20/1985 KUORMAINHARVESTEREIDEN MAKSUPERUSTETUTKIMUS Mikko Kahala Markku Mäkelä Ma.fu u.pvt1.v.d:w.a. va.jlten ku.ojunaa.nha.jt vv.d.vte.a-6t.a. ~ u.o!ute;t.un aa.ka.;t.u.j/u.mu.fu en mu.ka.a.n Jtu.ngon koon ka.fu-i.nke.jt;t.a,wtu.m-i.nen wää pu.u.ta. kohta. ku.lu.va.a. k~-i.t~elyaa.ka.a. 15-20 %. LehtA.pu.u.n k~-i.t~ely ku.ojunaa.nha.jtvutejuua on 10-26 % Wa.a.mpa.a. ku.-i.n ha.vu.pu.u.n. 3 m ku.-i.t.upu.u. on 4-8 % W.a.a.mpa.a. valm-lo;t.aa. ku.-i.rt 5 m ku.ilu.pu.u.. Le.Å.Jn,(_kon ta.heyden mu.u.tofu et vaa.ku.;t;ta.va.t ku.o Jtma.Å.nha.Jt v ute.jt-i.n työ~ kentely yn ~ u.h.tee..u.i.~en vähän. AUe 15 m-ln : n ku keytyfu-i.ä oli ku/u.mää!un 12.6 % käyt~öa.jmta.. Koneurakoitsijain liitto r.y. ja Metsäalan Kulje tuksenan tajat pyysivät Metsätehoa keväällä 1984 suorittamaan kuormainharvestereista maksuperustutkimuksen. Sen suunnittelua ja seurantaa varten perustettiin osapuolten nimeämist ä edustajista tukiryhmä. Ryhm ään kuuluivat R. Dufva, T. Frilander, T. Korhonen, K. Parviainen, H. Rumpunen ja 0. Saarivuori. S eujta.nt.a.tu.t/u.mu.fu en mu.kaa.n ko n u d en k u k-i.määltä.-i.nen käy;t;tömte oli 7-8 %. S.u:JLto J en O~U.M oli 2. 1 % työa.jmta.. Ku/U.mää.ltä-i.nen ~.-Ulttoma.tka. oli 4 3 lun. TUTKIMUSMENETELMÄ JA -AINEISTO JOHDANTO Puutavaran koneellisessa hakkuussa on yhä enemmän siirrytty myös kaatamaan puut koneellisesti. Kaatavista monitoimikoneista yleisin tyyppi on kuormainharvesteri. Kuva 1. Tutkimus jakautui t oteutu s taval taan kahteen osaan : aikatutkimukseen ja seurantatutkimukseen. Aika tutkimuksen tarkoituksena on ensisijaisesti selvittää erilaisten työvaikeus- ja olosuhdetekijöiden vaikutuksia ajanmenekkiin ja toisaalta työajan rakennetta. Seurantatutkimuksella pyritään ensisijaises ti saamaan selville koneiden käy tt öas t e, tuotosta so sekä keskeytysten ja siirtojen osuudet. Kuor ainharvesteri työssä. Molemmat valok. Metsäteho 1
Aikatutkimuksen kohteina oli ka~deksan konetta (16 300 runkoa ~ 3 200 m ). Niistä kuudesta kerättiin seurantatietoa. Seurantaaineistoa saatiin myös yhdestä Lako- harvesterista, joka ei ollut aikatutkimusko htee~a. Seuranta- aineistoa kertyi noin 89 000 m :n valmistuksesta. Koneist a viisi t yöskenteli Pohjois-Suomessa ja neljä Et elä- Suomessa. TAULUKKO 1 Kuormainharvesterit Kone Peruskone Kuo r main Otettu käyttöön Kockums 1 Kockums 850, Cr anab 7. 1984 Vl!l. 1975 Kockums 2 Kockums 850, Forester 2. 1985 vm. 1977 Lako 1 Kockums SMV- 21, Forester 1. 1984 Lako 2 Kockums 850, Forcster 10. 1984 Valmet 1 Valmet 886 K, Valmet 990 9. 1984 vm. 1980 Valmet 2 Valmet 886 K, Valmet 990 9. 1983 vm. 1983 Valmet 3 Valmet 882 K, Cranab 9. 1984 Valmet 4 Valmet 886 K, Valmet 990 11. 1984 vm. 1984 Kuljett ajien kokemu s kuormainharvesterien käyt östä oli tutkimuksen alkaessa l yhyt, 1-9 kk. Yhtä lukuun ottamatta kaikki olivat kuitenkin ajaneet jotain muuta monitoimikonetyyppiä. Tutkimusaineistot kerättiin syksyn 1984 ja kesän 1985 välisenä aikana G. A. Serlachius Oy :n, Tehdaspuu Oy:n, Veit siluot o Oy :n, Yhtyneet Paperitehtaat Oy : n ja Östra Nylands privata skogsrevirin t yömailla. Aikatutkimus aineistot kerättiin päätehakkuuolosuhteista. TULOKSET Aikatutkimus Runkoa kohti käyt e ttävä aika lisääntyy 15-20 % rungon koon kaksinkertaistuessa (kuva 2). Tulos on hyvin samanlainen kuin t alvella 1984 kerätyssä Lako- kuormainharvest eria koskevassa aineistossa ja samana talvena Volvo BM - Valmet 935 - kuormainharvest erista t ehdyssä tutkimuksessa (Metsätehon katsaus 12/1984). Lako- ja Valmet- kuormainharvesterit eivät ajankäytöltään olennaisesti poikenneet t oisistaan. Kockums GSA- 62 oli niitä hitaampi. Molemmat Kockums- harvesterit kaatoivat edetessään puita vain toiselta puoleltaan, kun taas Lakoista ja Valmet eist a neljä kuudesta käsitteli puita molemmilta puoliltaan. Yhdelt ä -puolen- kaadossa käsitt elykaista muodostuu kapeammaksi (7-10 m) kuin molemminpuolin- kaadossa (10-15m). Lehtipuun käsittely kuormainharvesterilla on yleensä hankalampaa kuin havupuun. Lakoja Valmet-harvesterilla lehtipuun käsittely oli 10-26 % hitaampaa kuin havupuun (taulukko 2). Samansuuntaiseen t ulokseen on TAULUKKO 2 Rungon k~ko, m Lehtipuun käsittelyn suhteellinen ajanmenekki. Havupuun käsittely = 100 Kocklll'ls GSA- 62 Lako Valmet 935 Suhteellinen aika 50 102 110 111 IGO 97 114 111 150 95 116 111 200-120 111 250-123 112 300-126 115 1. 0 0.9 0 0. 8.>< c ".---,.--... c E.. ~.><., 0.s:... 0.7 0.6 0.5 0.4 Va1 ---~ -- V ~ v- ~ et ~ V ~ -- / ~ ~ / ~ l.--- [...-- "" / ~, /... 0 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.350 0.400 0.450 Rungon koko. m 3 Kuva 2. Rungon koen vaikutus kuormainharvesterin ajan enekkiin. Maastoluokka 1, leimikon tiheys 535 runkoa/ha. havupuu 2
Kuva 3. Kuormainharvesterin työnjälkeä päädytty aiemmassakin t u tkimuksessa (Hetsätehon katsaus 12/1984 ). Kockumsin ero oli osittain p äinvastainen. Syynä on ainakin osaksi se, että Kockumsin lehtipuuaineisto sisälsi runsaasti leppää. Se on ilmeisesti helpompaa käsitellä kuin koivu. Leimikon tiheyden muutokset vaikuttavat kuormainharvestereiden ajankäyttöön suh t eellisen vähän (taulukko 3). Tiheyden vaikutus on hyvin samankaltainen ka ikenko koisissa puustoissa. Tiheyden muutokset vaikuttavat suhteellisesti samantyyppisesti k uin aiemmis sa kuormainpro sesso r eita koskeneissa maksu perustetutkirnuks i ssa. TAULUKKO 3 Leimikon tiheyden vaikutus kuormainharvester in ajanmenekkiin Leimikon t iheys, r unkoa/ha Suh t eell inen ajanmenekki 260 103 360 102 535 100 775 98 1 100 97 Kuitupuun pituus vaikuttaa kuormainharvesterin ajanmenekkiin. Aiempien tutkimusten mukaan 3 m kuitupuu on 4-8 % hitaampaa valmistaa ku i n 5 m kuitupuu. Siihen, miten maasto vaikuttaa kuormainharv es t e rin t yöskent elyyn, tutkimus ei vastaa, koska tutkimu skoht eet oliva t pääosin maas t oluokan 1 kohteita. Toisen Kockums- harvesterin aineistoon sisältyi erittäin kivinen maastoluokkaa 4 oleva kohde. Siinä t yöskent ely hidastui keskimää rin 35 % maastoluokan 1 olosuhteisiin verrattuna. Tutkimuksessa selvitett i in myös kuormainharves t e rin ja kuorma inprosessorin keskinäistä ajanmenekkieroa. Kaadon pois jättäminen nopeutti t yöskentelyä keskimäärin noin 10 %. Koneittain vaihtelu oli melko suuri. Kon e Ko ckums 2 Lako 1 Lako 2 Valme t 1 Valme t 2 Valmet 3 Suht. ajanmenekki prosessorina (100 = harvesterina) 103 93 88 79 89 101 Alle 15 min : n keskeytyksiä, jo tka luetaan käyttöaikaan, oli aikatutkimuksen mukaan kai killa koneilla keskimäärin 12. 6 % käyttöajasta. Lyhyiden keskeytysten suhteellisen s uuri osuus aiheutuu ainakin osit t ain t e r äketjun ja laipan usein toi s tuvista lyhyist ä huolloista. Sekin vaihteli koneit tain melkoisesti. Seurantatutkimus Seurannassa kaikkien koneiden keskimäär äinen t ekninen käyttöast e oli 78 %. Siinä oli koneittain eroja (taulukko 4). Käyttöasteeseen ei ole luettu t yömaiden väl isiä siirtoja. Niiden osuus oli keskimäärin 2.1 % työaja s t a. Siirrot olivat pääosin lavettisiirtoja. Keskimääräinen siirtomatka oli 43 km ja siirtoihin käy t e tt y aika run saat kaksi tunt ia siirtoa kohti. 3
TAULUKKO 4 Kuormainharveste r e iden ajankäyttö Kone Päätyö Keskeytykset Huolto Korj aus Organi- ~ Väline saatio 1 2 3 4 Siirrot, Leimikon % työ- keskiajasta k~ ko, m % tuotantoajasta Kockums 1 79 6 15 - - 2.8 898 Lako 1 80 5 14-1 1. 0 802 Lako 2 75 7 16 2-2. 9 782 Lako x*) 84 4 12 - - 2. 3 504 Valmet 1 77 1 22 - - 2.9 600 Valmet 2 68 9 23 - - 0. 4 1 381 Va lmet 3 79 8 11 2-2. 5 73 1 Keskimäärin 78 5 16 1 0 2. 1 - *) Ei sisälly aikatutkimusosuuteen TAULUKKO 5 Alue ja kone Seurantaan osa llistuneiden kuormainha rvestere iden tuotos t aso Aineist on mukainen keskituotos Muunnettu keskituotos Seuranta-aikana tehtyjen korjausten ajankäytöstä pääosa, 55 %, kohdistui monitoimiosaan, noin 25 % hydrauliikkaan ja loput 20 % kuormaimeen ja peruskoneeseen. Etelä-Suomi Kone 1 Kone 2 Pohjois- Suomi Kone 3 Kone 4 Kone 5 Kone 6 m 3 /käyttöt unti 14 15 12 16 7 9 9 10 7 8 9 9 Etelä- Suomen koneiden korkeampi tuotostaso (taulukko 5) aiheutuu lähinnä puuston suuremmasta koosta. Taulukon muunnetut tuotosluvut vastaavat havupuutavaran valmistusta, tiheyttä 535 runkoa /ha ja maastoluokan l olosuhteita. Muunnot perustuvat pääosin aikatutkimuksesta saatuihin työvaikeus- ja olosuhdetekij öiden suhteisiin. Metsä teho Review 20/1985 A STUDY OF THE PAYMENT BASES FOR BOOM-MOUNTED HARVESTERS In o rder t o de t e rmine bases of payment, t he boom-mounted harvest ers Kockums GSA-62, Lako a nd Valmet 935 were s t udied. METSÄTEHO SUOMEN METSÄTEOLLISUUDEN KESKUSUITIO RY:N METSÄTYONTUTKIMUSOSASTO PL 194 (Fabianinkatu 9 8 ) 001 31 HELSINKI 13 Puhelin (90) 658 922 ISSN 0357-4326 HElSINKI 1985 PAINOVALMISTE