METSATEHO 1/199 HAKKUUKONEMITTAUKSEN TARKKUUS Olli-Pekka Ahonen Jari Marjomaa Tavoitteena oli selvittää hakkuukoneen mittalaitteiden tilavuuden mittauksen tarkkuus ja siihen vaikuttavia tekijöitä käytännön työskentelyssä. Tutkimusaineistona käytettiin Metsätehon jäsenyritysten tekemiä hakkuukonemittauksen otantatarkastuksia yhden vuoden ajalta (huhtikuu 1992 - maaliskuu 199). Aineistossa tarkastuserän koko oli keskimäärin. 1 m Tarkastuseristä 27 % oli tilavuudeltaan yli 1 m. Tukkipuutavaralajieristä 9 % oli mitattu ± %:n tarkkuudella ja vastaavasti kuitupuutavaralajieristä 2 %. Mittalaitemerkkien välillä ei ollut merkittäviä eroj a. Koivutukin, koivukuitupuunja mäntykuitupuun tilavuuden mittaustarkkuus oli muita puutavaralajeja huonompi. Puutavaralaj ien keskimääräinen tilavuusero oli -. - +. % verrattuna tarkastusmittaustulokseen. Mittalaitteen ikä tai mittauksen ajankohta eivät vaikuttaneet tilavuuden mittauksen tarkkuuteen. Mittaus- tarkkuus vaihteli samalla mittalaitemerkillä suuresti eri hakkuukoneiden välillä. Otantatarkastuksessa tulee tarkastettavan puumäärän olla vähintään 1 m tai 1 pölkkyä. Koska suuri osa tarkastuseristä oli pienempiä kuin tarkastusohjeissa on määrätty, eikä aineistosta voitu karsia virheellisesti suoritettuja tarkastusmittauksia, niin aineisto ei kuvaa täysin luotettavasti hakkuukoneiden todellista mittaustarkkuutta. Koivukuitupuun ja mäntykuitupuun mittaustarkkuuteen tulee kiinnittää enemmän huomiota. Ratkaisuksi esitetään mittalaitteiden puulajeittaista ja läpimitta-alueen mukaan tapahtuvaa kalibrointia. Tarkastustuloksia tulee seurata hakkuukonekohtaisesti ja kohdistaa tarkastus niihin hakkuukoneisiin, joiden mittaustarkkuus vaihtelee paljon. Kuljettajan suorittamalla mittaustarkkuuden seurannalla tehostetaan mittaustarkkuuden valvontaa ja parannetaan mittaustarkkuutta...r::: 1 -:111 1/J -1 :!: _:,;, ~ > ~ METSÄTEOLLISUUS
JOHDANTO Hakkuukonemittauksella tarkoitetaan puutavaran läpimittojen, pituuden ja tilavuuden mittausta hakkuukoneen mittalaitteella. Hakkuukoneen mittalaite on välttämätön apuväline rungon apteerauksessa. Tilavuudenmittaustulosta käytetään urakointimaksujenja puukaupan maksujen perusteena eli työ- ja luovutusmittauksessa. Koneellisen kmjuun yleistymisen myötä on hakkuukonemittauksen käyttö työja luovutusmittauksessa nopeasti yleistynyt. Se on nykyisin yleisin työ- ja luovutusmittauksen menetelmä, ja vuonna 199 sen osuuden arvioidaan olleen 72 % Metsätehonjäsenyritysten yksityismetsistä korjaamasta puumäärästä. Hakkuukoneen mittalaitteita on käytössä useita eri merkkejä. Ne ovat perustoiminnoltaan samanlaisia; rungon pituus mitataan pyöriväliä pituusmittarullallaja läpimitta puun runkoa myötäilevien karsintaterien tai syöttörullien asennon perusteella. Mittalaite laskee tilavuuden yleensäpätkittäin mittaus -periaatteella, jolloin yksittäisen puutavarakappaleen tilavuus saadaan enintään cm:n pituisten. pätkien yhteenlaskettuna tilavuutena. Yksittäisen pätkän tilavuuden laskennassa käytetään joko katkaistun kartion tai lieriön kaavaa. Hakkuukonemittauksen oikea suoritus on koneyrittäjän ja hakkuukoneen kuljettajan vastuulla. Rungon tilavuuden laskentaa varten tulee mittalaitteen mitata rungon läpimitta ja pituus luotettavasti. Näistä tiedoista riippuu myös hakkuukoneella tehdyn runkojen apteerauksen taso. Myös puutavar an myyjän, ostajan sekä urakoitsijan tavoitteena on mitata puutavaralajien tilavuudet oikein. Lisäksi eri mittausosapuolet ovat sopineet, että hakkuukonemittauksen tilavuuden mittauksen tarkkuusvaatimus on tukki- ja kuitupuutavaralajiryhmittäin ± %. Hakkuukonemittauksen luotettavuuden varmistamiseksi on sovittu otantaan perustuvan tarkastusmittauksen tekemisestä. Mittausneuvoston (nykyisin puutavaranmittauksen neuvottelukunta) 5..1991 hyväksymän ohjeen mukaan otantatarkastuksen suorittaa urakanantaja oma!)ta aloitteestaan tai muiden mittausosapuolten vaatimuksesta. Tarkastuksen vähimmäismäärä on Mittausneuvoston ohjeen mukaan 5 % leimikoista, mutta käytännössä puunhankintaorganisaatiot ovat tehneet tarkastusmittauksia useammin. Hakkuukoneen mittalaitteiden mittaustarkkuus ja muut ominaisuudet ovat kehittyneet nopeasti. Mittauksen tarkkuudessa on havaittu mittalaite- ja hakkuukonekohtaista vaihtelua. Tämän vuoksi on metsäyhtiöissä seurattu mittauksen tarkkuutta tarkastusmittausten avulla hakkuukonekohtaisesti. Näistä tarkastusmittauksista voidaan seurata myös hakkuukonemittauksen tarkkuuden yleistä tasoaja 2 havaita mahdolliset ongelmat. Metsätehonjäsenyritysten keräämää tarkastusmittausaineistoa on käytetty myös tämän tutkimuksen aineistona. TUTKIMUKSEN TAVOITE JA TUTKIMUSAINEISTO Metsäteho on aiemmin useissa t utkimuksissa selvittänyt eri mittalaitemerkkien pituuden, läpimitan ja tilavuuden mittaustarkkuutta. Nämä tutkimukset on tehty valvotuissa olosuhteissa, ja mittalaite on säädetty huolellisesti ennen mittausta. Tällä tavoin on voitu selvittää mittalaitteiden mittaustarkkuus optimaalisissa olosuhteissa. Hakkuukonemittauksen tarkkuuteen vaikuttavat kuitenkin käytännössä kuljettajan huolellisuus työskentelyssä ja mittalaitteen säädössä sekä koneen kunto ja ympäröivät olosuhteet. Tutkimuksen tavoitteena oli selvit tää hakkuukoneen mittalaitteiden tilavuuden mittauksen yleinen tarkkuustaso käytännön hakkuutyöskentelyssä. Tutkimusta varten pyydettiin Metsätehon jäsenyrityksistä hakkuukonemittauksen tarkastusmittausaineistot vuoden ajalta (huhtikuu 1992- maaliskuu 199). Aineisto valittiin siten, että se oli mahdollisimman kattava alueellisesti, ajallisesti ja mittalaitemerkeittäin. Aineistoksi ei otettu kaikkia kyseisenä aikana tehtyjä tarkastusmittauksia, vaan satunnaisotannalla poimittiin hakkuukoneista otos, jonka kaikki tarkastusmittaukset kyseiseltä aikajaksolta otettiin mukaan. Tarkastusmittausaineistoa saatiin seuraavista yrityksistä: Osuuskunta Metsäliitto, Pohjanmaan Puu Oy, Tehdaspuu Oy ja Yhtyneet Paperitehtaat Oy. Tutkimusaineistosta laskettiin mittauksen suhteellinen tarkkuus (mittausero, %) puutavaralajiryhmittäin ja puutavaralajeittain sekä mittalaitemerkeittäin. Lisäksi tarkasteltiin hakkuukonekohtaista mittaustarkkuuden vaihtelua sekä mittalaitteenja hakkuulaitteen iän vaikutusta mittaustarkkuuteen. Tutkimuksessa aineistosta ei ole voitu poistaa sellaisia eriä, joissa tarkastusmittaus on mahdollisesti tehty virheellisesti tai joissa tarkastusmittauslaitteistossa esiintynyttä vikaa ei ole havaittu itse tarkastusmittaustapahtuman yhteydessä. Tästä syystä hakkuukonemittauksen taso on todellisuudessa hieman parempi kuin tutkimuksen tulokset osoittavat. HAKKUUKONEMITTAUKSEN TARKASTUS Hakkuukonemittauksen tarkastuksesta on Mittausneuvosto antanut ohjeen, jonka perusteella metsäyhtiöt ovat laatineet omat hakkuukonemittausta koskevat tarkastusohjeensa. e e
Tarkastus tehdään otantamittauksena leimikon hakkuun aikana. Tarkastettava erä valitaan satunnaisesti siten, että erän puutavaralajit vastaavat leimikon pääpuutavaralajeja. Hakkuukoneella valmistetaan noin 1 m :n tai 1 pölkyn erä, joka mitataan mittasaksilla pätkittäinmittausta käyttäen 1 metrin pätkissä. Jos mittalaitteessa käytetään latva/keskuskiintomittausta, tarkastuserän mittaus tehdään samalla menetelmällä, mutta tarkastuserän koko on 15 - m tai pölkkyä. TUTKIMUSTULOKSET Tarkastuserän koko Aineistossa tarkastuserän koko oli keskimäärin.1 m. Tarkastuseristä 75 % oli tilavuudeltaan yli5m ja 27 %yli 1 m Suurin osa, 7 %, tarkastuseristä oli tilavuudeltaan alle hakkuukonemittauksen tarkastusohjeen suositteleman 1 m määrän. Kuitenkin nämä yli 1 m :n erät sisälsivät puuston kokonaismäärästä 51%, ja suurin yksittäinen tarkastuserä oli tilavuudeltaan 77. m. Tarkastuseristä ei pölkkyjen lukumääriä yleensä ollut ilmoitettu,joten tarkastusohjeen edellyttämän vähimmäislukumäärän, 1 kpl, noudattamista ei voitu tarkastella. Mittaustulokset lasketaan puutavaralajeittain, ja kuitu- ja tukkipuutavaralajit summataan. Jos kuitu- tai tukkipuutavaralajiryhmän hakkuukoneen ja tarkastusmittauksen tilavuusero on suurempi kuin ± %, niin tehdään lisätarkastus, jonka jälkeen tulokset summataan. Jos ryhmän ero on edelleen suurempi kuin ± %, niin puutavaralajien tilavuuksia oikaistaan puutavaralajeittaisilla tilavuuseroprosenteilla. TAULUKKO 1 Puutavaralaji Tarkastuserän koko vaikuttaa mittalaitteen tarkkuudesta tehtävien päätelmien luotettavuuteen. Mitä suurempi on tarkastuserän koko, sitä vähem- Tutkimusaineiston määrä puutavaralajeittain ja mittalaitemerkeittäin FMG Kajaani Valmet Pika Harvemeter Muut Yhteensä Eriä, kpl Mäntytukki 29 19 1 2 2 Kuusitukki 1 52 2 9 21 1 1 Koivutukki 1 9 2 Mäntykuitupuu 5 229 19 2 7 15 995 Kuusikuitupuu 1 5 29 11 2 1 9 Koivukuitupuu 7 9 9 11 Tukkipuutavaralajiryhmä 1 15 52 5 22 21 Kuitupuutavaralajiryhmä 1 172 552 2 2 Tarkastuserä 1 12 5 7 2 21 Eriä, m Mäntytukki 1 71 51 19 5 2 71 Kuusitukki 5 9 2 1 1 2 7 77 9 75 Koivutukki 1 7 7 Mäntykuitupuu 1 2 5 1 2 Kuusikuitupuu 2 5 1 59 9 17 2 79 9 Koivukuitupuu 5 7 2 177 Tukkipuutavaralajiryhmä 7 151 571 1 51 2 57 91 Kuitupuutavaralajiryhmä 2 1 92 1 21 2 29 115 17 5 9 2 5 22 1 927 Tarkastuserä
män erilaiset satunnaistekijät vaikuttavat yksittäisen tarkastustapahtuman luotettavuuteen ja sitä paremmin tarkastuserän ja hakkuukoneen välinen tilavuusero vastaa todellista tilavuuseroa. Aineiston koon vaikutus näkyy lähinnä hakkuukoneen ja tarkastusmittauksen välisen suhteellisen tilavuuseron tasaantumisessa sekä hajonnan että minimi- ja maksimipoikkeamien kohdalla (taulukko 2). Tämän perusteella voidaan päätellä tarkastuserän koon olleen pienissä tarkastuserissä, alle 5m, usein riittämättömän. Kuitenkin keskimääräisissä tilavuuseroissa suurten ja pienten tarkastusmittauserien välillä ei ole suuria eroja, kun tarkastellaan koko aineistoa kerralla tai tilavuusluokittain. Tarkastuserän riittävyyteen vaikuttavat sen koon lisäksi mittalaitteen tarkkuus ja mitattavien puulajien ja -tavaralajien määrä. Mittaustarkkuuslaskelmissa aineistosta poistettiin sellaiset tarkastusmittauserät, joiden kokonaistilavuus tai tukkipuutavaralajin tai -ryhmän tilavuus oli alle 1. m ja vastaavasti kuitupuutavaralajin tai TAULUKKO 2 Mittaustarkkuus mittalaitteittain ja puutavaralajeittain Mittalaitteiden mittaustarkkuuden vaihtelua tarkasteltiin laskemalla ± %:n tarkkuudella mitattujen tarkastuserien osuus kaikista tarkastuseristä. Tällä tavoin tarkasteltiin koko mittauserän tilavuuseroa sekä puutavaralajiryhmittäisiä ja -lajeitt aisia tilavuuseroja. Lisäksi tarkasteltiin keskimääräistä tilavuuden mittaustarkkuutta laskemalla tarkastuserien tilavuuksilla painotettu keskimääräinen tilavuusero mittalaitteittain ja puutavar.alajeittain. Tarkastuserän suhteelliset tilavuuserot, minimit, maksimit ja hajonnat tilavuusluokittain Eriä, kpl Minimi alle 21-1. 195 5 Keskiarvo Maksimi Hajonta -.1. 2.2-7.5. 1.2 2.72 22 -.. 9. 2.7 2 -. -.2 7. 2.25 7 225-17.7. 9.2 2. 22 -.2. 9.5 2. 9 152-7.7.7 1. 2.5 1 19 -.9.. 2.7 11 115-5.7 -.2 7. 2. 7-7. -.5 5.9 2.71 1 5 -.1.71.5 2.1 1 9-5.9 -.79 2.5 2. 15 2 -.9 -.22.5 2.1 1-17 1-5.1.2.1 2.1 1-2 5-5.1.2. 2. 21-25 71 -.2 -.2 5. 2.9 yli 25 -.. 1.5 1.9 2 1-17.7.1 1. 2.7 Erän tilavuusluokka, m Yhteensä -ryhmän alle.5 m Puutavaralajeittaiset tulokset eivät pienimpien erien hylkäämisestä huolimat ta kuvaa täysin todellista mittaustarkkuutta, koska erien koko on yhä edelleen liian pieni. Tulosten perusteella voidaan kuitenkin tehdä päätelmiä mittalaitteiden ja puutavaralajien välisistä mittaustarkkuuden eroista. % e
FMG-, Kajaani- ja Valmet-mittalaitteiden tarkastuserien määrä oli niin suuri, että niiden tarkkuutta voitiin tarkastella luotettavasti puutavaralajeittain ja -ryhmittäin. Pika- ja Harvemeter-mittalaitteita voitiin tarkastella erikseen tarkastuserän kokonaiseroa koskevassa vertailussa. Osuus,% 1,--------------------------------------- 5 Mittalaitteiden mittaustarkkuudessa ei ole merkittäviä eroja, kun tarkastellaan tarkastuserän kokonaiseroa (kuva 1). Tukkipuutavaralajit on mitattu selvästi tarkemmin kuin kuitupuutavaralajit (kuva 2). FMG-mittalaitteen mittaustarkkuus on hieman 75 7 FMG Kajaani 1 1.--------------------------------------- Yhteensä D Tukkipuu IIIII Kuitupuu 1 heikompi kuin muiden mittalaitteiden mittaustarkkuus. Erikseen tarkastelluista mittalaitteista Valmet-mittalaite on tarkin mäntytukinja mäntykuitupuun mittauksessaja Kajaani-mittalaite vastaavasti kuusitukin ja kuusikuitupuun mittauksessa (kuva ). Koivutukin ja koivukuitupuun mittaus onnistui puutavaralajeista heikoimmin, tosin koivutukkia sisältäviä tarkastuseriä oli aineistossa 2 kpl. Myös mäntykuitupuun mittaustarkkuus oli selvästi heikompi kuin mänty- ja kuusitukin tai kuusikuitupuun mittaustarkkuus. 5 75 7 Kajaani Valmet Muut Kuva 2. :t: %:n tarkkuudella mitattujen puutavaralajiryhmien tarkastuserien osuudet mittalaitteittain Osuus, "'o FMG Valmet Pika Harvemeter Muut Yhteensä Kuva 1. :t: %:n tarkkuudella mitattujen tarkastuserien osuudet mittalaitteittain Osuus,% lqq,---------------------------------------------95 +-----------------------------------------------Mittalaite: 9 5 IDDFMG mkajaani DValmet 75 ll!imuut 7 Yhteensä 5 55 5 MÄT KUT KOT MÄK KUK KOK Puutavaralaji Kuva. :~: %:n tarkkuudella mitattujen puutavaralajeittaisten tarkastuserien osuudet mittalaitteittain 5
Mittausero, % 2.--------------------------------------------------------1.5 + - - - - - - - - - - - - - - - - -- ------j MiHalaite:.5 IIIDFMG ml Kajaani DValmet IIIIMuut Yhteensä KOT -.5-1 -1.5-2 Puutavaralaji Kuva. Puutavaralajien keskimääräinen mittaustarkkuus mittalaitteittain Mäntytukin mittauksessa keskimääräinen tilavuusero oli -. % eli mittalaitteen mittaustulos oli pienempi kuin tarkastusmittauksen tulos. Mäntykuitupuun mittauksessa keskimääräinen tilavuusero oli vastaavasti +. %. Kuusitukin mittauksessa oli +.5 %:n keskimääräinen tilavuusero, mutta kuusikuitupuun mittaus oli lähes kohdallaan; tilavuusero oli vain -.1 %. Koivutukin keskimääräinen tilavuusero ei ole luotettava aineiston vähäisen määrän vuoksi. Koivukuitupuun keskimääräinen tilavuusero oli +. %. Mittalaitteiden mittauserot olivat yleensä samansuuntaiset kaikilla puutavaralajeilla (kuva ). Mittaustarkkuuteen vaikuttavat tekijät Mittalaitteen mittaustarkkuuteen vaikuttavista seikoista tutkimuksessa tarkasteltiin mittalaitteen ja hakkuulaitteen ikää, hakkuukonetta ja sen kuljettajaa sekä mittauksen ajankohtaa (kuukausi). Tarkastuserät ryhmiteltiin hakkuukonekohtaisesti. Jokaiselle koneelle laskettiin tarkastuserän tilavuuseron, suhteellisen kokonaiseron, vaihtelua kuvaava keskihajonta. Hakkuukonekohtaista tilavuuseron keskihajontaa tarkasteltiin mittalaitteen ja hakkuulaitteen iän suhteen. Hakkuukoneen ja kuljettajan vaikutusta mittaustarkkuuteen tarkasteltiin vertaamalla samalla mittalaitemerkillä esiintyvää hakkuukonekohtaisen tilavuuseron keskihajonnan vaihtelua. Mittausajankohdan vaikutusta mittaustarkkuuteen tarkasteltiin laskemalla vastaava tilavuuseron keskihajonta mittalaitteittain ja kuukausittain. Metsätehon tekemien mittalaitekohtaisten testien perusteella voidaan todeta mittalaitteiden mittaustarkkuudenjatkuvasti parantuneen. Myös hakkuulaitteiden suunnittelussa on entistä paremmin otettu huomioon mittauksen vaatimukset. Tutkimusaineiston perusteella mittalaitteen iän ja mittaustarkkuuden välillä on heikko riippuvuus samoin kuin hakkuulaitteen iän ja mittaustarkkuuden välillä (kuva 5). Uusien mittalaitteiden mittaustarkkuus on hieman parempi kuin vanhojen mittalaitteiden mittaustarkkuus. Päätelmän luotettavuutta heikentää kuitenkin mittaustarkkuuden suuri vaihtelu hakkuukoneiden välillä. Esimerkiksi yhden vuoden ikäisen Kajaani-mittalaitteen hakkuukonekohtainen tilavuuseron keskihajonta vaihteli välillä.7-5.2 %. Hakkuukonemittauksen tarkkuuden kannalta ongelmallisin on nila-aika,jolloin puun kuoren irtoaminen haittaa mittausta. Myös puun sulaminenjajäätyminen eri vuorokauden aikoina aiheuttaa muutoksia hakkuukonemittauksen kannalta. Nila-aika ajoittuu touko-kesäkuulle ja puun jäätyminen ja sulaminen marras-joulukuulle ja maalis-huhtikuulle. Tulokset tukevat vain osittain em. oletuksia. Mittaustarkkuuden vaihtelu on kaikilla mittalaitteilla suurimmillaan heinä- ja joulukuussa (kuva ). Nilaaikana touko-kesäkuussa on mittaustarkkuuden vaihtelu tavanomaista. Joulukuussa puun jäätyminen aiheuttanee muutokset mittaustarkkuudessa. Heinäkuussa esiintyvän t avanomaista suuremman vaihtelun syytä ei voida selittää mittaust eknisten olosuhteiden muutoksilla. e
Ero, % 5 % ja 25 % desiilit sekä 75 % ja 95 % fraktiilit -------------- 2 - \ ~~7 l L ~------=--~ -2 - ---=-------d+ J... ~-------~------1t=- -:= ~--- -~-- =i Ero, % 2 5 7 Mittalaitteen ikä, v 5 % ja 95 % desiilit sekä 25 % ja 75 % fraktiilit -------- --- - ---------- --- 1 2 5 7 Hakkuulaitteen ikä, v Kuva 5. Mittalaitteen ja hakkuulaitteen ikä ja mittaustarkkuuden vaihtelu Hajonta,% 1 ---- FMG - Kajaani - - Valmet 1, is.... -------------------- ~ -, / ' '-------r'::-~-...------------./\ :;;;;/' -/ ----...... ~ ' / -- 2 - V'" '~ 1 1 2 5 7 9 1 11 FMG 2.5 2.7 2.5 2.5 1.9 2.2. 2. 2. 2. 2..1 Kajaani 2. 2. 2. 2.5 1. 2.2. 1.7 2 1.9 2. Valmet 2. 2.2 1.9 2. 2.5 1.9 2.5 1. 2. 2.2 2.1. Kuukausi ~ Kuva. Mittalaitteiden mittaustarkkuuden vaihtelu kuukausittain 7
KULJETTAJAN TEKEMÄ HAKKUUKONEMITTAUKSEN TARKASTUS Hakkuukonemittauksen tarkkuus on ensisijaisesti hakkuukoneyrittäjän ja hakkuukoneen kuljettajan vastuulla. Heidän tulee huolehtia siitä, että mittalaite toimii luotettavasti. Urakanantajan mahdollisuudet hakkuukonemittauksen säännölliseen tarkastukseen ovat rajalliset. Urakanantajan tekemän tarkastusmittauksen avulla saadaan selville pelkästään tilavuuden mittausero, mutta ei mittalaitteen säätämisessä tarvittavaa tietoa pituuden ja läpimitan mittausvirheistä. Metsätehon jäsenyritysten ja sidosryhmien edustajista koottu puutavaranmittauksen hoitokunta on antanut suosituksen kuljettajan tekemästä hakkuukoneen mittalaitteen tarkkuuden seurannasta. Suosituksena tehostetaan kuljettajan tekemän tarkastusmittauksen suoritusta ja luotettavuutta. Samalla urakanantajan tekemän otantatarkastuksen määrää voidaan vähentää ja keskittää se mittaustarkkuuden kannalta ongelmallisimpiin kohteisiin. Seuraavassa esitellään lyhyesti suosituksen tarkastusmenetelmä. 1. Kuljettajan tekemän tarkastusmittauksen tavoitteena on selvittää mittalaitteen pituuden, läpimitan ja tilavuuden mittaustarkkuus. 2. Tarkastus suoritetaan säännöllisesti jokaisen leimikonllohkon alussa ja tämänjälkeen 5-15 m :n välein tai tarvittaessa.. Tarkastus kohdistetaan eri puulajeihin niiden mitattujen puumäärien suhteessa.. Tarkastuserän pölkkyjen määrä on hakkuukonekohtainen ja määräytyy läpimitta- ja pituusvirheen keskihajonnan perusteella oheisen taulukon mukaisesti. Mitattavien pölkkyjen määrä läpimitan ja pituuden mittausvirheen keskihajonnan suhteen Keskihajonta Keskihajontaa vastaava pölkkyjen määrä, kpl Läpimitta, mm tai Pituus, cm Läpimitta Pituus - 5 7 9 1-15 2 5 7 1 7 9 15 19 59 77 97 Taulukosta luetaan läpimitan ja pituuden keskihajontaa vastaava pölkkyjen määrä. Luvuista suurempi määrittää mitattavien pölkkyjen lopullisen määrän. Läpimitan ja pituuden mittausvirheen keskihajonta on hakkuukoneen viiden viimeisimmän tarkastusmittauksen keskihajonnan keskiarvo. Keskihajonnan laskentaan ei oteta mukaan yksittäisiä huomattavan suuria mittausvirheitä. Keskihajonnan laskenta ja tietojen syöttö suoraan tarkastusmittaussaksilta hakkuukoneelle on sisällytetty uusimpiin mittalaiteohjelmistoversioihin. 5. Rungot valitaan siten, että saadaan koko läpimittajakauman alueelta mittaushavaintoja ja kaikki leimikon puutavaralajit ovat edustettuina otoksessa. Mitattavien runkojen tulee edustaa mahdollisimman hyvin kyseisen leimikon puustoa, eri puutavaralajeja ja mittausolosuhteita.. Mittalaitteen muistiin tallennetaan pölkkyjen läpimitat tyvestä aloittaen 1 metrin välein siten, että ensimmäinen mittauskohta on.5 II)etrin etäisyydellä tyvestä. Viimeisen pätkän läpimitta mitataan sen pituuden puolivälistä. Lisäksi rekisteröidään valmistettujen pölkkyjen tilavuus ja pituus. Hakkuukoneen mittalaitteen mittausarvot eivät saa olla tulostettavissa ennen tarkastusmittauksen suoritusta. A W 7. Pölkkyjen läpimitat mitataan tallentavilla mittasaksilla pölkyn tyvestä aloittaen 1 metrin välein samoista mittauskohdista kuin mittalaite on läpimitat rekisteröinyt. Läpimitta mitataan kuoren päältä ristiinmittausta käyttäen. Pölkyn pituus mitataan ja tulos tallennetaan mittasaksiin.. Tiedot siirretään saksilta mittalaitteelle tiedonsiirtoyhteyttä käyttäen. 9. Mittalaite laskee mittaustietojen perusteella pituuden ja läpimitan säätöarvojen muutostarpeen ja puutavaralajeittaisen tilavuusvertailun. 1. Kuljettaja päättää säätöarvojen muutoksesta. Tulokset tallennetaan hakkuukoneen mittalaitteen muistiin, josta ne voidaan tulostaaja siirtää tarvittaessa urakoitsijan mikrolle tai metsäyhtiön tietojärjestelmään. PÄÄTELMÄT Hakkuukonemittauksen tarkkuutta seurataan urakanantajan toimesta säännöllisesti. Tarkastuserän koko on useimmissa tapauksissa kuitenkin pienempi kuin hakkuukonemittauksen tarkastusohjeessa on suositettu. Tämä voi johtaa Virheellisiin päätelmiin hakkuukoneen mittalaitteen tarkkuudesta. Tarkastusohjeen mukaan uusi tarkastuserä tulee mitata, jos tukki- tai kuitupuutavaralajiryhmä n tilavuusero on s uurempi kuin ± %. Tällä varmistetaan e
tarkastustuloksen luotettavuus. Tutkimusaineiston perusteella ei voitu todeta, oliko tällaisissa tapauksissa menetelty ohjeen mukaisesti. Aineistossa 9 % tukkipuutavaralajien tarkastuseristäja 2 % kuitupuutavaralajien tarkastuseristä oli hyväksyttäviä, siis tilavuusero oli enintään ± %. Kuitupuun mittaus on tukkien mittausta vaativampaa pienemmistä läpimitoista ja suuremmasta oksikkuudesta johtuen. Kuitupuun mittauksessa sama läpimitan mittauksen virhe aiheuttaa suuremman suhteellisen tilavuusvirheen kuin tukkipuun mittauksessa, mikäjohtuu luonnollisesti pölkkyjenjäreyseroista. Kuitupuun mittauksessa tulisi mittaustarkkuuteen kiinnittää entistä enemmän huomiota. Mittalaitteiden mittaustarkkuudessa ei ollut merkittäviä eroja. Myös vähemmän edustettuina olleiden mittalaitteiden, kuten esim. Harvemeter- ja Pikamittalaitteet, mittaustarkkuus oli hyvä. Puutavaralajeista erityisesti koivukuitupuun, mutta myös mäntykuitupuun mittaustarkkuus oli muita puutavaralajeja huonompi. Koivukuitupuun mutkaisuus ja oksat sekä tukkirungoista valmistetun mäntykuitupuun vahvat oksat vaikeuttavat rungon käsittelyä ja mittausta. Mittaustarkkuuden kehittämisessä on näihin seikkoihin kiinnitettävä huomiota. Mittalaitteen läpimitanmittauksen säädön tulisi olla mahdollista puulajeittain ja läpimitta-alueittain. Pituuden mittauksen säätö tulisi myös tehdä puulajeittain. Eri puutavaralajien mittauksen keskimääräinen tarkkuus oli hyvä. Merkittäviä systemaattisia mittauseroja ei havaittu. Mittalaitteen ja hakkuulaitteen ikä tai mittauksen ajankohta eivät vaikuttaneet mittaustarkkuuteen merkittävästi. Mittauksen tarkkuuteen vaikuttivat selvästi eniten hakkuukone ja kuljettaja. Hakkuukonemittauksen tarkastuksessa tulee seurata mittaustarkkuutta konekohtaisesti. Tarkastus tulee keskittää koneisiin, joiden mittaustarkkuudessa on ongelmia. Tällöin mittauksen ongelmien syyt voidaan selvittää nopeimmin ja mittauksen kokonaistarkkuutta voidaan tehokkaimmin parantaa. Tutkimustulosten perusteella hakkuukonemittauksen tarkkuuden ja sen tarkastuksen kannalta keskeisiä seikkoja ja kehittämiskohteita ovat: - Urakanantajan tekemässä otantatarkastuksessa tulee tarkastettavan määrän olla vähintään1m tai 1 pölkkyä. - Tarkastustuloksia tulee seurata hakkuukonekohtaisesti ja kohdistaa tarkastus niihin hakkuukoneisiin, joiden mittaustarkkuus vaihtelee paljon. - Erityisesti koivukuitupuun ja mäntykuitupuun mittaustarkkuuteen tulee kiinnittää enemmän huomiota. Mittalaitteiden kalibroinnin tulee olla puulajikohtainen. - Kuljettajan tekemän mittaustarkkuuden seurannan avulla tehostetaan mittaustarkkuuden seurantaaja parannetaan mittaustarkkuutta. Asiasanat: Puutavaran mittaus, tarkkuus Koneellinen hakkuu, mittalaitteet
Metsäteho Review 1/199 ACCURACY OF HARVESTER MEASUREMENT The aim of the study was to determine the volume measurement accuracy of measurement devices mounted on harvesters and the factors influencing accuracy in practice. The study materia} consisted of data provided by control measurements conducted by Metsäteho's member companies during the period April 1992 - March 199. The average size of timber lots subjected to control measurements was.1 m with 27 % of the lots exceeding 1m. In the case ofsawlog lots, 9 % had been measured achieving an accuracy of ± %; the corresponding proportion for pulpwood lots was 2 %. The differences between measurement devices of different manufacturers were not significant. The accuracy ofvolume measurement for birch logs, birch pulpwood and pine pulpwood was inferior to that achieved with other timber assortments. The average volume difference for the various timber assortments was -. - +. % when compared to the volume obtained in control measurements. Neither the age of the measurement device nor the time of the year influenced the accuracy ofmeasurements. Considerable variation in accuracy was observed when using the same make of device on different harvesters. When carrying out sample control measurements, the timber lot being checked should amount to at least 1 m or 1 logs. Since most ~f the checked lots were smaller than is prescribed in the relevant instructions, and since it was not possible to omit erroneously executed control measurement data from the study material, the present material does not give a fully reliable picture of the actual measurement accuracy of measurement devices. More attention must be paid to the accuracy of measurement when dealing with birch pulpwood and pine pulpwood. The solution proposed is calibration of measurement devices by tree species and diameter range. Control measurement results are to be monitored harvesterspecifically and targeted on harvesters displaying wide variation in measurement accuracy. Monitoring of measurement accuracy, carried out by machine operators, is to be used in improving supervision of measurement accuracy and measurement accuracy itself. Key words: Timber measurement, accuracy Mechanical cutting, measuring devices METSÄTEHO ~ Postios: PL19, 11 HELSINKI ISSN 5-X- Helsinki 199 Poinovolmiste Katuos: Unioninkatu 17, 1 HELSINKI Faksi: (9) 59 22 Puhelin: (9) 12 521 a W