9/1992 PL 194 (Fabianinkatu 9 B) 131 HELSINKI. KONEELLINEN HAKKUU JA METSÄKULJETUS MAKSUPERUSTESELVITYS 199 1991 PekkaJuhani Kuitto Metsäteho toteutti vuosina 199 ja 1991 uudentyyppisen Metsäkoneiden jatkuvan maksuperustetutkimuksen yhteistyössä Koneyrittäjien liitto r.y:n (KL) ja Metsäalan Kuljetuksenantajien (MKA) kanssa ja niiden aloitteesta. Tutkimuskohteina olivat sekä puutavaran koneellinen hakkuu että metsäkuljetus. Tavoitteena oli selvittää maksuperusteita varten, miten konekannan ja puunkorjuumenetelmien kehitys vaikuttaa konetyön ajanmenekkeihinja tuottavuuksiin erilaisissa leimikko ja korjuuoloissa. Projektia suunnittelemaan ja valvomaan perustettiin KL:n, MKA:n ja Metsätehon edustajista seurantaryhmä. Ensimmäisen kauden kenttäaineiston keruu kesti keväästä 199 yhtäjaksoisesti alkukesään 1991. Tulokset luovutettiin sopijapuolille syyskuussa 1991. Valtakunnallisen maksusopimuskäytännön muututtua syksyllä tuloksia on edelleen analysoitu uusia käytännön maksusopimustarpeita palvelevaan muotoon. Tulokset on myös niiltä osin luovutettu tuloskansiaina KL:lle ja MKA:lle sekä Metsätehonjäsenyrityksille loppuvuoden 1991 ja alkutalven 1992 aikana. Lisäksi tutkimukseen osallistuneille koneyrittäjille toimitettiin tulokset heidän omista koneistaan. Tutkimustuloksia on käytetty hyväksi myös Metsätehon ja MKA:n rakentamissa koneellisen hakkuun ja metsäkuljetuksen kustannuslaskentamalleissa ja Metsätehon muussa tutkimustoiminnassa. Tämä katsaus on tiivistelmä ensimmäisen kauden tutkimustuloksista. Koneellisen hakkuun tuottavuus on keskimäärin hieman suurempi kuin aiemmissa maksuperusteselvityksissä. Avoja harvennushakkuiden tuottavuuksien ero on samoin suurentunut. Rungon koko vaikuttaa tuottavuuteen aiempaa enemmän. Mäntyjen hakkuu on nopeampaa kuin kuusien vain silloin, kun rungon koko on alle.15 m 3 Lehtipuiden hakkuu on avohakkuussa hieman hitaampaa kuin havupuiden ja harvennushakkuissa yhtä nopeaa tai nopeampaa. Noin 3 m havukuitupuu on avohakkuussa 6 13 % ja harvennushakkuussa 5 12 % hitaampaa valmistaa kuin pitkä kuitupuu. Alle 15 min:n keskeytysten osuus on 17.2 % käyttöajasta. Harvestereilla työskenneltiin yhdessä työvuorossa 72 % kaikista työpäivistä ja kahdessa tai useammassa vuorossa 28 % työpäivistä. Koneellisen hakkuun käyttötuntituotos on keskimäärin 14. m 3 (EteläSuomessa 15.6 m 3 ja PohjoisSuomessa 1.1 m 3 ). Havupuuvaltaisilla avohakkuutyömailla tuotos on EteläSuomessa 17.8 m 3 ja PohjoisSuomessa 1.5 m 3 sekä myöhemmissä harvennushakkuissa vastaavasti 9.9 m 3 ja 9.8 m 3 ja ensiharvennuksissa 6.5 m 3 ja 3.5 m 3 Harvestereiden tekninen käyttöaste on 82 %ja toiminnallinen 74 %. Metsäkuljetuksessa kuormien koot ovat suurentuneet hieman ja tuottavuus on parantunut selvästi kaikkien puutavaralajien osalta sekä avoettä harvennushakkuussa. Tuottavuusero koneellisen ja manuaalisen kakkuunjälkeisen metsäkuljetuksen välillä on myös suurempi kuin aiemmissa tutkimuksissa. Sahatukkien kuormat ovat keskimäärin 12.8 m 3 koneellisen hakkuunjälkeenja 11.9 m 3 manuaalisen hakkuunjälkeen. Noin 5 m havukuilupuun kuormat ovat vastaavasti 11.6 m 3 ja 1.2 m 3 ja noin3 m havukuilupuun 1. m 3 ja8.2 m 3. Kuormattunaajonopeus on koneellisen hakkuun jälkeen pienempi kuin manuaalisen hakkuun jälkeen; kesällä selvästi, mutta talvella erot ovat pienet. Kun lunta on alle 5 cm, ajonopeus suurenee selvästi sulan maan aikaan verrattuna, mutta lumen paksutessa nopeus pienenee. Tyhjänäajonopeus on talvella 8 14 % suurempi kuin 1
kesällä. Alle 15 min:n keskeytysten osuus on kesällä 6.5 %ja talvella 8.6 % käyttöajasta. Yhdessä vuorossa puutavaraa ajettiin 84 % kaikista työpäivistä. Metsäkuljetuksessa käyttötuntituotos on keskimäärin 13.7 m 3 (EteläSuomessa 13.4 m 3 ja PohjoisSuomessa 14.8 m 3). Koneellisilla työmailla se on keskimäärin 16.6 m 3 ja manuaalisilla 1.9 m 3 Avohakkuussa se on 14.7 m 3 ja harvennushakkuissa 11.4 m 3 Traktoreiden tekninen käyttöaste on 91 %ja toiminnallinen 83 %. Kaikki 31 tutkimuskonetta olivat toistuvien aikatutkimusten kohteina, minkä lisäksi 14 harvesteria ja 12 traktoria olijatkuvassa seurannassa. Metsäteho uusi projektin yhteydessä aika ja seurantatutkimusten aineistojenkeruuja mittausmetodiikat (esitetty mm. Metsätehon videossa nro 169). Samoin aineistojen käsittelyä ja analysointeja varten rakennettiin sekä metsäkuljetukselle että koneelliselle hakkuulle projektin vaatimat atkohjelmistot aliohjelmineen (Fortran ja SASperusteiset). Koneellisesta hakkuusta kerättiin aikatutkimus neistoa kaikkiaan 3 52 rungon valmistamisesta TUTKIMUSMENETELMÄT JA AINEISTOT Metsäteho käynnisti KL:n ja MKA:n aloitteesta talvella 1989 selvitystyön puutavaran koneellisen hakkuun ja metsäkuljetuksen maksuperustetutkimusten muuttamiseksi jatkuvaksi. Tutkimusperiaatteita valmistellut, osapuolten edustajista koottu työryhmä luovutti esityksensä KL:n, MKA:n ja Metsätehon johdolle lokakuussa 1989. Uusi, yhteisesti hyväksytty tutkimuskäytäntö aloitettiin helmikuussa 199. Projekti tarkoitettiin vuosittain toistuvaksi. Ensimmäisen kauden tutkimuskoneet arvottiin yhdessä KL:n ja MKA:n edustajien kanssa maaliskuussa 199: eri puolilla Suomea 16 yrittäjäkäytössä olevaa, vuosimaliiltaan 1987 tai uudempaa harvesteria ja 15 kuormatraktoria (kuva 1). Koneet arvottiin viiden eniten vuonna 1989 kotimaahan myydyn konemerkin joukosta niiden myyntimäärien suhteessa. Lisäksi koneiden arvontaperusteissa otettiin huomioon koijuualueittainen vaihtelu. Kaikk hakkuukoneet olivat kuormainharvestereita; kaksi niistä oli kaivukonealustaisia. Traktorit olivat keskikokoisia ja pitkäulotteisella kuormaimella varustettuja (ulottuvuus noin 1 m) kuormatraktoreita. Kenttätyöt aloitettiin koneittain keväällä 199,ja ne kestivät yhtäjaksoisesti vuoden 1991 touko ja kesäkuun vaihteeseen. Tutkimustulokset luovutettiin sopijapuolille syyskuussa 1991. puutavaralajeiksi 13 työmaalta, yhteensä 7 848m3 Seuranta,.aineiston määrä oli 269 55 m 3 yhteensä 43 työmaalta, joista EteläSuomessa sijaitsi 316 ja PohjoisSuomessa 114. Metsäkuljetuksesta kerättiin aikatutkimusaineistoa kaikkiaan 758 traktorikuormaa 82 työmaalta, yhteensä 8 116 m3,josta manuaalisen hakkuunjälkeistä ajoa oli 42 %ja koneellisen hakkuunj llkeistä 58%. Seuranta,.aineistoa saatiin 192 876m3 yhteensä 345 työ maalta, joista EteläSuomessa sijaitsi 293 ja PohjoisSuomessa 52. Projektin toisen kauden koneet arvottiin 31.5.1991. Sopimusmenettelyn muutoksen johdosta elokuussa aloitetut kenttätyöt lopetettiin kuitenkin vuodenvaihteessa 1991/1992. Samasta syystä ensimmäisen kauden tuloksia on edelleen analysoitu uuden sopimuskäytännön vaatimiin tarpeisiin. Projektin molempien kausien tulokset on päivitetty koneellisen hakkuun ja metsäkuljetuksen kustannuslaskentamalleihin. Projektista ja sen kokonaistuloksista julkaistaan lisäksi Metsätehon tiedotus. Projektia ohjasi ja valvoi Puunkorjuun maksuperustetutkimusten seurantaryhmä. Siihen kuuluivat KL:stä Matti Kaaja, Osmo Koski, Osmo Saarivuori ja Simo Jaakkola (KL:n toimisto), MKA:sta Pekka Kauranen, Markku Laaksonen ja Harri Rumpunen (MKA:n toimisto) sekä Metsätehosta Mikko Kahala (pj.) ja PekkaJuhani Kuitto (siht.). Kuitto oli myös Metsätehon projektiryhmän vetäjä. Tähän ryhmään kuuluivat Satu Alakangas, Sirkka Keskinen, Tauno Laajalahti, Jarmo Lindroos, Timo Rantanen, Tapio Räsänen, Jari Teräväja Kari UusiPantti. KONEELLISEN HAKKUUN TULOKSET Aikatutkimus Kuva 1. Tutkimuskoneiden sijainti alueittain 2 A Hakkuutapa vaikuttaa puutavaran valmistuksen työnvaiheisiin ja niiden ajanmenekkeihin eri tavoin. Havupuiden kaadon (= puun otto ja kaato) ajanmenekki on ensiharvennuksissa 528% ja myöhemmissä harvennushakkuissa 12 25 % suurempi kuin avohakkuussa. Karsinnan ajanmenekki vuorostaan on ensiharvennuksissa 12 % pienempi ja e
myöhemmissä harvennushakkuissa 5% suurempi kuin vastaavankokoisten runkojen karsinnan ajanmenekki avohakkuussa. Ajonopeus työpisteestä toiseen on lumettomana aikana maastoluokan 1 harvennushakkuutyömailla keskimäärin 13 m/minja avohakkuutyömailla 2 ml min, ja se on maastoluokassa 2 2 25 %ja maastoluokassa 3 noin 35% pienempi kuin maastoluokassa 1. Lumi nopeuttaa ajoa 14% silloin, kun sen paksuus on alle 8 cm. Kun lunta on enemmän, ajonopeus on 8 1% pienempi kuin sulan maan aikana. Rungon koko vaikuttaa merkittävästi koneellisen hakkuun tehoajanmenekkiin ja sen rakenteeseen. Ajanmenekki on puutavarakuutiometriä kohti viisinkertainen.45 m 3 :n kokoisten puiden hakkuussa verrattuna.5 m 3 :n puiden hakkuuseen (kuva 2). Runkoa kohti käytettävä aika vuorostaan suurenee 15 2 % rungon koon kaksinkertaistuessa. Varsinaisen puutavaran valmistamisen (= puiden otto, kaato, karsinta, katkonta ja kasaus) osuus tehoajanmenekistä nousee, kun rungon koko suurenee (kuva 3). Avo j a harvennushakkuiden tehoajanmenekkien ero pienenee 22 %:sta %:iin, kun havupuun rungon koko suurenee.5 m 3 :stä.5 m 3 :iin (tiheys 421 65 runkoalha). Avohakkuussa lehtipuiden hakkuun ajanmenekki on keskimäärin 48% suurempi kuin havupuiden. Harvennushakkuussayli.2m 3 :n lehtipuiden valmistaminen puutavaraksi on hitaampaaja alle.2 m 3 :n yhtä nopeaa tai nopeampaa kuin havupuiden. Mäntyjen hakkuu vuorostaan on nopeampaa kuin kuusien vain silloin, kun rungon koko on alle.15 ma. Kuitupuun pituus vaikuttaa hakkuun tehoajanmenekkiin; 3m havukuitupuu on avohakkuussa 613 % ja harvennushakkuussa 5 12 % hitaampaa valmistaa kuin 5 m kuitupuu. Kun puiden kaatoa hidastavaa alikasvosta joudutaan poistamaan, hakkuun tehoajanmenekki suurenee 2 7 % alikasvosluokittain verrattuna siihen, että alikasvosta ei ole. Tehoajanmenekki, minim 3 ja mini runko to. mini. m3. L Havupuut min i... runko,,5 O,tOO e" 9 8,45,5 Harvennushakkuissa ennakkoleimauksen osuus oli 21 % ja kuljettajan tekemän valinnan 75 %; leimaustapatietoa ei saatu 4 %:lta työmaista. Kaikissa harvestereissa oli kuutioiva mittalaite. Hakkuukonemittaus oli käytössä työmittauksena 46 %:lla työmaista. HARVENNUSHAKKUU tao ""._ Järjestelyt 1o 6 5 ; 3 3 " 2 :E :E 2 CIJ Puun otto ja kaato,3,4,5 Rungon koko, m 3,6 4 Q; ta 8 e Karsinta ja katkonta 5!!! c 4.c; ta, 7,8 Siirtyminen :;;: 9 c,2,4 Seurantatutkimuksen kuormainharvestereista 4 työskenteli PohjoisSuomessa ja loput EteläSuomessa. Työmaita oli yhteensä 43, joista uudistushakkuutyömaita oli 83 %ja harvennushakkuutyömaita 13 %. Loput työmaista olivat ylispuiden poiston tai muun hakkuun työmaita. Puiden kaatoa haittaavaa alikasvosta ei ollut lainkaan 6 %:lla työmaista, hieman 34 %:lla ja runsaasti 6 %:lla työmaista. Siirtymliirn:en======::::.;;;::========= O,t,35 Seurantatutkimus 1,,3 Alle 15 min:n keskeytysten osuus oli sekä kesällä että talvella keskimäärin 17.2% käyttöajasta. Osuus on suurentunut aiempiin tutkimuksiin verrattuna. Lyhyiden keskeytysten suhteellisen suuri osuus aiheutunee ainakin osittain mittalaitteen kalibroinneista sekä teräketjun ja laipan usei n toistuvista lyhyistä huolloista. Keskeytyksiin sisältyvät myös yli 2 m:n mutta alle 15 min:n työmaallaajot; niiden osuus keskeytysajasta oli 13 %. " ",25 Kuva 2. Rungon koon vaikutus hakkuun tehoajanmenekkiin avohakkuussa; maastoluokka 1, tiheys 7 runkoalha, kuilupuun pituus yli 3.6 m 6 CIJ,2 Rungon koko, m 3 AVOHAKKUU tao :;;: O,t5, Karsinta ja katkonta Puun otto ja kaato O,tOO,2,3,4,5 Rungon koko, m 3 Kuva 3. Rungon koon suhteellinen vaikutus tehoajanmenekin rakenteeseen hakkuutavoittain; havupuut, maastoluokka 1, kuilupuun pituus yli 3.6 m 3
TAULUKKO 1 Tuotantoaikojen jakaumat alueittain ja hakkuutavoittain koneellisessa hakkuussa Käyttöaika ja hakkuutapa Työmaakeskeytykset Suhteelliset osuudet, % 47. 78. 81.7 18.3 55.3 81.5 18.5 55. 79.5 2.5 58.9 Työmaiden väliset siirrot koneellisessa hakkuussa (työaika ei sisällä korjaamoaikoja) Siirron osuus työ ajasta, /o Siirtoaika, tuntia Siirtomatka, km Työmaan koko, mj 3. 3.2 1.6 2.7 23 45 65 685 3.1 1.7 3 627 Käyttöaikaan sisältyvät tehoajan lisäksi alle 15 min:n keskeytykset. Käyttöajan osuus tuotantoajasta oli keskimäärin 81 % (taulukko 1), ja se vaihteli koneittain 76:stä 92 %:iin. Tuotantoaika (= käyttöaika ja yli 15 min:n työmaakeskeytykset) kuluu yksittäisellä työmaalla työtehtävä n suorittamiseen. Yli 15 min:n työmaakeskeytysten osuus tuotantoajasta oli noin 18%. Verrattuna aiempiin selvityksiin tämä osuus on hieman pienentynyt, mutta on kuitenkin vielä huomattavasti suurempi kuin metsäkuljetuksessa. Keskeytysajasta huoltoon käytettiin 29 %, korjauksiin työmailla 56 % ja organisatorisiin ja henkilökohtaisiin keskeytyksiin 15 %. Keskeytysten osuus oli harvennushakkui ssa 2 %yksikköä suurempi kuin avohakkuissa. Työmaiden välisten siirtojen osuus valmisteluineen oli 3.1 % harvestereiden työajasta, kun työajassa ei ole mukana työmaiden ulkopuolisia korjaamoaikoja (taulukko 2). Lavettisiirtojen osuus siirroista oli 67 %. Lavettiauton ajoaika siirtokertaa kohti oli keskimäärin 2.5 tuntia ja ajomatka 118 km. Koneellisessa hakkuussa tuotantoajan osuus työajasta oli 91.4 % (taulukko 3), kun työaika sisältää myös korjaamoajat. Siirtojen osuus oli silloin 2. 7 % ja korjaamoajan osuus 2.8 % työajasta. 4 Muu aika tuntia/ työmaa 19.3 16. Tuotantoaika 8.7 84. TAULUKKO 2 Työajan suhteellinen rakenne koneellisessa hakkuussa Tuotantoaika Uudistushakkuut Harvennushakkuut TAULUKKO 3 Siirrot Korjaamoaika Työaika /o 9.7 93.3 3.6 1.6 2.6 3.1 3.1 2. 91.4 3.1 2.7 2.8 Kuljettajien työvuoron pituus työmaalla oli keskimäärin 8.5 tuntia, ja he tekivät 7.9 työvuoroa/ työmaa ja 79.4 m 3/työvuoro. Pääosin kahdessa tai useammassa työvuorossa työskenteli 2 % harvestereista. Keskimäärin ne työskentelivät yhdessä vuorossa 72 % kaikista työpäivistä ja kahdessa tai useammassa 28 % työpäivistä. Harvestereiden seisontapäivien osuus kokonaisseurantaajasta oli 25 %. Seisontajaksoja oli keskimäärin 2 konetta kohti, ja ne kestivät kerrallaan 3 vuorokautta. Syinä olivat työn puute (35 %), lomautukset (26 %) ja lomat (12 %); 27 %:ssa tapauksista syytä ei ilmoitettu. Koneellisen hakkuun käyttötuntituotos oli keskimäärin 14. m 3 (vaihteluväli koneittain 7.7 21.4 m 3 ); EteläSuomessa se oli 15.6 m 3 ja PohjoisSuomessa 1.1 m 3 (taulukko 4). Tuottavuudet on TAULUKKO 4 Koneellisen hakkuun tuottavuudet Hakkuutapa ja alue Käyttötuntituotos Tuotantoaikatuotos Työaikatuotos m3/tunti Hakkuut keskimäärin 15.6 1.1 14. 12.5 8.5 11.4 11.7 8. 1.7 Uudistushakkuut 17.7 1.4 15.6 14.1 8.7 12.5 13.2 8.2 11.7 9.7 9.5 9.6 7.7 7.5 7.6 7.2 7.3 7.3 Harvennushakkuut A W
laskettu koneiden keskiarvona hakkuutavoittainja alueittain koneittaisista puumäärillä painotetuista keskituottavuuksista. Hakkuutavoittain Etelä ja PohjoisSuomen välillä oli selvät tuottavuuserot; ne johtuvat osaltaan runkojen kokoeroista. Havupuuvaltaisissa leimikoissa käyttötuntituotokset olivat uudistushakkuissa EteläSuomessa 17.8 m 3 ja PohjoisSuomessa 1.5 m 3 Harvestereiden keskimääräinen tekninen käyttöaste (taulukko 5) oli 82 %. Toiminnallinen käyttöaste, johon vaikuttavat kone ja korjauskeskeytysten lisäksi henkilökohtaiset ja organisatoriset keskeytykset, oli keskimäärin 74 %, kun työmaiden väliset. siirrot ja korjaamoajat ovat käyttöasteessa mukana. Toiminnallinen käyttöaste oli EteläSuomessa 73 % ja PohjoisSuomessa 77 %. Tutkimustulosten mukaan konesiirtojen ennakoinnit on otettu työmaasuunnittelussa huomioon aiempaa paremmin. Toiminnallista käyttöastetta voidaan kuitenkin eräiden koneittaisten tulosten perusteella vielä parantaa mm. työmaasiirtoja edelleen tehostetusti ennakoimaha ja optimoimalla sekä koneiden kaksi ja kolmivuorotyötä lisäämällä. TAULUKKO 5 Kuormainharvestereiden tekniset ja toiminnalliset käyttöasteet Harvesteri (vuosimalli) Lokomo 99 + 746 Lokomo 99 + 762 Lokomo 99 + 762 Lokomo 99 + 75 Lokomo 99 + 75 Valmet 91 + 948 Valmet 91 + Keto 15 Valmet 91 + 955 Valmet 91 + 955 Valmet 862 + 948 Ponsse HS 15e + Ponsse 6H Ponsse HS15e + Ponsse 6H Åkerman H7C + AFM 6 Lako Norcar 49 + Ponsse 6H Tekninen käyttöaste Toiminnallinen käyttöaste (9) 81. 78.6 82.4 87. 93.2 83.9 77.7 71.7 78.5 84.3 84.5 74.3 81.1 74.4 82.2 87.5 75. 63.8 75.1 8.3 69.8 56.5 8.6 71.6 89.3 8.9 76.6 68.8 Kuormien koot olivat koneellisen hakkuun jälkeen suurempia kuin manuaalisen. Kuorman kokoon ei vaikuttanut, ajettiinko avo vai harvennushakkuussa. Lehtipuukuormien koot olivat 75 85 %vastaavien havupuutavaralajien kuormien koosta. Havupuutavaralajien kuormien koot ovat suuremmat kuin aiemmissa maksuperustetuloksissa (taulukko 6). TAULUKKO 6 Kuormien koot vuosina 1978, 1985, 1989 ja 1991 Havusahatukit Metsäkuljetus 5 m havukuitupuu 3m havukuitupuu m3 Manuaalisen hakkuun jälkeen 1978 1985 1989 1991 1.2 1.4 11. 11.9 9.4 8.4 9.1 1.2 6.4 5.6 6.7 8.2 Koneellisen hakkuun jälkeen 1989 1991 12.3 12.8 8.6 11.6 8. 1. Ajonopeus riippuu traktorin ajoteknisistä ominaisuuksista ja maaston laadusta (taulukko 7). Ajonopeudet ovat kautta linjan hieman suurentuneet. Sen sijaan avo ja harvennushakkuuolosuhteet eivät tässä tutkimuksessa vaikuttaneet tyhjänä ja kuormattunaajonopeuksiin, mutta kylläkin kuormauspisteiden välisiin kuormausajoihin. TAULUKKO 7 Ajonopeudet maastoluokittain ja kausittain, ajomatka 25 m (M = manuaalisen hakkuun jälkeen, K = koneellisen hakkuun jälkeen) Tyhjänäajo Maastoluokka M K Kuormattunaajo M Kuormausajo (avohakkuu) K M K 3 23 18 31 26 2 29 21 16 29 24 22 m/min METSÄKULJETUSTULOKSET Aikatutkimus Traktorikuormien koot poikkesivat puutavaralajeittain toisistaan, mutta saman puutavaralajin kuormat olivat kesällä ja talvella samansuuruisia. Kesä 1 2 3 57 48 28 56 43 35 49 4 46 34 Talvi 1 2 3 62 51 31 64 57 45 52 46 52 43 5
Kun maasto vaikeutuu, kuormattunaajonopeus pienenee enemmän koneellisen hakkuunjälkeisessä ajossa kuin manuaalisen jälkeisessä. Kuormat ovat suuremmat ja lisäksi vaikeissa maastoluokissa kesällä varsinkin upottavilla ajourilla ajonopeutta lisäävät hakkuukoneen ajouralle karsimat, kantavuutta parantavat hakkuutähteet, mutta sitä pienentävät hakkuukoneen ajouriin tekemät syvät raiteet. Kun lunta on alle 5 cm, ajonopeus suurenee selvästi sulan maan aikaan verrattuna, mutta lumen paksutessa nopeus alkaa pienetä. Kuormattunaajonopeus on maastoluokan mukaan talvella 3 9 m/min nopeampaa kuin sulan maan aikana (lumen paksuus alle 5 cm). Tyhjänäajonopeus on vastaavasti talvella 3 14 m/min suurempi. Kuormausajonopeus on maastoluokan 1 työmailla samaa tasoa sekä manuaalisilla että koneellisilla työmailla. Kesällä nopeudet ovat hieman suurempia kuin talvella. Poikkeuksena ovat vähälumiset koneellisen harvennushakkuun jälkeiset työmaat, joissa kuormausajonopeus on suurin (maastoluokassa 1 noin 4 m/min). Tyhjänäajon, kuormattunaajon ja kuormausajon valmistelun ja päättämisen ajanmenekki on yhteensä.9 min/kuorma. Puutavaran kuormauksen ajanmenekit vaihtelevat puutavaralajin, hakkuutavan ja vuodenajan mukaan. Lisäksi kuormausaikoihin vaikuttaa se, onko metsäkuljetus koneellisen vai manuaalisen hakkuun jälkeen. Kuormaus koneellisen hakkuun jälkeen on selvästi nopeampaa kuin manuaalisen kaikkia puutavaralajeja ajettaessa ja kaikilla hakkuutavoilla. Havusahatukkien kuormaus koneellisen hakkuun jälkeen on nopeinta; se on avohakkuussa kesällä 22 37 %ja talvella 24 33 % nopeampaa sekä harvennushakkuussa kesällä 34 36 % ja talvella 28 29 % nopeampaa kuin manuaalisen hakkuun jälkeen. Vuodenaika ei vaikuta koneellisen hakkuun jälkeiseen kuormaukseen niin paljon kuin manuaalisen jälkeiseen. Avohakkuussa tukkien kuormauksen ajanmenekki on kesällä ja talvella samaa tasoa, paitsi pienissä uranvarsitiheyksissä, joissa kuormaus talvella on hitaampaa. Harvennusolosuhteet hidastavat koneellisen hakkuunjälkeistä kuormausta kesällä 15 27 %ja talvella 3 25 % sekä manuaalisen hakkuunjälkeistä kesällä 22 37% ja talvella 17 29 %. Hitainta on kuormata 5 m kuitupuuta manuaalisen hakkuun jälkeen. Koneellisen hakkuun jälkeen 5 m kuitupuun kuormauksen ajanmenekki on avohakkuussa 1.35 1.55kertainen ja harvennushakkuussa noin 2kertainen verrattuna havusahatukkien kuormaukseen. Puutavaran purkaminen varastolla on nopeutunut. Nyt sahatukkien ja 5 m havukuitupuun purkamisajat valmisteluineen olivat koko aineistossa 6 Tehoajanmenekki, min/m 3 7, 6,5 HAVUSAHATUKIT o Manuaal. harv. 6, <> Manuaal. avoh. 5,5 5, ' Koneen. harv. Koneel l. avoh. :::::;:::::::::::: 4, 5 4, ' '' 3,5 3, 2,5 "' o 2, 1 15 Uranvarsitiheys, m 3 11 m ajouraa 2 25 Kuva 4. Metsäkuljetuksen tehoajanmenekit koneellisen ja manuaalisen hakkuun jälkeen kesällä; ajomatka 25 m, maastoluokka 1 keskimäärin.58 min/m 3 ja 5 m lehtikuitupuun.62 min/m 3 3m havukuitupuun purkam isaika oli.82 min/m 3 ja 3m lehtikuitupuun.92 mill/m 3 Aikoihin sisältyvät purkamisen valmisteluajat varastolla,.2 min/m 3 Purkamisajoaika varastolla oli.3 mini kuorma. Suppean satunnaisotannan mukaan (76 traktorikuormaa) puutavarakuormista purettiin var astolla yhteen pinoon 14 %, kahteen 44 %, kolmeen 26 %ja loput useampaan varastopinoon. Tehoajanmenekiltään nopeinta on havusahatukkien metsäkuljetus (kuva 4 ja taulukko 8); koneellisen avohakkuun jälkeen kesällä se on 1.5 14.5 % nopeampaa kuin manuaalisen hakkuun jälkeen. TAULUKKO 8 Eri puutavaralajien metsäkuljetuksen suhteelliset tehoajanmenekit uranvarsilihayksien mukaan; ajomatka 25 m, maastoluokka 1 (1 = havusahatukkien metsäkuljetus koneellisen avohakkuun jälkeen kesällä) Suhteellinen ajanmenekki Puutavaralaji Hakkuutapa Koneellisen hakkuun jälkeen havusahatukit. avo harvennus 5 m havukuilupuu avo harvennus. Manuaalisen hakkuun jälkeen havusahatukit. 5 m havukuilupuu 3 m havukuilupuu avo harvennus Kesä Talvi 1 15 17 115117 132 137 95 12 93 15 113115 111 12 112117 126 13 155 162 146 153 113116 124 126 149 152 144 149
Noin 5 m havukuitupuun metsäkuljetus koneellisen harvennushakkuunjälkeen talvella vastaa ajanmenekiltään havusahatukkien metsäkuljetuksen ajanmenekkiä manuaalisen avohakkuun jälkeen. Hitainta on 5 m havukuitupuun kuljetus manuaalisen hakkuun jälkeen. Talviolosuhteet nopeuttavat hieman metsäkuljetusta sekä avo että harvennushakkuissa niiden ominaisuranvarsitiheyksissä. Alle 15 min:n keskeytysten osuus oli aikatutkimusaineistossa lumettomana aikana 6.5 %käyttöajasta. Talvella osuus oli suurempi, 8.6 %. Seurantatutkimus Seurantatutkimuksen traktoreista 3 työskenteli PohjoisSuomessa ja loput EteläSuomessa. Työmaista (yhteensä 345) 57 % oli koneellisen hakkuun jälkeisiä työmaita (osuus kuutiomäärästä 65 %). Uudistushakkuutyömaiden osuus oli 59 % (7 %), myöhempien harvennushakkuiden 25% (19 %), ensiharvennusten 9% (4 %), ylispuiden poiston 3 % (4 %) ja muiden hakkuiden 4 % (3 %). Kuitupuu oli manuaalisilla hakkuutyömailla kasattu vyöhykkeelle 53 %:lla työmaista, palstalle 42 %:lla, ajouran varteen 4 %:lla ja suorittu, ajoura auki 1 %:lla. Koneellisen hakkuun jälkeisillä työmailla kasausmenetelmät olivat seuraavat: kasaus ajouran varteen 53 %, kasoissa palstalle 42 % (traktori ajoi esim. joka toista hakkuuuraa tai harvennushakkuussa harvcsteri oli käyttänyt haamuura tai koukkausmenetelmää) ja muu kasausmenetelmä 5 %. Käyttöajan osuus tuotantoajasta oli keskimäärin 91 %. Harvennushakkuissa se oli noin 2 %yksikköä pienempi kuin uudistushakkuissa (taulukko 9). TAULUKKO 9 Tuotantoaikojen jakauma! alueittain ja hakkuutavoittain metsäkuljetuksessa Käyttöaika ja hakkuutapa Työmaakeskeytykset Työmaakeskeytysten osuus tuotantoajasta oli keskimäärin 8.6 %; siitä käytettiin huoltoon 39 %, korjauksiin työmailla 45 %ja organisatorisiin ja henkilökohtaisiin keskeytyksiin 16 %. Työmaiden välisten siirtojen osuus oli 2.8 % traktorien työajasta, kun työajassa ei ole mukana korjaamoaikoja (taulukko 1). Lavettisiirtojen osuus siirroista oli 66 %. Lavettiauton keskimääräinen ajoaika siirtokertaa kohti oli 1.9 tuntiaja ajomatka 84 km. Tuotantoajan osuus työajasta oli keskimäärin 9%, kun työmaiden ulkopuoliset korjaamoajat ovat mukana työajassa (taulukko 11). Kuljettajien työvuoron pituus työmaalla oli keskimäärin 7.4 tuntia, ja he tekivät 8.2 työvuoroa/ työmaa ja 68.2 m 3/työvuoro. Kaikilla kuormatraktoreilla työskenneltiin suurin osa seurantaajasta vain yhdessä vuorossa. Koneittain työskenneltiin yhdessä vuorossa 84 % kaikista työpäivistä ja kahdessa tai useammassa vuorossa 16 % työpäivistä. Traktoreiden seisontapäivien osuus seurannan kokonaisajasta oli 24 %. Seisontajaksoja oli keskimäärin 5 konetta kohti, ja ne kestivät kerrallaan 15.5 vrk. Pääasiallisin syy oli työn puute (53 %). TAULUKKO 1 Siirron osuus työ ajasta, % Siirtoaika, tuntia Siirtomatka, km Työmaan koko, m3 3.2 1.2 1.4 1. 24 14 477 1 23 2.8 1.3 21.5 559 Tuotantoaika Suhteelliset osuudet, /o tuntia/ työmaa 91.9 89.7 8.1 1.3 37. 77.4 91.4 8.6 43. TAULUKKO 11 Koneelliset työmaat Manuaaliset työmaat Uudistushakkuut Harvennushakkuut Työmaiden väliset siirrot metsäkuljetuksessa (työaika ei sisällä korjaamoaikoja) 9.6 9.4 41.2 92.1 7.9 44.1 Työajan suhteellinen rakenne metsäkuljetuksessa Tuotantoaika Muu aika Siirrot Korjaamoaika Työaika /o 92.1 7.9 9.3 9.7 45.9 38.3 91.3 88.4 4.2 4.1 2.8 1. 1.7 6.5 9.2 4.2 2.3 3.3 7
TAULUKKO 12 Metsäkuljetuksen tuottavuudet ja hakkuutapa Käyttötuntituotos Tuotantoaikatuotos TAULUKKO 13 Työaikatuotos Kuormatraktoreiden tekniset ja toiminnalliset käyttöasteet Traktori (vuosimalli) m 3/tunti 13.4 14.8 12.3 13.3 11.4 12.5 13.7 12.5 11.7 Koneell. työmaat Manuaal. työmaat 16.6 1.9 15. 1. 14.2 9.2 Uudistushakkuut Harvennushakkuut 14.7 11.4 13.5 1.2 12.7 9.4 Metsäkuljetuksen keskimääräinen käyttötuntituotos oli 13.7 m 3 (taulukko 12). Tuottavuudet vaihtelivat hakkuutavan ja puutavaralajien mukaan. Havupuuvaltaisilla koneellisilla uudistushakkuutyömailla se oli 17.2 m 3 sekä manuaalisilla EteläSuomessa 12.4 m 3 ja PohjoisSuomessa 14.2 m 3 FMG 91 Lokomo FMG 91 Lokomo FMG 91 Lokomo FMG 91 Lokomo FMG 678 Mini FMG 678 Mini Valmet 836 Valmet 836 Valmet 838 Valmet 838 Ponsse S15 Ponsse S15e (87) (9) (87) Tekninen käyttöaste Toiminnallinen käyttöaste 94.1 93.5 9. 9.5 96.7 95.4 83. 9.4 85.7 95.5 86.1 9.5 9.9 8.1 82. 85.1 88.1 8.3 81.1 84.2 79.1 85. 77.4 85.8 Traktoreiden keskimääräinen tekninen käyttöaste (taulukko 13) oli 91 %. Toiminnallinen käyttöaste oli 83 %; EteläSuomessa keskimäärin 84 %ja PohjoisSuomessa 79 %. Asiasanat: e puunkorjuu, koneellinen hakkuu, metsäkuljetus, metsätyö Metsäteho Review 9/1992 MECHANIZED CUTTING AND FOREST HAULAGE The project was conducted in order to determine the payment bases for mechanized cutting and forest haulage. The work of 16 onegrip harvesters and 15 mediumsized forwarders were studied during the years 199 and 1991 at a total of 96 work sites (materia1478 345 solid m 3 ). Mechanized cutting of pine was faster than that of spruce only when stem size was under.15 m 3 Hardwood cutting was slower than softwood cutting in clear cutting, butjust as fast or faster in thinning cutting. The processing of approximately 3 m softwood pulpwood was slower than that of 5 m softwood pulpwood by 6 to 13% in clear cutting and by 5 to 12 % in thinning cutting. Delays ofless than 15 minutes accounted for 17.2 % of the gross effective time. Harvesters were operated in one shift in 72 % of all working days, and in two or more shifts in 28 % of all working days. The gross effective hour output of mechanized cutting was 14. m 3 on average (15.6 m 3 in Southern Finland and 1.1 m 3 in Northern Finland). At softwooddominated clear cutting sites it was 17.8 m 3 in Southern Finland and 1.5 m 3 in Northern Finland, and correspondingly at late METS)lTEHQ ISSN 1235483X thinnings sites 9.9 m 3 and 9.8 m 3, and at first thinning sites 6.5 m 3 and 3.5 m 3 The mechanical availability was ;tn average of 82 % and machine utilization 74 %. In forest haulage the load sizes of sawlogs were an average of 12.8 m 3 after mechanized cutting and 11.9 m 3 after manual cutting. The load sizes of 5 m softwood pulpwood were correspondingly 11.6 m 3 and 1.2 m 3, and those of3 m softwood pulpwood 1. m 3 and 8.2 m 3 Delays ofless than 15 minutes accounted for 6.5 % ofthe gross effective time in the summer and 8.6% in the winter. Forwarders were operated in one shift in 84 % of all working days. The gross effective hour output in forest haulage was an average of 13.7 m 3 (13.4 m 3 in Southern Finland and 14.8 m 3 in N orthern Finland). At mechanized work sites it was an average of 16.6 m 3 and at manual sites 1.9 m 3 At clear cutting sites it was 14.7 m 3 and at thinning cutting sites 11.4 m 3 The mechanical availability for forwarders was 91 % and the machine utilization 83 %. Key words: harvesting, mechanized cutting, forest haulage, forest work PL 194 (Fabianinkatu 9 B) 131 HELSINKI Puhelin (9) 658 922 Faksi (9) 659 22 HELSINKI 1992 PAINOVALMISTE A,_,