MenSe-raivauspään ajanmenekki ja tuotos käytännössä Markus Strandström Paula Kallioniemi Asko Poikela 16/211
Tausta ja tavoite Metsänhoidon koneellistamiselle laadittiin vuonna 29 tavoitetila 1. Visio vuoteen 215 on koneellistamista hyödyntävä kustannustehokas puuntuotantoketju. Koneellistamista on tuettu tämän jälkeen mm. tuottamalla tietoa eri koneja laiteratkaisujen kilpailukyvystä suhteessa metsurityöhön ja edistämällä laitekehittelyä MenSe-raivauspään tuottavuutta koneellisessa taimikonhoidossa selvitettiin jo työkaudella 29 2, mutta työmaiden poistuman tiheys oli tuolloin keskimääräistä alhaisempi (< 7 kpl/ha) Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää edelleen MenSe-raivauspään ajanmenekkiä ja tuotosta sekä koneellisen taimikonhoidon puuntuotannollisia vaikutuksia 1 Strandström, M., Hämäläinen, J. & Pajuoja, H. 29. Metsänhoidon koneellistaminen. Visio ja T&K-ohjelma. Metsätehon raportti 26. 2 Strandström, M. 21. Tuloksia MenSe-raivauspään seurantatutkimuksesta. 6/21. 16/211 7.1.211 2
Tutkimuksen toteutus Seurantatutkimus tehtiin UPM Metsän työmailla kesä-marraskuussa 21 Työmaat sijaitsivat välillä Nilsiä Joensuu 2 koneyksikköä, työskentely yhdessä vuorossa 3 kuljettajaa 19 työmaata Ajankäyttö selvitettiin koneisiin kiinnitetyillä mekaanisilla ajopiirtureilla ja kuljettajat kirjasivat keskeytysten syyt Kaikilta työmailta mitattiin poistuman tiheys ja kantoläpimitta kasvatettava puusto ja runkovauriot ajouraväli ja -leveys Ajouraverkko kartoitettiin koneeseen kiinnitetyllä gps-laitteella Maastomittaukset teki UPM Metsän opinnäytetyöntekijä Paula Kallioniemi 16/211 7.1.211 3
MenSe RP 8 Toimintaperiaate: edestakaisin liikkuvat päällekkäiset terät Paino: 34 kg Leikkuuleveys: 9 12 cm Katkaisu: kertakatkaisulla 9 cm sahaamalla 15 cm Valmistaja: MenSe Oy Paino ilmoitettu ilman kääntäjää 16/211 7.1.211 4
MenSe RP 4 Toimintaperiaate: edestakaisin liikkuvat päällekkäiset terät Paino: 24 kg Leikkuuleveys: 9 12 cm Katkaisu: kertakatkaisulla 7 cm sahaamalla 15 cm Valmistaja: MenSe Oy Paino ilmoitettu ilman kääntäjää 16/211 7.1.211 5
Seurantatutkimuksen koneet Kone Malli Leveys, m Puomi, m Laite Kone 1 Sampo Rosenlew 146 X 2,3 8,6 Mense RP 4 Kone 2 Valmet 91 2,6 1, Mense RP 8 16/211 7.1.211 6
Aineisto ja tulokset - tiivistelmä Kone 1 Kone 2 Yhteensä Pinta-ala, ha 21,8 4,7 62,5 Työmaita, kpl 5 14 19 Käyttöaste 96 85 89 Käyttöajanmenekki, h/ha 9,9 7,6 8,4 Käyttötuntituotos, ha,1,13,12 16/211 7.1.211 7
Työmaatiedot Kasvatettava puusto Poistuma Työmaa Pinta-ala, ha Pääpuulaji Kasvupaikka Ikä, v Kpl/ha Kpit, m Klpm, cm Kpl/ha Kantolpm, mm 1 3,9 Kuusi Tuore kangas 15 1 879 4 5 12 798 2 2 8,8 Kuusi Tuore kangas 9 1 76 3 3 11 94 2 3 1,8 Kuusi Lehtomainen kangas 15 2 213 5 5 17 811 27 4 1,3 Kuusi Tuore kangas 14 2 346 5 5 23 558 22 5 6, Mänty Kuivahko kangas 12 2 826 2 2 1 994 26 6 1,8 Mänty Tuore kangas 16 1 959 5 4 13 467 23 7,7 Kuusi Tuore kangas 16 2 639 3 4 14 887 2 8 12,3 Kuusi Tuore kangas 14 1 493 5 5 7 753 29 9 4,6 Mänty Kuivahko kangas 16 3 66 5 5 7 585 23 1,6 Mänty Kuivahko kangas 17 2 99 6 8 9 323 23 11 1,1 Kuusi Tuore kangas 13 2 559 5 5 8 989 23 12 2,1 Kuusi Tuore kangas 13 2 546 4 4 5 146 24 13 2,4 Kuusi Tuore kangas 13 1 919 5 5 6 55 25 14 1,8 Kuusi Tuore kangas 15 2 253 5 5 8 287 27 15 2,7 Kuusi Tuore kangas 17 2 293 7 7 1 225 26 16 2,2 Kuusi Tuore kangas 15 2 359 4 5 7 585 24 17 1,7 Kuusi Tuore kangas 16 1 866 6 5 8 2 25 18 3,3 Kuusi Tuore kangas 16 2 66 5 6 12 464 27 19 3,4 Kuusi Tuore kangas 16 2 253 4 5 13 4 27 ka. 3,3 15 2 228 5 5 11 49 24 16/211 7.1.211 8
Keskimääräinen käyttöajanmenekki 8,4 h/ha Ajanmenekki, tuntia/ha 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 ka. Työmaa Käyttöaika Tuotantoaika Keskimääräinen käyttöaste 89 %, vaihteli konekohtaisesti välillä 85 96 %. 16/211 7.1.211 9
Ajanmenekki, kone vs. metsuri Ajanmenekki, (käyttö)tuntia/ha 25 2 15 1 5 Kone Metsuri 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 ka. Työmaa Metsurin ajanmenekki laskettu raivaussahatyön ajanmenekkifunktiolla (Metsäalan TES) ja korjattu käytännön seurantatuloksia vastaavaksi kertoimella 1,31. 16/211 7.1.211 1
Keskimääräinen käyttötuntituotos,12 ha Käyttötuntituotos, ha,2,18,16,14,12,1,8,6,4,2, 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 ka. Työmaa 16/211 7.1.211 11
Ajouraväli ja -leveys Ajouraleveys, m Uraväli, m Menetelmä I Menetelmä II Puuntuotannoll. Maasto Kartta Kone 1 2,8 3,4 1,2 16,4 15,9 Kone 2 3,3 4, 1,8 17,7 18,3 Ka. 3,2 3,8 1,7 17,4 17,4 Menetelmä I : uran kapein portti (Bucht 1978 ja 1981), viranomaistarkastukset Menetelmä II : uran ulkoleveys (Tørå 1978) Puuntuotannollinen uraleveys: lisäetäisyys jonka ajoura aiheuttaa reunapuiden välille, laskettu kaavalla ulkoleveys (m) 1 /runkoluku (kpl/ha) (Niemistö 1992) Ajouraväli mitattiin sekä maastossa että gps:llä määritetyltä ajouraverkolta (kartta) 16/211 7.1.211 12
Ajouraverkon pinta-ala vähentää puuntuotannollista alaa noin 1 %:lla Ajouran pituus, Ajouran pinta-ala, m 2 /ha m/ha Menetelmä I Menetelmä II Puuntuotannoll. Kone 1 758 2 154 2 565 93 Kone 2 69 1 994 2 339 1 8 Ka. 671 2 6 2 433 1 17 Menetelmä I : uran kapein portti (Bucht 1978 ja 1981), viranomaistarkastukset Menetelmä II : uran ulkoleveys (Tørå 1978) Puuntuotannollinen uraleveys: lisäetäisyys jonka ajoura aiheuttaa reunapuiden välille, laskettu kaavalla ulkoleveys (m) 1 /runkoluku (kpl/ha) (Niemistö 1992) Ajouraväli mitattiin sekä maastossa että gps:llä määritetyltä ajouraverkolta (kartta) 16/211 7.1.211 13
Esimerkki ajouraverkosta, kone 1 työmaa 5 Ajouraa 644 m/ha Uraväli kartta 16,5 m (n=14) maasto 19,3 m (n=6) Uraleveys menetelmä I 2,8 m menetelmä II 3,6 m Puuntuotannollinen uraleveys 1,8 m Metsuri tehnyt osan työmaasta 16/211 7.1.211 14
Kasvatettavaa puustoa jäi palstan keskiosiin 15 2 % enemmän kuin uran läheisyyteen 3 Kasvatettava puusto, kpl/ha 2 5 2 1 5 1 5-3 3-6 6-9 9- Koealan keskipisteen etäisyys ajouran keskilinjaan, m Laskennassa huomioitu vain puuntuotannollisen ajouran ulkopuolelle jääneet koealan osat. Koealan säde 3,99 m. 16/211 7.1.211 15
Keskimäärin 5 %:lle kasvatettavasta puustosta lieviä runkovaurioita Vaurio-% 16 14 12 1 8 6 4 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 ka. Työmaa Lievästi vaurioituneita puita keskimäärin 122 kpl/ha. Lievä runkovaurio = puu edelleen kasvatuskelpoinen. 16/211 7.1.211 16
Vauriot, kpl/ha 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 1-3 3-6 6-9 9- Koealan keskipisteen etäisyys ajouran keskilinjaan, m Vauriot, kpl/ha 2 www.metsateho.fi Lievät runkovauriot keskittyneet urien lähelle erityisesti koneella 1 18 16 14 12 1 Kone 1 8 Kone 2 6 4 2-3 3-6 6-9 9- Koealan keskipisteen etäisyys ajouran keskilinjaan, m 1 8 8 Vaurio-% 6 4 Vaurio-% 6 4 Kone 1 Kone 2 2 2-3 3-6 6-9 9- Koealan keskipisteen etäisyys ajouran keskilinjaan, m Keskimääräinen vaurio-% koneella yksi 3 % ja koneella kaksi 6 % -3 3-6 6-9 9- Koealan keskipisteen etäisyys ajouran keskilinjaan, m 16/211 7.1.211 17
Vakavia runkovaurioita ajourien lähellä 2 4 -kertaisesti 16 16 14 14 Vakavat vauriot, kpl/ha 12 1 8 6 4 Vakavat vauriot, kpl/ha 12 1 8 6 4 Kone 1 Kone 2 2 2-3 3-6 6-9 9- Koealan keskipisteen etäisyys ajouran keskilinjaan, m -3 3-6 6-9 9- Koealan keskipisteen etäisyys ajouran keskilinjaan, m Vakavia runkovaurioita keskimäärin 33 kpl/ha. Vakava vaurio = puu ei ole enää kasvatuskelpoinen. 16/211 7.1.211 18
Valtaosa lievistä vaurioista raivaimen aiheuttamia ja vakavista vaurioista koneen aiheuttamia 14 12 1 Vauriot, kpl/ha 8 6 4 2 Kone Raivain Lievät vauriot Vakavat vauriot Arvioitu vain runkovauriot. 16/211 7.1.211 19
Kasvatettavien puiden ympärille jäi niiden kasvua haittaavia puita noin 25 kpl/ha sijoittumisessa selvä ero koneiden/kuljettajien välillä Poistamatta jääneet puut, kpl/ha 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5-3 3-6 6-9 9- Koealan keskipisteen etäisyys ajouran keskilinjaan, m Kone 1 Kone 2 Poistamatta jäänyt kasvua haittaava puu = alle metrin päässä kasvatuskelpoisesta puusta, pituus vähintään puolet kasvatuskelpoisen puun pituudesta 16/211 7.1.211 2
Koneellisen taimikonhoidon puuntuotannollisia vaikutuksia MenSe-risuraivaimella Ajourat vähensivät puuntuotannollista pinta-alaa noin 1 % Kasvatettavan puuston tiheys (kpl/ha) palstan keskiosissa 15 2 % suurempi kuin ajouran läheisyydessä Keskimäärin 5 %:lle kasvatettavasta puustosta lieviä runkovaurioita Kasvatettavien puiden ympärille jäi kasvua haittaavia puita keskimäärin 25 kpl/ha Koneellisen taimikonhoidon puuntuotannollisia vaikutuksia käsitellään myös tämän tutkimuksen yhteydessä tehdyssä pro gradu -tutkielmassa: Kallioniemi, P. 211. MenSe-raivauspäällä toteutetun koneellisen taimikonhoidon työnjälki ja puuntuotannolliset vaikutukset varttuneessa taimikossa 16/211 7.1.211 21
Puuntuotannollisten vaikutusten suuruus riippuu viime kädessä seuraavista tekijöistä Missä määrin ensiharvennuksessa voidaan hyödyntää koneellisessa taimikonhoidossa syntyneitä ajouria? Missä määrin ajouran reunapuut pystyvät hyödyntämään lisääntyneen tilan? Missä määrin ajourille jääneet puut selviävät ensiharvennukseen asti? Missä määrin taimikonhoidon koneellistaminen alentaa ensiharvennuksen hakkuukertymää? merkittävä osa hakkuukertymästä tulee ajourilta Onnistutaanko ensiharvennuksessa tunnistamaan ja poistamaan koneellisessa taimikonhoidossa vaurioituneet puut? Juurivaurioiden määrä ja vaikutukset (ei arvioitu tässä tutkimuksessa) 16/211 7.1.211 22
Vuoden 21 seuranta-aineisto täydensi hyvin aiempaa aineistoa 25 Ajanmenekki, käyttötuntia/ha 2 15 1 5 MenSe 21 MenSe 29 5 1 15 2 25 Poistuma, kpl/ha 16/211 7.1.211 23
Aineisto ja tulokset 29-21 - tiivistelmä Kone 1 Kone 2 Kone 3 Yhteensä Pinta-ala, ha 9,9 47,7 63,3 12,9 Työmaita, kpl 4 12 2 36 Käyttöaste 78 92 84 87 Käyttöajanmenekki, h/ha 6,5 8,6 7,3 7,8 Käyttötuntituotos, ha,15,12,14,13 Kone 1 ei ollut mukana vuoden 21 tutkimuksessa Kone 2 on vuoden 21 aineistossa kone 1 ja kone 3 vastaavasti kone 2 16/211 7.1.211 24
Käyttöajanmenekki poistuman tiheyden mukaan 8,5 h/ha keskimääräisellä 12 kpl/ha poistumalla 2 Ajanmenekki, tuntia/ha 15 1 5 Metsuri MenSe, työaika MenSe, käyttöaika 5 1 15 2 25 Poistuma, kpl/ha MenSen ajanmenekkimalli laadittu vuosien 29 ja 21 yhdistetyn aineiston avulla 16/211 7.1.211 25
Taimikonhoitokustannus taimikonharvennuksessa poistuman tiheyden mukaan Kustannusoletukset: MenSe 76 /käyttötunti, Metsuri 28 /tunti Kustannus, /ha 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 5 1 15 2 25 Poistuma, kpl/ha MenSe Metsuri 16/211 7.1.211 26
Johtopäätökset Henkilöresurssien tarpeen näkökulmasta MenSe tuo jo nykyisellä tuottavuustasolla etua suhteessa metsurityöhön resurssitarve taimikonharvennuksessa 15 25 % metsurityötä pienempi MenSen kustannuskilpailukyvyssä huomattavasti parannettavaa taimikonharvennuksen kustannukset 7 1 % metsurityötä suuremmat Taimikonhoidon koneellistamisen puuntuotannolliset vaikutukset eivät todennäköisesti merkittäviä lisätutkimukset jo käynnissä MenSe-risuraivaimen kilpailukykyä suhteessa metsurityöhön käsitellään myös seuraavissa julkaisuissa: Strandström, M., Saarinen, V-M., Hallongren, H., Hämäläinen, J., Poikela, A. & Rantala, J. 211. Koneellisen istutuksen ja taimikonhoidon kilpailukyky. Metsätehon raportti 218 sekä 15/211. 16/211 7.1.211 27