenseurantaohjelma, jolla voidaan seurata koneen ja sen kuljettajien tuotoslukuja esimerkiksi koko vuoden ajalta. Tuotoksenseurantaraportista ilmenevät käyttöaika, työaika sekä niiden suhteena ilmoitettu tekninen käyttöaste, runkomäärä ja kokonaistilavuus. 2 Pituusmitta-anturi Läpimitta-anturi 2. Läpimitta-anturi. Kuva 2. Kaaviokuva mittalaitejarjestelmasta Näyttöyksikössä näkyvät syötön aikana seuraavaksi valittu pituus (cm:einä), puulaji ja puutavaralaji. Kun syöttö päättyy, näyttöön tulevat katkaisukohdan läpimitta ja pituus. Mahdolliset ajonaikaiset virheilmoitukset tulostuvat kirjoittimelle. Kalibrointi Pituus kalibroidaan puulajeittain. Pituusmitta-anturi lähettää 00 pulssia kutakin mittapyörän kierrosta kohti, ja mittapyörä pyörähtää noin kaksi kertaa metrin matkalla ~ kuoren ominaisuuksien mukaan. Kalibrointi tehdään syöttämällä tietokoneelle puulajeittain se pulssien määrä ( ), jolla pölkkyjen todelliset pituudet vastaavat koneen ilmoittamia pituuksia. Läpimitan peruskalibrointi tehdään mittalaitteen asennuksen yhteydessä. Jos on suuria (> 0 mm) läpimittaeroja, peruskalibrointi tarkastetaan. Sitä varten on monitoimiosan säätöyksikössä kolme valodiodia, joiden kaikkien tulee palaa kirkkaasti terien ollessa kiinni. J os keskimmäinen diodi ei pala, kierretään potentiometrin säätöruuvia, kunnes diodi syttyy. Suuri säätötarve on yleensä merkki jonkinasteisesta laiterikosta. Läpimitan tarkkuuskalibrointi tehdään asettamalla esimerkiksi 80 mm :n paksuinen teräsputki terien väliin ja syöttämällä tarkka läpimitta näppäimistöltä tietokoneelle. Sen

3 jälkeen valmistetaan kaksi runkoa ja tulostetaan niiden runkokäyrät. Runkokäyrältä poimittuja läpimittoja verrataan samalta kohdalta millimetrisaksilla ristiinmitattuihin läpimittoihin. Jos läpimittaerojen keskiarvo poikkeaa nollasta, otetaan teräsputki tai pölkky terien väliin. Nyt näytössä olevasta läpimitasta vähennetään virheiden keskiarvo ja syötetään siten saatu läpimitta näppäimistöltä tietokoneelle. Läpimitan tarkkuuskalibrointi sekä pituuskalibrointi tehdään aina, kun kuoren ominaisuudet muuttuvat selvästi. TUTKIMUSMENETELMÄ Tutkimuksen koneet työskentelivät Osuuskunta Metsäliiton työmailla Kälviällä (kone l) ja Ruovedellä (kone 2). Mäntyaineisto kerättiin koneesta l ja kuusiaineisto koneesta 2 helmikuussa 99. Kuusirunkaj en keskikoko oli 0.27 m3, ja niistä valmistettiin vain tavanomaisia tukkeja ja kuitupuuta. Mäntyrungot olivat huomattavasti pienempiä (0.5 m3 ), ja niistä tehtiin myös pikkutukkeja. Molempien koneiden kuljettajat olivat tottuneita mittalaitteen käyttöön, ja he kalibroivat itse mittalaitteet. Tutkimuksessa selvitettiin Valmet MD2VMU -mittalaitteen pituuden-, läpimitan-ja tilavuudenmittaustarkkuutta. Lisäksi tutkittiin, mitä oksaisuus, kuoriutuminen ja pölkyn koko vaikuttavat mittaustarkkuuteen. Koneesta l kerättiin ll ja koneesta 2 0 otosta, joissa kussakin oli pölkkyä. Kaikista rungoista tulostettiin runkokäyrä, josta ilmenivät koneen rekisteröimät läpimitat 0 cm:n välein sekä pituus ja tilavuus pölkyittäin. Otoksen kokonaistilavuudet tulostettiin puutavaralajeittain sekä mittaussäännön mukaisella kuutioinnilla että pätkittäinmittauksella. Tarkastusmittauksessa pölkyistä mitattiin läpimitat metrin välein (kunkin metrin pätkän keskeltä), tyvija latvaläpimitta sekä pituus. Ensimmäisen metrin pätkän (tyvilaajentuma) läpimitta mitattiin 40 cm:n etäisyydeltä kaatosahauksesta, koska tyvipätkän keskusläpimitan perusteella syntyy keskimäärin 5 %:n aliarvio tyvipätkän tilavuuteen lieriön kaavaa käytettäessä. Kun mittauskohta siirretään 0 cm tyveen päin, keskimääräinen aliarvio pienenee alle %: iin, jolloin vaikutus koko rungon tilavuuteen jää merkityksettömäksi. Kuitupuupölkyistä mitattiin lisäksi pölkyn keskusläpimitta. Läpimitat mitattiin millimetrijakoisilla mittasaksilla ristiin ja pituudet teräsmittanauhalla. Aineistoa kertyi yhteensä 6m3 (736 pölkkyä), josta mäntyaineistoa 26 m3 (388 pölkkyä) ja kuusiaineistoa 35 m3 (348 pölkkyä). Runkokäyrää ei saatu tulostettua 30 kuusipölkystä, joten pölkyittäisessä tarkastelussa kuusiaineistoa oli 3m3 (38 pölkkyä). Läpimitan mittauksen tarkkuuden selvittämiseksi mittasaksilla mitattuja läpimittoja verrattiin samoilta kohdin runkokäyrältä poimittuihin arvoihin. Läpimitta-aineiston muodostivat kaikki tyvi- ja latvaläpimitat sekä kunkin metrin pätkän keskusläpimitat ensimmäisen.5 metrin tyvipätkän arvoja lukuun ottamatta. Koska mittalaitteella voidaan kuutioida pölkyt myös perinteisellä latva- ja keskuskiintomittauksella, luokiteltiin koneen rekisteröimät ja mittasaksilla mitatut tukkien latvaläpimitat l:n ja 2 cm:n tasaavin luokin ja kuitupuupölkkyjen keskusläpimitat cm: n tasaavin luokin. Tästä aineistosta laskettiin oikeisiin luokkiin mitattujen läpimittojen osuus. Tilavuuden mittauksen tarkkuutta tutkittiin sekä pölkyittäin että kokonaistilavuuksia vertaamalla. Pölkyittäinen mittaustarkkuus tutkittiin pätkittäin laskettuja ja mitta laitteen tulostamia tilavuuksia vertaamalla. Kokonaistilavuuks~en mittauksen tarkkuus selvitettiin vertaamalla sekä mittaussäännön mukaisella kuutioinnilla että pätkittäisellä kuutioinnilla saatuja tarkastusmittaustuloksia mittalaitteen tulostarniin kokonaistilavuuksiin. Valmetin muissa monitoimiosissa (948 ja 955) on käytetty Valmet MD2BX -mittalaitetta, joka mittaa läpimitan syöttörullien asennon tunnistamisen perusteella. Tästä mittalaitteesta kerättiin kesäkuussa 990 aineisto, josta määritettiin pituuden, läpimitan ja tilavuu den mittauksen tarkkuus. Koska tähän mitta laitteeseen on tulossa merkittäviä muutoksia, käytetään kyseistä aineistoa tässä yhtey dessä pääasiassa MD2VMU- ja MD2BX-mittalaitteiden soveltamien mittausmenetelmien ver tailuun. TULOKSET Pituuden mittauksen tarkkuus Valmet 942 -monitoimiosiin on asennettu kahta erilaistapituusmittapyörämal lia. Alkuperäinen malli on noin 0 cm leveä, uritettu valu rautapyörä, kun taas uudempi on valmistettu muovista ja siihen on upotettu teräsnastat. Koneessa oli alkuperäinen pituusmittapyörä. Koneeseen 2 vaihdettiin muovinen mittapyörä tutkimuks en aikana. Koneen valmistamista mäntytukeista 74 % oli mitattu ±3 cm:n ja 94 % ±5 cm:n tarkkuudella. Mäntykuitupuupölkyistä (5 m) 96 % oli mitattu ± %:n ja 00 % ±3 %:n tarkkuudella (kuva 3). Tukki en pituuden keskimääräinen mittausvirhe (- cm) poikkesi 2 cm kuitupuun pituuden keskimääräisestä mittausvirheestä (+ cm). Koneessa 2 oli kuutta ensimmäistä otosta mitattaessa alkuperäinen mittapyörä. 3

4 Mäntyjen läpimitan mittausvirhe oli 54 %:ssa havainnoista ±2 mm:n ja 89 %:ssa ±5 mm : n sisällä, eivätkä osuudet vaihdelleet selvästi eri puutavaralajien välillä. Yli 0 mm : n virheitä oli yhteensä 8. Mäntytukkien läpimitan mittausvirheiden keskihajonta oli 4.0 mm ja pikkutukkien ja kuitupuupölkkyjen 3.5 mm. Osuus, X Mäntytukit D Mäntykuitupuu Kuusitukit Kuusikui tupuu Tu kk ien ~3 cm:n ja kuitupuun ~ 7. :n rajoissa ollut osuus Tu kki en ~5 cm :n ja ku itupuun rajoissa oll ut osuus ~3 7. : n Kuva 3. Pituuden mittauksen tarkkuus puutavaralajeittain Viimeiset neljä otosta mitattiin uudella, muovisella pituusmittapyörällä. Uutta mittapyörää käytettäessä virheet olivat huomatt avas ti suurempia kuin alkuperäistä käytett äe ssä. Se johtui osittain siitä, että uutta mittapyörää käytettäessä myös kuori irtosi herkästi. Virheet olisivat niissä olosuhteissa todennäköisesti kasvaneet myös alkuperäistä mittapyörää käyttäen. Kaikista koneen 2 valmistamista kuusitukeista 59 % oli mitattu ±3 cm:n ja 78 % ±5 cm:n tarkkuudella. Kuusikuitupuupölkyistä 78 %:ssa pituuderuni ttausvirhe oli ± %: n ja 98 %: ssa ±3 prosentin sisällä (kuva 3). Molempien puulajien osalta tukkien ja kuitupuun pituuden mittauksen virhe-ero oli sama; kuitupuupölkyt mitattiin keskimäärin cm pitemmiksi kuin tukit todelliseen pituuteen ver rattuna. Tukkien pituuden suurin mittausvirhe oli cm. Kuitupuupölkyissä oli yhteensä neljä yli 5 cm:n pituuderunittausvirhettä. Kaiken kaikkiaan kuitupuupölkyt oli mitattu kuitenkin yhtä tarkasti kuin tukit. Merkittävimmin puulajin sisäinen tarkkuus vaihteli mäntyjen osalta, joiden paksukaarnaiset tyvipölkyt oli mitattu keskimäärin 2 cm l yhyemm iksi kuin muut pölkyt. Läpimitan mittauksen tarkkuus Kuusien läpimitan mittausvirheistä 59 % oli ±2 mm:n ja 88 % ±5 mm : n sisällä. Kuusitukkeja koskevista läpimittahavainnoista 50 % oli ±2 mm:n ja 80 % ±5 mm:n sisällä. Keskihajonta oli 4.8 mm. Kuusikuitupuun vastaavat osuudet olivat 62 % ja 9 % ja keskihajonta 3.6 mm. Kuusipölkyissä oli yhteensä 29 yli 0 mm:n läpimitarunittausvirhettä. (Kuva 4) Molemmat koneet noudattivat tarkasti rajaläpimittoja. Tukeissa ei ollut yhtään minimivaatimuksen alittavaa pölkkyä, vaikka esimerkiksi kuusitukkien pienimpää n latvaläpimittaluokkaan (6 cm) luettiin yhteensä 25 pölkkyä. Koneet olivat rekisteröineet yhteens ä 69 latvaläpimitaltaan alle 70 mm:n kuitupuupölkkyä, joista 3 % alitti 60 mm:n minimivaatimuksen. Osuus havainnoista, X 2 T UKl T > llih Jt:H~ II!H~~HY...-ill llllllt-sll-ill-ujw-lll < >0 Läpimitanmittausvirhe, mm KUl T UP UU Osuus havainnoista, X " Läpimitan mittauksen tarkkuuden selvittämiseksi kerättiin yhteensä 3 36 havaintoa, joista 745 oli männyistä ja 66 kuusista. Pölkyittäin verrattiin keskimäärin viittä koneen rekisteröimää ja mittasaksilla ristiinmitattua läpimittaa. Jos mittauskohta sattui oksakiehkuran kohdalle, mitattiin läpimitta oksakiehkuran vierestä tyven puolelta, ja sitä verrattiin koneen oksakiehkuran kohdalta rekisteröimään läpimittaan ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ < >0 Läpimi ta nmittau s vi rhe, mm Kuva 4. Tukk:ien ja lruitupuupölkk:yjen Japimitao mittausvirheiden (mi ttalaite - tarkastusmittaus) jakauma

5 Ero (mitt alaite tarkastusmittaus ), X 5 r ~ ~ ' :: r ~~ ~,.,.-... :. :: :' 7S : :. : ::..~--..-:--..~ " ~~--"" ' - -.~ ~~~ r--- 0 ~. ~~-,~--~------~ ~ ~ ~ Ero (mittalaite tarkas tusmi ttaus), X r , 5 0 ~--~ , ''--=.: /... :. :.:,,, ~~~ ~~~~~ ~ ~~~. 0 r ~.~.-.~.~~----~ ~ - 0 r-~ ~ - 5 ~--~----~ ~ ~ ~ Tarkastusmittaus, m3 Kuva 5. Mäntyjen tilavuuden mittauserot pölkyittain. kertaa yli ± 5 %:n Tarkastusmittaus, m3 Ero kolme Kuva 6. Kuusien tilavuuden mittauserot pölkyittain. Ero yhden kerran yli 5 %:n. Kolme yli 0.40 m 3:n pölkkya, joissa suurin virhe 2% ) Tukkien ja pikkutukkien latvaläpimitat luokiteltiin l :n ja 2 cm:n tasaavin luokin mittaussäännön mukaisesti. Siten 77 % mäntyjen ja 84 % kuusien latvaläpimitoista oli mitattu oikein. Kuitupuupölkkyjen keskiläpimitan mittaustarkkuus tutkittiinvastaavalla tavalla. Sekä kuusien että mäntyjen keskiläpimitoista 3/4 oli luettu oikeaan, cm :n ta saavaan luokkaan, eikä yli cm :n luokitusvirheitä sattunut lainkaan. Tilavuuden mittauksen tarkkuus Kaikista pölkyistä 64 % oli mitattu ±4 %:n ja 98 % ±0 %: n tarkkuudella. Mäntyj e n tilavuuden mittausvirheet pölkyittäin olivat jonkin verran suurempia kuin kuusien, vaikka mäntyjen pituuden ja läpimitan mittaustarkkuus oli parempi (kuvat 5 ja 6). Kun kuusipölkyistä 68 %oli mitattu ±4 %:n tarkkuudel la, oli mäntyjen vastaava osuus 62 %. Mäntyjen tilavuuden mittausvirheiden suurempi hajonta johtui osittain siitä, että rungot olivat erityisen tyvekkäitä. Siksi mittalaite arvioi tyvilaajentumat liian pieniksi, jolloin pölkyittäiset virheet kasvoivat. Tukkien ja kuitupuun välillä tilavuudenmittausvirheet eivät merkittävästi vaihdelleet. Tilavuuden mittauksen tarkkuutta tutkittiin myös kumulatiivisesti; toisin sanoen selvitettiin, milloin koneen mittaaman ja tarkastusmittauksessa lasketun tilavuuden ero vakiintui tietylle tasolle. Kone kalibroitiin 06 : n mitatun pölkyn jälkeen. Tämän kalibroinnin jälkeen kokonaistilavuuden mittausvirhe vakiintui, kun noin 30 pölkkyä Koneella 2 mitatussa kuusiaioli mitattu. neistossa kokonaistilavuuden virhe vakiintut %:iin 50 pölkyn mittauksen jäl keen (kuva 7). Kumulatiivinen kokonaisti lavuuden mittausvirhe laski nopeasti 0 %:iin, kun puu alkoi lämpötilan noustessa kuoriutua herkästi. Selvää kuoriutumista havaittiin sen j ä lkeen joka kolmannessa pölkyssä. Mit talaitteen säätöjä ei muutettu, joten tällaisesta kuoriutumisesta aiheutuu noin -2 %:n ero kokonaistilavuuteen, jos mittalaitetta ei kuoriutumisen alettua kalibroida. Runsas nila-aj an kuoriutuminen aiheuttaa todennäköisesti suuremman eron. Ero (mitta l aite tarkastusmittau s), X Kal ibrointi Mi tattujen pölkkyj en mää rä Kuva 7. Kumulaliivinen lilavuudenmittausero. Manryja k!lsitellyt mittalaite kalibroitiin kaksi kenaa 5

6 Kokonaistilavuuden mittauksen tarkkuus laskettiin puutavaralajeittain kustakin otoksesta erikseen sekä kaikista otoksista yhteensä (kuvat 8 ja 9). Pätkittäinmittauksessa 6 otoksessa 2: stä oli kokonaistilavuuden virhe ±2.0 %:n sisällä. Suurin kokonaistilavuuden mittausvirhe oli +3.7 %. Puutavaralajeittain yhdessä otoksessa oli yli 4 %:n (mäntykuitupuu) ja vain joka kolmannessa yli ±2 %: n virhe. Latva- ja keskuskiintomittauksessa virheet olivat otoksittain suurempia. Otoskoko (< 40 pölkkyä) oli kuitenkin liian pieni tämän mittausmenetelmän tarkastamiseksi. Kun kahden peräkkäisen otoksen tulokset yhdistettlln, kokonaistilavuuden mittausvirhe oli aina ±4 %:n ja lähes aina ±2 %:n sisällä. tajälki oli niin hyvä, että karsiutuvuuden vaikutuksesta ei saatu riittävästi havaintoja. Järeys vaikutti hieman mittaustarkkuuteen. Kuusiaineistossa oli yli 0. 3 m3 :n pölkkyjä, ja niiden tilavuuden mittausvirheet olivat useammin positiivisia kuin niitä pienempien pölkkyjen. VALMET MD2VMU- ja MD2BXMITTALAITTEIDEN VERTAILU Kaikkien kuusiatoksien tilavuuden mittauksen kokonaisvirhe oli molemmissa mittausmenetelmissä sekä tukkien että kuitupuun osalta ±l prosentin sisällä. Mäntyaineistossa tilavuuden mittauksen kokonaisvirhe oli -l %. Suurin puutavaralaj ei ttainen virhe syntyi mäntyk uitupuun keskuskiintomittauksessa (-.2 %). Valmet MD2BX -mittalaite kuutioi tukit latvakiintomittauksella ja kuitupuun tyvilatvakiintomittauksella. Läpimitan mittaus perustuu syöttörullien asennon tunnistamiseen. Syöttörullista määritetyn läpimitan perusteella läpimitta ennustetaan katkaisusahauksen kohdalla (etäisyys noin 60 cm). Tämän mittalaitteen aineisto kerättiin kahdesta koneesta kesäkuussa 990. Ensimmäinen työskenteli Osuuskunta Metsäliiton työmaalla Iisalmessa ja toinen Tehdaspuu Oy:n t~ömaalla Hartolassa. Aineistoa kertyi 94 m ( 687 pölkkyä). Puun ominaisuuksien vaikutus mittaustarkkuuteen selvitettiin pölkyittäisiä tilavuudenmit tausvirheitä vertaamalla. Aineistosta jätettiin pois tyvipölkyt. Oksaisuuden vaiku tus näkyi selvimmin männyissä, joiden oksaisimpien pölkkyjen tilavuuden mittausvirheet olivat noin +2 % suurempia kuin vähäoksaisten pölkkyjen. Kuusipölkyissä ei havaittu selvää riippuvuutta. Valmet 942:n karsin- MD2BX-mittalaitteen pituudenmittaustarkkuus täytti yhtä koivukuitupuuerää lukuun ottamat ta selvästi yleiset vaatimukset. Tukeista 88 prosenttia oli mitattu ±3 cm:n ja 95 % ±5 cm:n tarkkuudella. Havukuitupuupölkyistä 80 prosenttia oli mitattu ± %:n ja 98 % ±3 %:n tarkkuudella. MD2BX:n pituudenmittaustarkkuus oli siten parempi kuin MD2VMU-mitta laitteen. Ero (mittalaite tarkastusmittaus), % Ero (mittalaite tarkastusmittaus), X Yht. Otoksen n:o 0 Mäntytu kit! Mänty- l!l!jl kuit upuu Yht. Otoksen n :o Mäntytukit ja mäntyk ui tupuu Kuva 8. Ml!ntyjen tilavuuden mittaustarkkuus otoksittain seld! koko aineistossa. Otoksissa oli - 22 tukkia ja 3-25 kuitupuupölkkya. Ybteensa mitattiin 74 tukkia (8. m 3) ja 24 kuitupuupölkkya (8.3 m 3) 6 3 D Kuusi tu kit Kuus i kuitupuu Kuusitukit ja kuusikuitupuu Kuva 9. Kuusien tilavu uden mittaustarkkuus otoksittain seka koko aineistossa. Otoksissa oli - 9 tukkia ja 4-35 kuitupuupölkkyl!. Yhteensl! mitattiin 87 tukkia (20.3 m 3) ja 26 kuitupuupölkkyl! (4.7 m 3) f

7 MD2BX-mittalaite rekisteröi läpimitat cm:n erotuksella ja MD2VMU-mittalaite mm:n erotuksella. Läpimitanmittaustarkkuuden vertailemiseks i MD2VMU -mi ttalai tteen rekis teröimät latvaläpimitat luokiteltiin cm:n tasaavin luokin, ja niitä verrattiin mittasaksilla mitattuihin ja vastaavalla tavalla luokiteltuihin latvaläpimittoihin. Siten tarkasteltaessa 70 % mäntypölkkyjen latvaläpimitoista ja 80 % kuusipölkkyjen latvaläpimitoista oli mitattu oikeaan luokkaan MD2VMU-mittalaitteella. Tukkien ja kuitupuupölkkyjen latvaläpimitat oli mitattu yhtä tarkasti. MD2BX-mittalaitteella mitattujen tukkien ja kuitupuun mittauksen tarkkuudessa oli selvä ero ja oikeisiin luokkiin mitattujen latvaläpimittojen osuus huomattavasti pienempi; tukeista noin 60 % ja kuitupuusta 45 % oli mitattu oikeaan luokkaan. Uudella mittalaitteella oli vain kolme yli ± cm:n virhettä 706 havainnossa, kun taas MD2BXmittalaitteen havainnoista oli puutavaralajeittain 5 0 % ± cm:n ulkopuolella. Rajaläpimitan alittavia tukkeja oli vanhan mittalaitteen aineistossa 9, kun taas uuden mittalaitteen aineistossa niitä ei ollut lainkaan. MD2BX-mittalaitteen suurempi läpimitanmittausvirheiden hajonta johtuu pääasiassa siitä, että se ennustaa läpimitan 60 cm:n päässä sahasta. Silloin esimerkiksi puun vaihteleva kapeneminen aiheuttaa virheitä. Laitteen huolellinen kalibrointi on siten ehdottoman tärkeää mittauksen onnistumiseksi, ja sen merkitys korostuu tässä mittalaitetyypissä. Myös syöttörullien epätasainen kuluminen lisää MD2BX-mittalaitteen läpimitanmittausvirheitä ja saattaa aiheuttaa sen, että virheet ovat erilaisia eri läpimitta-alueilla eivätkä siten ole kalibroinnilla korjattavissa. Tämän mittalaitteen tarkkuus on siten riippuvainen syöttörullien kunnosta ja niitä suojaavien ketjujen kireydestä. Koneissa oli hyväkuntoiset syöttörullat. MD2VMU-mittalaitteessa ei ole vastaavia virhelähteitä, sillä läpimitta poimitaan muistiin karsintaterien kohdalla ja Srretään absoluuttisena läpimittana katkaisusahan kohdalle. Kuoren ominaisuuksien selvä muuttuminen edellyttää kuitenkin, että tätäkin mittalaitetyyppiä kalibroidaan. Läpimittahajonnan pieneneminen sekä kalibrointitarpeen väheneminen ja yksinkertaistuminen ovat merkittäviä parannuksia MD2BX-mittalaitteeseen verrattuna. TULOSTEN TARKASTELU Mäntyjen pituuden mittaustarkkuudelle asetetut yleiset vaatimukset MD2VMU-mittalaite täytti. Kuusien pituuden mittauksen tarkkuusvaatimus saavutettiin sen SJaan vain kuitupuun osalta. Mittalaitteen pituudenmittaustarkkuus oli selvästi riippuvainen kuoren ominaisuuksista. Pakkasella kuori pysyi kiinni ja molempien mittapyörätyyppien tarkkuus oli hyvä. Sään lauhtuessa kuori alkoi irrota ja etenkin tukkien pituuden mittausvirheet kasvoivat huomattavasti. Läpimitan mittauksen tarkkuus sen sijaan oli hyvä kaikissa olosuhteissa. Kaikissa puutavaralajeissa vähintään puolet läpimittahavainnoista oli ±2 mm:n ja 8-9 havaintoa kymmenestä ±5 mm:n sisällä. Tarkkuus ei vaihdellut merkittävästi puulajeittain eikä läpimittaluokittain. Myös tilavuudenmittaustarkkuus MD2VMU-mittalaitteella oli hyvä. Pölkyittäiset tilavuudenmittausvirheet olivat pätkittäinmittauksessa kahdessa pölkyssä kolmesta ±4 %: n ja lähes aina ±0 %:n sisällä. Niinpä myös puutavaralajeittaiset kokonaistilavuudet oli mitattu tarkasti. Pätkittäinmittauksessa vain joka kolmannessa tukki- tai kuitupuuotoksessa oli yli ±2 %:n tilavuudenmittausvirheitä. Se on erittäin hyvä tulos, kun vielä otetaan huomioon, että tutkimuksessa käytettiin alle 40 pölkyn otoskokoa, jossa oli aina molempia tavaralajeja. Myös latvaja keskuskiintomittauksessa lasketut kokonaistilavuudet olivat tarkkoja, kun tarkastuksessa käytettiin noin 70 pölkyn eli 4-0 m3 :n otoskokoa. Tarkemmat tulokset on esitetty Asko Poikelan opinnäytetyössä, joka on tehty Helsingin yliopiston metsäteknolo g i a n laitokselle. Tämän tutkimuksen perusteella Valmet MD2VMUmittalaite näyttää mittaavan läpimitan ja tilavuuden niin tarkasti kuin hakkuukoneiden puunmittauslaitteilta voidaan käytännössä edellyttää. Kun tilavuudenmittaustarkkuus on ±2 %, tarkastusmittausmenetelmiin sisä ltyvät virhelähteet rajoittavat virheen totea mista. Asiasanat : Hakkuukoneet Mittalaitteet Mittaus, t arkkuus 7

8 Metsäteho Review 9/99 THE VALMET MD2VMU MEASURING DEVICE AND ITS MEASUREMENT ACCURACY ) The Valmet MD2VMU is a timber measurement device suitable for use with the Valmet 942 harvester head. The solid volume can either he calculated by length section or by the top- and mid-diameter system. Length measurement accuracy was definitely affected if b ark was loosened, and the accuracy requirements were fulfilled only for pines. Over one-half of the diameter observations were within ±2 mm. The volume by bolt in two-thirds of the cases was within ±4 %, and nearly always with a ±0 % accuracy. Total volume, calculated by sample, was always within ±4 % when measured by length section, and, except for one sample, when using top- and mid-diameter solid v olume measurement. The error wa s less than % in the entire material for both measurement methods and both tree speci es. Key words: Multifunction logging machines Measuring equipment Measurement, accuracy SUOMEN METSÄTEOLLISUUDEN KESKUSLIITIO RY:N PUUNHANKINNAN JA TUOTIAMISEN METSÄTEHO TUTKIMUS JA KEHITYSYKSIKKÖ PL 94 (Fabianinkatu 9 B) 003 HELSINKI Puhelin (90) ISSN HElSINKI 99 PAINOVALMISTE

9 Metsäteollisuuden tutkimus- ja kehitysyksikkö METS}lTEHO ~=Kesäk=uu9=9~~~UUDISTUU~ lyyn, käsittelyyn ja syntyviin lopputuotteisiin erittäin paljon. T&K-työryhmällä ja sisäisellä kehitysryhmällä on keskeinen rooli esim. toimintaohjelmien ja projektien teossa. Projekteissa tarvitaan jäsenten eksperttejä kaikilta tasoilta. 3. Luotettavuudesta emme saa tinkiä, mutta tuloksia on saatava aikaan entistä nopeammin. Siksi henkilöstön osaamista tietotekniikan ja tutkimusmetodien osalta on jatkuvasti kehitettävä. Roolimme on asiantuntijan, ei päättäjän. 4. T&K-työssä on hallittava kokonaisuuksia, vaikka tehdään suppeitakin selvityksiä. Johtamalla aiheet toiminnallisista lähtökohdista saadaan pienetkin T&Kpalikat palvelemaan isompaa kokonaisuutta. Toimitusjohtaja Erkki Alalammi Metsätehon huoneentaulu Metsäsektori elää syvintä kriisiään vuosikymmeniin. Metsä huutaa vastuullista väkeä uusiin tekoihin niin ympäristön hoidon, metsien taloudellisen käytön kuin metsäteollisuuden toimintaedellytystenkin turvaamiseksi. Joudumme antamaan potilaalle samanaikaisesti sekä ensiapua että perushoitoa. Metsäteho uudistuu, sanomme tässä esitteessä. Yritämme saada aikaan jotain sellaista, joka todella näkyy ja vaikuttaa jäsentemme toiminnassa uudella, myönteisellä tavalla. Metsätehon nimen määrittely, toimintaajatus ja liikeidea kertovat, millaisin tavoittein ja painotuksin yksikkö aikoo työskennellä. Organisaation kuvaus kertoo puolestaan, miten temput tehdään. Tuotteet ovat toiminnan tuloksia, kuten esim. tämä uuden logon ja ilmeen saanut esite, joka kertoo uudistuksistamme. Uudistuvan Metsätehon huoneentaulussa on seitsemän kohtaa.. Jäsenyhteydet ovat kaiken perusta. Haluamme niiden olevan syviä eli ulottuvan kentän toteutusportaaseen asti sekä leveitä, mikä tarkoittaa kaikkia puunhankinnan ja -tuottamisen tehtäviä. Tutkijoiden on tunnettava hyvin jäsenten toiminta, minkä vuoksi jokainen tutkija perehtyy kuluvan veden aikana jäsenten yksiköissä niiden arkipäiväiseen työhön. Kolmantena kohtana jäsenyhteyksissä on vaativa ja aktiivinen jäsenistö. 5. Toiminnan on oltava samanaikaisesti pitkäiänteistä ja joustavaa. Perustana ovat johtokunnan vuosittain hyväksymät vuosiohjelmat ja kolmivuotissuunnitelmat, mutta resursseja varataan myös nopeisiin, akuutteihin selvityksiin. 6. Metsäteho osallistuu julkiseen vaikuttamiseen tarjoamalla tietotukea ja tekemällä myös omaa suhdetyötä- faktatasolla. 7. Yhteydet kotimaisiin, pohjoismaisiin ja muun maailman tutkimusyksiköihin ja -ihmisiin ovat luonnostaan tärkeitä Metsäteholle. 2. Tutkimus- ja kehityshankkeiden sisältö ja hyvä osumatarkkuus käytännön tarpeisiin on toinen, erittäin tärkeä asia. Panostamme T&K-aiheiden valintaan, kehitte- Joustavuuden ja muutosten mahdollistamiseksi huoneentaulukin on piirretty vesiliukoisin värein - Metsätehon on uudistuttava jatkuvasti.

10 eg Metsåfeolflsuuden Mldmus- ja kehitysyksi kkö METS.JlTEHO NIMI ORGANISAATIO Metsäteho, Suomen Metsäteollisuuden Keskusliitto ry:n puunhankinnan ja -tuottamisen tutkimus- ja kehitysyksikkö. TOIMINTA-AJATUS Metsäteho on tutkimusyksikkö, joka tukee jäsentensä liiketoiminnan kehittämistä tarjoamalla kilpailykykyisiä tutkimus- ja kehityspalveluja puun hankinnassa ja tuottamisessa. JÄSENETtNEUVOTIELUKUNTA T & K LIIKEIDEA PROJEKTI/AIHEALUEET!J: PUuNiOO-ITAMINeN" 5. l, ;ET-;T~;~ 2.P\JUKAUPPA, KORJUUTEKNIIKKA, &T TIETOPALVaU MITTAUS K L' KÄYTTÅJÄTUKI.J KUWETUSTEKNIIK M 3. KA. LOGISTIIKKA E - - T- 4.RESURSSIT ORGANISOINTl: T l 0 SUUNNITTELU? Li ikeidea sisältää avainalueet jäsenet ja asiakkaat, tuotteet sekä tavan toimia. Jäsenet ja asiakkaat Jäseniä ja asiakkaita on kolme ryhmää : maksavat jäsenet, niiden kentässä vaikuttavat sidosryhmät sekä alan muut tutkimus- ja keh ittämislaitokset. Tietojen vaihdon ja yhteistyön kannalta tärkeä asiakasryhmä ovat muut tutkimus- ja kehittäm islaitokset. Tuotteet Tuotteiden perustan muodostavat tutkimusjulkaisut, jotka ovat tiedonsiirron välineitä, kun käytännön puunhankintaa ja -tuotantoa pyritään muuttamaan. Julkaisuja ovat tiedotukset, katsaukset ja monisteet. Uusi tieto väl itetään ja välittyy jäsenten ja asiakkaiden käyttöön myös mm. seuraavin välinein: oppaat, AV-tuotteet, koulutuspalvelut, lehtiartikkelit, konsultointi, laskentamallit ja niistä tehdyt sovellukset, tutkimus- ja kehitysistunnot seka tietopalvelu. Tapa toimia Päämääränä on tiedon hankinta jäsenten ja asiakkaiden tarpeisiin. Metsätehon tutkimus- ja kehittämistoiminta on soveltavaa tutkimusta, jonka lähtökohtina on ratkoa ongelmia sekä tyydyttää jäsenten ja muiden asiakkaiden tarpeita. Erityistä huomiota kiinnitetään seuraaviin avainalueisiin. L PALVELU ~ -KEHITYSRYHMÄ (...,)( r:;så;;- LASKENTA : =NOT : KIRJANPITO L j _j L ~~~;~-~ Jäsenkunnassa on työnmukaisia ryhmiä kuten puun tuotanto, korjuu ja kaukokuljetus sekä koulutus tai henkilöryhmiä kuten piiriesimiehet, aluejohtajat ja metsänhoitopäälliköt Sidosryhmistä tärkeitä ovat taksa- ja maksuperusteista sopijat, yksityismetsätalouden edistämis- ja edunvalvontajärjestöt, metsäalan koneita ja laitteita valmistavat yritykset sekä koulutusjärjestelmä.,;~;;et-~ TOIMISTO PALVELU KOULUTUS l HENKILÖSTO. I Tutkimus- ja kehityshankkeiden tuottaminen Tutkimus- ja kehityshankkeiden ideointi on jatkuvaa toimintaa, jota varten organ isaatiossa on johtokunnan nimeämä tutkimus- ja kehitystyöryhmä sekä sisäinen kehitysryhmä tehtävänään mm. hankkeiden valmistelu. Tutkimus- ja kehitystulosten käyttöönotto Metsätehon tuottama tai hankkima uusi tieto välitetään tuotteilla, jotka muokataan jäsenten ja asiakkaiden tarpeista lähtien. Tutkimus- ja kehitystyön tuottavuuden parantaminen Metsäteho korostaa hyvän työmotivaation merkitystä huolehtimalla työoloista, ammattitaidon ylläpitäm isestä ja kehittämisestä sekä kannustamalla henkilöstöä jatko-opintoihin. Tuottavuutta parannetaan projektityöskentelyllä ja toiminnan ohjausta keh ittämällä. Alan opiskelijoiden tukeminen Metsäteho edistää ammattitaitoisen, pätevän henkilöstön saantia alalle tarjoamalla mahdollisuuksia opinnäytetöiden tekoon. Opiskelijat pätevöityvät tutkimustyöhön ja saavat kuvan teollisuudesta työpaikkana. Tiedon hallinta ja tietopalvelu TOIMINNAN RAHOITUS Tietopoh/'aa parannetaan lisäämällä suunnite mallisuutta aineistojen ja osaamisen hallintaan. Tietopalvelulla luodaan uusia mahdollisuuksia käyttää tietoja. Toiminta rahoitetaan jäseniltä kannettavilla jäsen- ja muilla maksuill a. Jäsenmaksujen laskentaperusteet vahvistaa Keskusliiton varsinainen kokous. Metsäteholla on oikeus ottaa vastaan tutkimusapurahoja rahastoilta, säätiöiltä, valtiolta tai muilta ulkopuolisilta. Suoranaiset kulut ulkopuolisille tehdyistä palveluksista ja jäsenille tehdyistä tilaustutkimuksista peritään tilaajalta. Toiminnan tarkoituksena ei ole tuottaa voittoa. Yhteistoiminta Tehokas yhteistoiminta alan muiden tutkimus- ja kehityslaitosten kanssa mahdollistaa tulosten tehokkaan hyväksikäytön jäsenten liiketoiminnassa.

11 Johtokunta 99 Metsäpäällikkö Antti Oksanen, Metsäliitto Puheenjohtaja Varametsäpäällikkö Voitto Pölkki, Enso-Gutzeit Oy Varapuheenjohtaja Toimitusjohtaja Olav Henriksen, Pohjanmaan Puu Oy Johtaja Timo Järvelä,Tehdaspuu Oy Metsäpäällikkö Kari Kerstinen, Myllykoski Oy Metsäneuvos Martti Siirilä, Metsähallitus Varametsäpäällikkö Hannu Vainio, Yhtyneet Paperitehtaat Oy Hankintapäällikkö Juho Yli-Hukkala, Veitsiluoto Oy Johtaja Martti Vainio, Suomen Metsäteollisuuden Keskusl iitto r.y. Neuvottelukunnan puheenjohtaja Tutkimus- ja kehitystyöryhmä 99 Varsinainen jäsen Varajäsen Antero Koskinen, Yhtyneet Paperitehtaat Oy, puheenjohtaja Kalevi Mikkonen, Metsäliitto, varapuheenjohtaja Leo Erlund, Enso-Gutzeit Oy Tore Högnäs, Metsähallitus Fred Kalland, Tehdaspuu Oy Pekka S. Rajala, Pohjanmaan Puu Oy Juha Vartiainen, Veitsiluoto Oy Mikko Kahala, Metsäteho, sihteeri Jari Hurskainen, Myllykoski Oy Hannu Airavaara, Tehdaspuu Oy Markku Melkko, Metsäliitto Kari Havesto, Enso-Gutzeit Oy Eero E. Heino, Metsähallitus Heikki Vuorinen, Yhtyneet Paperitehtaat Oy Mauri Koskela, Vapo Oy PROJEKTIT Risto Lilleberg Projektin vetäjä Markku Mäkelä Projektin vetäjä Kasvatushakkuiden puuntuotannolliset ja korjuutekniset tavoitteet sekä toteutusvaihtoehdot Kasvatushakkuiden korjuutekniikka Tavoitteena on selvittää puunkorjuun, puuntuotannon ja puunkäytön näkökulmista harvennushakkuiden vaihtoehtoja ja niiden edullisuutta. Projekti on jatkoa Metsätehon, Jaakko Pöyry -yhtiöiden ja Metsäntutkimuslaitoksen yhteistutkimusprojektille. Se päättyy vuoden 99 lopulla. Tavoitteena on selvittää erityyppisten hakkuu - ~ a metsäkuljetuskoneiden käyttömahda lisuuksia harvennuspuun korjuussa työmaan suunnittelusta puutavaran mittaukseen. Työ perustuu pääosin aiemmin kerättyihin aineistoihin. Projektissa selvitetään uusimman korjuutekniikan kuten puiden joukkokäsittelyn soveltumista vaihtoehtoisten puuntuotantostrategioiden pohjalta muodostettuihin metsänkäsittelymalleihin. Niissä otetaan huomioon teollisuuden erilaisten jalostusprosessien puutavaralle asettamat laatu- ja mittavaatimukset sekä erot puustamaksukyvyssä. Projektissa selvitetään nykyisten hakkuukoneiden soveltuvuus työhön painottaen erityisesti korjuun jälkeä. Samalla selvitetään mahdollisuudet vaikuttaa ylispuiden poistokohteisiin jo siemen- tai suojuspuuasentoon hakkuussa. Pitkän ajan tavoitteena on löytää ne hakkuukoneet ja menetelmät, jotka teknisesti ja taloudellisesti sopivat ylispuiden hakkuuseen ja säästävät taimistoa. Lisäksi selvitetään ohjeidenmukaiseen harvennukseen liittyviä ongelmia, kuten esim. metsikön puuston tilajärjestystä ja sen huomioon ottamista hakkuussa. Harvennushakkuiden korjuutekniikka Ylispuiden korjuu Jarmo Hämäläinen Projektin vetäjä Metsänuudistamistöiden tekniikka Tutkimusten tavoitteena on pienentää uudistamisen kustannuksia ja ihmistyön tarvetta kehittämällä koneita ja väl ineitä. Sitä varten analysoidaan menetelmäkehittelyn edellytyksiä, suunnataan koneiden ja laitteiden kehittelyä sekä arvioidaan kehitettyjen koneiden ja laitteiden käyttökelpoisuutta. Teknisen kehittämisen reunaehtoina otetaan erityisesti huomioon uudistamistuloksen ja resurssitarpeen riippuvuus metsänuudistamisen eri osavaiheista sekä metsänhoidon ja puunhankinnan kytkennät resurssien käytössä. Projektin tuloksia voidaan hyödyntää koneiden ja laitteiden valmistuksessa sekä uudistamistöitä tekevissä metsäorganisaatioissa. Metsänuudistamisen koneellista misen edellytykset Tavoitteena on selvittää uudistamistöiden koneellistamisen tekniset ja taloudelliset edellytykset. Tutkimuksessa kootaan tietoa erityisesti istutuksen ja taimikonperkauksen työmaaolosuhteista, määritellään koneiden ja laitteiden kehittämisen tavoitteita sekä vertaillaan erilaisten koneratkaisujen taloudellisuutta. Usäksi tarkastellaan sitä, miten uudistamistöiden koneellistaminen vaikuttaa puu nhankinta- ja -tuottam isyksikön resursseihin ja toiminnan kokonaiskustannuksiin.

12 Metsäteollisuuden tutkimus jo kehitysyksikkö METSATEHO selvitetään puun tummumisen aiheuttajat ja kastelutietämys. Yhdessä laaditun suunnitelman mukaisesti Keskuslaboratorio Oy koehioo ja -hiertää näytteet sekä analysoi niistä kosteuden, vaaleuden ja massan muut jalostusarvoon vaikuttavat ominaisuudet. Tuloksia käytetään uiton ja varastoinnin kehittämiseen. Simo Kaila Projektin vetäjä Olavi Pennanen Projektin vetäjä Metsänuudistamisen tulokset ja menetelmät Puutavaran kuljetusmuodot ja varastointi Tavoitteena on kehittää metsänuudistamisen tulosten mittaamista ja menetelmien valintaa. Samalla verrataan Metsätehon jäsenten keräämistä aineistoista uudistamisen eri menetelmien tuloksia ja laaditaan taimikeiden kehitysmalleja menetelmien yleisempää vertailua varten. Alemman tieverkon kehittäminen Metsänuudistamisen tulosten tiedonkeruu ja analysointi Metsänhoito-organisaatioiden metsänuudistamistulosten tiedonkeruun menetelmiä sekä tiedonhallintaa ja analysointia kehitetään selvittämällä erilaisilla mittaus- ja otantatekniikoilla saatavissa olevan tiedon soveltuvuus eri tietotarpeisiin. Lisäksi analysoidaan yhteisesti istutuksen, kylvön ja luontaisen uudistamisen sekä eri maanmuokkausmenetelmien tuloksia. Analyysin pohjalta laaditaan taimiken kehitystä kuvaavia kasvumalleja, joita voidaan käyttää metsänviljelyn vertailumallissa sekä yleisissä metsien kasvumalleissa. Metsä- ja paikallisteiden sopivuutta nykyiselle autokalustolla ja puutavaran kuljetuksiin tarkastellaan alueellisessa kokeilussa. Tutkimuksessa märitetään vanhojen metsäautoteiden peruskunnostuksen ja uusien rakentamisen tarpeet. Tutkimusvälineenä käytetään digitaalista karttaa ja satelliitin avulla tapahtuvaa paikantamismenetelmää. Projekti tehtään yhteistyössä tiehallituksen tutkimuskeskuksen kanssa. Tiehallituksen tavoitteena on kokeilla puuvirtojen kartoitusta ja arvioida tulosten käyttökelpoisuutta tiestön kunnostukseen ja rakentamiseen. Tutkijat: Teppo Oijala, Jari Terävä t Eri kuljetusmuotojen ja varastoinnin yhteen sovittaminen Tavoitteena on kehittää nippu-uittoa ja aluskuljetusta siten, että ne palvelisivat entistä paremmin nykyaikaisen puunhankinnan tarpeita. Kun kuljetusjärjestelmän eri osavaiheet liitetään entistä tiiviimmin toisiinsa, tarve puun varastointiin vähenee ja puu kulkee tehtaalle nopeammin. Olavi Pennanen l\l)},t~-l.4" :'0 /r~:s{~=;:;..,::\;l Projektissa tuotetaan ajantasatietoa manuaalisen ja koneellisen metsätyön sekä puutavaran autokuljetuksen palkoista ja maksuperusteista ja kehitetään metsäkonetyöhön ja autokuljetukseen kustannus- ja taksanlaskentamalleja. Toisena osana projektia on metsätyön järjestelyjä ja sisältöä koskeva tutkimus, jolla pyritään metsätyön kokonaistuottavuuden, ansaintamahdollisuuksien ja työn mielekkyyden parantamiseen. Työryhmien käyttö metsätyössä Kesällä 99 kokeillaan toimintamallia, joka rytmittää puutavaran alkukuljetuksen, koneellisen veteenpanen ja hinauksen yhtenäiseksi kokonaisuudeksi. Samalla selvitetään koneellisen veteenpanen kehittämiskohteet.! Metsätyön ja kuljetuksen palkkaus- ja maksuperusteet Jouko Örn Metsänuudistamisen mallinnus ja menetelmien valintaperusteet Tavoitteena on parantaa metsänuudistamisen tietoperustaa ylläolevan projektin ja muiden uusien tutkimustulosten pohjalta. Projektiin sisältyvät Metsätehon metsänviljelyn vertailumallin uudistamistulosta ja taimiken kehitystä koskevien osamallien kehittäminen sekä vertailumallin laajentaminen kattamaan nykyistä useampia ilmastoalueita. Mikko Kahala Projektin vetäjä, tutkimuspäällikkö Kuusikuitupuun laatu uitossa Tavoitteena on selvittää kuusikuilupuun laadun muuttumista kuljetuksen ja siihen liittyvän varastoinnin aikana. Uittoa verrataan maakuljetukseen ja senmukaiseen varastointiin. Estutkimuksena määritellään kuljetusvaihtoehdot sekä Tutkimus liittyy metsäalan työehtosopijapuolten 990 käynnistämään metsätyön ja palkkauksen kehittämiseen. Vuoden 990 aikana neljässä yrityksessä tehtiin esitutkimus, jonka tuloksena määriteltiin varsinaisen tutkimuksen sisältö. Tutkimuksessa ovat mukana esitutkimusvaiheessa olleiden yritysten neljä kehitysryhmää. Niiden tavoitteena on selvittää työntekijöiden työtehtävien sisällön kehittämistä sekä työryhmien käyttöön liittyviä työn ja työmaan suunnittelua ja johtamista sekä työturvallisuutta ja työmaanhuoltoa. Metsäteho keskittyy palkkauksen ja työmittauksen kehittämismahdollisuuksien selvittämiseen kehitysryhmien hahmottamien toiminnallisten tavoitteiden perusteella. Tutkimuksessa on mukana myös Metsäntutkimuslaitos, joka selvittää kehitysryhmien alueilla toimivien työntekijöiden asenteita ja mielipiteitä.

13 eg Metsäteollisuuden tuldmus- ja kehitysyksikkö METSATEHO Pekka-Juhani Kuitto Jouko Örn Projektin vetäjä Vesa lmponen Metsäkoneiden maksuperusteet Metsätöiden ja kuljetusten resurssit ja mitoitus Metsätöiden kokonaistaloudelli nen toteutus Aihealue koordinoi niitä tutkimusprojekteja, jotka koskevat metsätyöresurssien käytön mitoitusta ja organ isointia. Tavoitteena on selvittää toiminnasta vastaavien organ isaatioyksiköiden näkökulmasta metsätöiden työmenetelmien kehittämismahdollisuudet Sekä puunkorjuuta että metsänhoitotöitä tarkastellaan samanaikaisesti ottaen huomioon niiden keskinäiset kytkennät työvoiman ja koneiden käytössä ja toteutuksen ajoituksessa. Koska työkohteiden koko saattaa pienentyä nykyisestä, selvitetään myös, miten se mahdollisesti vaikuttaa koneell isten ja manuaalisten työmenetelmien edullisuuteen. Yhdessä Koneyrittäjien liitto r.y:n ja Metsäalan Kuljetuksenantajien kanssa suunniteltu projekti tuottaa jatkuvaa ajantasatietoa maksuperusteista koneellisen hakkuun ja metsäkuljetuksen sopimusneuvotteluja varten. Yhteisesti sovittujen periaatteiden mukaisesti valittujen, eri puolilla Suomea toimivien koneiden työskentelyä tutkitaan sekä aika- että seurantatutkimuksin. Tavoitteena on selvittää mahdollisimman todenmukaiset ajanmenekkirakenteet ja tuottavuudet erilaisissa korjuuoloissa työmenetelmittäin. Metsätyöresurssien käyttöä ja mitoitusta vuoteen 995 selvittävä tutkimus on valmistumassa. Kevättalven aikana on käynnistynyt uusia metsätyön ja kuljetuksen urakointimuotoja koskeva tutkimus, joka valmistuu vuoden 99 loppuun mennessä. Tutkimus tuottaa tarkasteltaville hankintaorganisaation piireille tai hoitoalueille metsätöiden kokonaiskustannukset minimoivia kehityslaskelmia, jotka sisältävät tiedot tarvittavista kone- ja työntekijämääristä_ Lisäksi selvitetään yhteistyössä vastuualueiden asiantuntijoiden kanssa konkreettisia metsätyömenetelmien kehittämistavoitteita ja toiminnan pullonkauloja. Tutkimustulokset luovutetaan ennalta sovitun aikataulun mukaisesti sopijapuolille. Konekohtaisen tuloserittelyn saa ainoastaan kyseinen tutkimuskoneyrittäjä, joka voi hyödyntää itseäänkoskevia tutkimustietoja yrityksensä liiketoiminnan suunnittelussa. Teppo Oijala t Mirja Alve Tutkija Teppo Oijala Autokuljetuksen kustannuslas kentamalli ja maksuperusteet Metsäalan urakoinnin kustannus laskentamallit Valmistumassa on puutavaran autokuljetusten kustannuslaskentamalli opetuskäyttöön. Se on toteutettu mikrotietokoneille Excel-taulukkolaskentaohjelmistoa käyttäen. Mallia luotaessa on pyritty helppokäyttöisyyteen ja laskennan eri vaiheiden ja eri tekijöiden riippuvuussuhteiden selkeään havainnollistamiseen. Projekti on Metsätehon ja Metsäalan Kuljetuksenantajien yhteinen. Sen tavoitteena on luoda uudet kustannuslaskentamallit puutavaran koneelliseen hakkuuseen sekä metsäkuljetukseen ja autokuljetukseen. Mallien lähtökohtana ovat urakointisopimuksen työmäärä- ja olosuhdetiedot, JOiden avulla lasketaan työkaluston käyttötarve ja siitä kustannustietoihin yhdistettynä työn hintataso. Projektin jatkon!l aloitetaan syksyllä 99 autokuljetusten tuottavuus- ja kustannustietojen keruu maksuperustetutkimuksena. Autokuljetuksen kustannuslaskentamallin laadinnassa käytetään hyväksi Metsätehon aiemmin vafmistunutta puutavaran autokuljetusten kustannuslaskennan opetusmallia. Juha Rajamäki Metsätyön ja kuljetuksen urakoin timuodot Metsäalan kokonaisurakoinnissa yrittäjä voi vastata puunkorjuun lisäksi kaukokuljetuksesta ja mahdollisesti korjuun suunnitteluun, metsän uudistamiseen ym. liittyvistä tehtävistä. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää kokonaisurakoinnin edut ja haitat yrittäjän ja urakanantajan kannalta_ Sen jälkeen etsitään ratkaisuja urakoinnissa havaittu ihin ongelmiin sekä arvioidaan kokonaisurakoinnin taloudellisia perusteita. Tutkimus tehdään kirjallisen kyselyn ja teemahaastattelun yhdistelmänä vuoden 99 aikana.

14 Metsäteollisuuden tutkimus jo kehitysyksikkö METSATEHO to- ym. tiedon keruu sekä tiedon havainnollistaminen ja vuorovaikutteinen käsittely paikkatiedonhallintaan tarkoitetussa järjestelmässä. Projektin tuloksia voivat hyödyntää eri metsäorganisaatiot kehittäessään omia suunnittelu- ja ohjausjärjestelmiään. Projekti on suunnitteluvaiheessa ja käynnistyy kesän aikana. dessa yleistyvien tiedonsiirtomenetelmien käyttömahdollisuuksia metsäkoneiden, puutavara-autojen, eri organisaatioiden ja organisaatiotasojen välillä. Tavoitteena on selvittää, mitä tietoa on siirrettävissä yhteisillä standardeilla, mitkä ovat tiedonsiirron edellytykset ja mitkä ovat eri järjestelmillä aikaansaadut kustannushyödyt. Vesa lmponen Antti Korpilahti Puutavaran autokuljetuksen resurssien mitoitus ja puuhuollon kustannukset Tutkimuksessa tarkastellaan hankintaalueen puutavarankuljetuksia kiinnittämällä erityistä huomiota puutavara-autojen määrän sopivaan mitoittamiseen ja käyttötehokkuuteen. Tavoitteena on löytää sellainen kuljetusmuotojen yhdistelmä, jossa puutavara-autoja käytetään tehokkaasti käytön kausivaihtelun kuitenkin pysyessä käytännön kannalta mielekkäänä ja jossa samalla minimoidaan tehtaiden puuhuollon kustannuksia. Runkoinahinnoittelu Puukaupassa sovellettavat kiinteät puutavaralajien mitta- ja laatuvaatimukset rajoittavat puunhankinnan kehittämistä tuotanto- ja markkinalähtöiseen suuntaan. Tässä projektissa selvitetään ennakkomittaukseen, hakkuukonemittaukseen ja metsurimittaukseen perustuvia runkoinahinnoittelun ratkaisumalleja. Peruslähtökohtana on runkojen arvon laskennallinen määritys siten, että kauppahinta ei riipu pölkytysvaihtoehdosta. Käytännössä se merkitsisi runkojen pystymittaustyyppisen arvotustavan soveltamista kaikissa runkotietoja tuottavissa mittaustavoissa. Vesa lmponen Vesa lmponen Projektin vetäjä Puunhankinnan ohjattavuuden parantaminen Tavoitteena on kehittää puukaupan sekä puun korjuun ja kaukokuljetuksen operatiivisen ohjauksen ja toteutuksen keinoja. Niiden avulla voidaan parantaa puunhankinnan reagointikykyä muuttuviin puuraaka-aineen tarpeisiin ja vaihteleviin toimintaolosuhteisiin siten, että puutavaran kiertonopeus samalla lisääntyy ja käyttöpääoman sitoutuminen hankintaketjuun vähenee. Puutavara- ja maastotietojen keruu, käsittely, siirto ja hallinta ovat keskeisiä kehittämiskohteita. Myös hakkuisiin liittyvät puuntuotannolliset tavoitteet otetaan huomioon siltä osin, kuin ne kytkeytyvät puunhankinnan tavoitteisiin. Näitä liittymiä on esimerkiksi työmaasuunnittelussa. Joustava tuotantomalli puunhankinnassa Kaarlo Rieppo Projektin vetäjä Tämän esitutkimuksen tavoitteena on selvittää kirjallisuuteen ja laskennallisiin tarkastaluihin perustuen joustavuuden lisäämisen, laadun hallinnan parantamisen sekä hankintaketjun paremman ohjattavuuden vaikutuksia puunhankintaan. Toimintamallien muuttamisesta aiheutuvien tuottojen ja kustannusten selvittäminen on keskeisenä tutkimuskohteena. Puutavaran mittausmenetelmät ja -tekniikka Tutkittavia osa-alueita ovat työmaiden koen, joustavan apteerauksen ja operaatioiden ajoituksen vaikutukset puuvirtaan, puutavaran varastointitarpeeseen, raaka-aineen arvosaantoon, resurssien käyttöön sekä toiminnan kokonaiskustannuksiin. Ongelmia pyritään tarkastelemaan erilaisten teollisuusyritysten näkökulmasta, koska ohjauksen kehittämistavoitteet riippuvat tuotevalikoimasta ja jalostusasteesta. Kaarlo Rieppo Mittaus hakkuukoneiden mittalaitteilla Tavoitteena on mahdollisimman nopeasti hyödyntää hakkuukonemittausta puutavaran määrän mittauksessa. Siihen pyritään vaikuttamaan osallistumalla hakkuukoneiden mittalaitteiden ja niiden ohjelmistoj en kehittämiseen ja testaamalla uusa mittalaitteita. Myös hakkuukoneilla mitatun puutavaran tarkastusmittausta kehitetään. Lisäksi selvitetään hakkuukoneilla tehtävän apteerauksen tasoa. Jarmo Hämäläinen Työmaasuunnittelun tekniikka ja uudet menetelmät Tavoitteena on selvittää satelliitteihin perustuvan paikanmäärityksen sekä siihen kytketyn paikkatiedon graafisen käsittelytekniikan mahdollisuuksia puunhankinnan ja metsänuudistamisen suunnittelun apuvälineenä. Tutkimuksessa kokeillaan satelliittipaikannusta erilaisissa puunkorjuun, puutavarankuljetuksen ja metsänuudistamisen paikannustehtävissä. Jos sijainnin määritys näyttää onnistuvan erilaisissa maasto-oloissa, hahmotellaan uusia toimintamalleja puunkorjuun ja uudistamisen työmaatasoiseen suunnitteluun. Toimintamalleihin kuuluvat paikannetun puusto-, maas- Puunhankinnan sisällön jatkuva muuttuminen ja tietotarpeiden lisääntyminen asettavat myös puutavaran mittaukselle koko ajan uusia kehittämisvaatimuksia. Projektin tavoitteena on tuottaa sellaista tutkimus- ja muuta tietoa, joka mahdollistaa puutavaran määrän ja laadun mittaamisen hankintaketjussa rationaalisesti ja eri osapuolia tyydyttävällä tavalla. Projektista on käynnissä viisi osaprojektia. Tapio Räsänen Puunhankinnan ohjausta tukeva tiedonsiirto Tavoitteena on kehittää puunhankinnan oh/ austa tietovirroiltaan joustavammaksi se vittämällä nykyisten ja lähitulevaisuu-

15 ~ METSJTEHO MetsäteolliSuuden tutkimus- jo kehitysyksikkö Tapio Räsänen Jari Marjomaa Ennakkomittaus työ- ja luovutusmittauksena Mittaus tehtaalla Videokuvaus- ja kuvatulkintatekniikkaan perustuvaa AVM 000-mittalaitetta kehitetään yhteistyössä Vision Systems Oy:n ja Enso-Gutzeit Oy:n kanssa. Tutkimuksen tavoitteena on kehittää menetelmä puutavarakuorman kiintotilavuuden mittaamiseksi ±4 %:n tarkkuudella. Tutkimukseen osallistuu myös Metsäntutkimuslaitos. Tähän mennessä on selvitetty -markkinoilla olevat puiden ja puutavaran elektroniset mittausvälineet; raportti huhtikuussa 99 - hakkuun yhteydessä suoritetun koepuiden mittauksen ajanmenekki ja tarkkuus metsurimittauksessa; raportti kesällä 99 - koepuiden mittauksen ajanmenekki kahden tunnuksen pystymittauksessa yhden mittaajan tekemänä; raportti valmisteilla Metsurimittauksen kehittyessä aiheen tutkimusta jatketaan loppuvuodesta 99 tavoitteena selvittää ajanmenekkiä ja menetelmän tarkkuutta ensiharvennushakkuun jälkeisissä puustoissa. Jari Marjomaa Jari Marjomaa Puutavaran tuoretiheyden vaihtelu Kuljetusmaksujen perusteena käytetään nykyisin kuorman painoa. Puutavarakuorman painon selvittämiseksi niissä tapauksissa, joissa ajoneuvovaakaa ei ole käytettävissä, tarvrtaan tietoa puutavaralajien keskimääräisestä tuoretiheydestä. Tutkimuksessa selvitetään puutavaralajien tuoretiheyden vaihteluun vaikuttavia seikkoja, kuten toimitusalue, vuodenaika, hakkuu- ja korjuutapa, kaadon ajankohta jne. Aineistona käytetään Metsätehon jäsenyritysten tehtailla mitatuista otantanipuista kerättyjä tietoja. TYÖNTUTKIJAT Puutavaran laadun mittaaminen ja seuranta Tutkimuksessa kehitetään puutavaranipun päistä mitatluihin koealoihin perustuva menetelmä laatuvaatimukset täyttämättömän puutavaran määrän selvittämiseksi. Tarvittava koealojen määrä ja menetelmän tarkkuuteen vaikuttavat seikat selvitetään. ATK-RYHMÄ Kenttäaineistojen keruu ja käsittely Reima Liikkanen Metsätalousinsinööri Jorma Liikko Atk-päällikkö Satu Alakangas Merkonomi, atk-sihteeri Tutkimusaineiston tallennus ja käyttäjätuki Juha Karppinen Operaattori, ohjelmoija Tietotekniikkalaitteiston ja -verkon hallinta ja ylläpito sekä käytön suunnittelu ja neuvonta Sirkka Keskinen LuK,systeemisuunnittelija Tutkimuksen tietojärjestelmien suunnittelu ja toteutus; sisäisen tietojenkäsittelyn järjestelmät, matemaattisten ja tilastollisten menetelmien kehittäminen Tauno Laajalahti Suunnittelija Seuranta- ja tilastotutkimusten suunnittelu ja toteutus; mikro-laitteistojen käytettävyys ja neuvonta Jarmo Lindroos Metsätalousteknikko, ohjelmoija Puunkorjuun vaihtoehtolaskentasysteemin (Susyn) kehittäminen ja ylläpito; tiedonkeruulaitteet sisäisessä käytössä Timo Rantanen Metsätalousteknikko Kari Uusi-Pantti

16 ***~*** Metsäteollisuuden tu!dmus- ja kehllysykslkkö METSATEHO VIESTINTÄRYHMÄ JA SEN JÄSEN- JA ASIAKAS PALVELUT Erkki Hänninen Viestintäpäällikkö Kurssit Oppaat Anita Blomqvist Julkaisujen kielenhuolto Vastuu julkaisujen painatuksesta Marketta Gustafsson Kurssipalvelut Julkaisujen taitto Riitta Leustu Toimitusjohtajan sihteeri Julkaisujen taitto Matkaliput ja majoitukset Päivi Rautiainen Julkaisujen tilaukset ja laskutus Asiakasrekisterit Kirsti Storgårds Puhelinvaihteen hoito AV-tuotteiden tilaukset ja laskutus Annikki Åberg Postitus ja monistus Sture Lampen Tiedotus Lasse Säteri AV-tuotanto Erkki Kauppila Piirrokset KASSA JA KIRJANPITO Ritva-Liisa Siirilä ***~*** METS)lTEHO Metsäteollisuuden tutkimus- jo kehitysyksikkö TAITIO TUOMO FORSS PAINOVALMISTE KY HELSINKI 99 Yhteystiedot METSÄTEHO PL 94 (Fabianinkatu 9 B), 003 HELSINKI Puhelin: (90) (90) Faksi: