Tuottava taimikko- seminaarit Iisalmi/Joensuu Metsänhoidon koneellistaminen UPM:ssä Jukka Koivumäki/Panu Kärkkäinen Metsänhoidon koneellistaminen UPM:ssä esityksen sisältö Koneellistamisen taustaa ja perusteita UPM metsänhoidon koneellistamishankkeissa CASE kitkentä APC istutuskone Tulevaisuuden näkymät 2 UPM UPM 1
Miksi koneellistaa Koneellistaminen ei ole itseisarvo vaan sen on tuettava kustannus- ja resurssitehokasta metsänkäsittelyketjua, edistettävä metsänhoitotöiden toteutusta ja puuntuotantoa sekä parannettava puuntuotannon kannattavuutta. (Metsänhoidon koneellistamisen visio 2015) Puuntuotantotöiden kustannusten alentaminen ja metsätalouden kannattavuuden parantaminen Kustannuskehitys jäänyt jälkeen muusta metsätaloudesta Huoli työvoiman riittävyydestä Metsänhoitotöiden rästit kasvavat kaiken aikaa Suomessa Koneelliset työt helppo organisoida Parantaa metsäteollisuuden kilpailukykyä ja lisää metsäklusterin vientimahdollisuuksia 3 UPM Kustannuskehitys on käännettävä Lähde: Tilastokeskus 4 UPM UPM 2
Miksi koneellinen istutus yleistyy hitaasti Metsänviljely on jo puoliksi koneellistettu Maanmuokkaus on puolet työstä Pottiputki ja metsuri on edelleen tehokas yhdistelmä Koneen tuottavuus pullonkaulana Hinta suhteessa tuottavuuteen on korkea Tekninen käyttöaste on alhainen Vuotuinen käyttöaika on lyhyt 5 UPM Koneellinen taimikonhoito miksi se yleistyy hitaasti Kehittämisessä on tavoiteltu metsurityön kustannuksia tai vähän alhaisempaa tasoa Tähän onkin jo päästy, mutta tavoite tulee olla selvästi kunnianhimoisempi, esim. -50 % Työn laatu ja ajourien vaikutus puuntuotuotokseen arveluttaa Useita vaihtoehtoisia polkuja valittavana Alustakoneen koko Työskentelymenetelmä jne. Konenäön ja robotiikan käyttöönotto vaativat lisäpanostusta Koneita kehitetty kalliisiin rästikohteisiin 6 UPM UPM 3
UPM metsänhoidon koneellistamisessa tärkeitä virstanpylväitä Aloitteellisuus uusien koneiden ja menetelmien kokeiluissa Tehdaspuu aloitti koneellisen istutuksen Bräcke istutuskoneella1994 Perusteltiin mm. edullisilla työnjohto- ja taimihuollon kustannuksilla Bräcke (Bracke) ollut käytössä yhtäjaksoisesti yli 20 vuotta Bräckeä kokeiltiin myös harvesteri alustakoneena Kestävyysongelmia, kuormain ei soveltunut rasittavaan muokkaukseen Puunkorjuun lisääntyessä harvesteri karkasi hakkuutyömaalle Seuraavat vaiheet istutuskonekehityksessä: Ilves Ecoplanter, ensimmäinen kaksipäinen laite kannonnostoaloilla 2002 alkaen Lännen tehtaat/bcc jatkuvatoiminen muokkaus + erillinen koneistutus M-Planter kaksipäinen istutuslaite 2007 APC Risutec yhteistyö Naarva-kitkentä, UPM Pentin Paja yhteistyö UPM Silvestalta tulossa käpyjen keräyskone siemenviljelmille 7 UPM UPM metsänhoidon koneellistamisessa UPM:n vahvuudet Yhtiön metsät koekenttänä Oma siemen- ja taimituotanto UPM Silvesta + laaja yrittäjäverkosto Koneellistamisaste yhtiön metsissä, % Kuusen istutus 30 Varhaisperkaus 20 (kuusi 35) Varttunut perkaus 5 Sopimuskoneita Istutus 18 Naarva-kitkentä 10 8 UPM UPM 4
UPM Risutec yhteistyön tuloksena APC istutuskone (automaattikasetti) Projekti käynnistyi loppuvuodesta 2011UPM Metsän, Silvestan ja Risutekniikka Ky:n yhteistyönä Päätavoitteet: Koneellisen ja käsinistutuksen kustannuseron kiinni kurominen taimien automaattisyötöllä Taimikasetin käsinlataus vie 10 15 % työajasta Tuottavuus yli 250 tainta tunnissa Koneen voitava kuljettaa työpäivän taimet Taimien syöttö suoraan kasvatuskennosta Tukkimiehentäin torjunta- ja lannoitusmahdollisuus Konekehityksen vauhdittaminen Teknisten ratkaisujen sovellettavissa muissakin koneissa, kuten jatkuvatoimisessa 9 UPM Risutec APC1.0 (Automatic Plant Container) Valmistui kesällä 2012 Ensimmäinen automaattinen taimensyöttölaite metsätaimien istutuskoneessa (paineilmatoiminen) Kontin kapasiteetti yli 2300 tainta Kuljettaja voi valita istutuspaikan mukaan kahta eri puulajia 10 UPM UPM 5
Risutec APC2.0 Koekäytössä kesällä 2013 Paino tyhjänä n. 550 kg Kapasiteetti 1296 kpl + siirtokontti 648 kpl = päivän tarve Taimien syöttö suoraan Plantek 81 kennosta mekaaninen nouto Siirtyvät taimihyllyt 11 UPM Risutec TK200 Tehokkaampi taimikasetti PM200:een syntyi APC:n sivutuotteena 2013 Käsintäytettävän taimikasetin kapasiteetti 198 kpl Kuormaimeen kiinnitettävä siirtokontti taimitäyttöä varten 12 UPM UPM 6
Risutec APC2.1 kehitysversio Metkossa, testattu syksyllä 2014 Uusi ohjausjärjestelmä Hydraulinen automaattisyöttö Siirtokontti uusittu 13 UPM CASE Kurunpyörä eli Naarvan kitkevä perkaaja - kehitysvaiheet UPM:n Kari Kurulla ensimmäinen idea koneellisesta reikäperkauksesta Pentin Paja Oy teki pyöreän leikkaavan laitteen, jonka keskellä olevassa reiässä kuusentaimi säästyy vahingoittumattomana Leikkaava terä ei toiminut aivan toivotulla tavalla Lisäksi uudelleen vesominen koettiin ongelmaksi Pentin Pajan Mikko Häikiö ideoi kitkevän laitteen, joka oli neliön muotoinen ja siinä oli myös reikä keskellä Viimeisin versio edellistä pienempi ja kevyempi suorakaiteen muotoinen kitkentälaite Kari Kurun sitkeydellä on suuri ansio, menetelmän ja laitteen kehittämisestä tuotantoon Aalto Yliopiston NeoSilvix hankkeessa kehitettiin konenäköä ja automaattiliikkeitä hyödyntävä prototyyppikone kitkennän tuottavuuden parantamiseksi Odottaa vain tuotteistamista 14 UPM UPM 7
15 UPM Kitkentä taimikon varhaisperkauksessa Kitkennällä voidaan alentaa puuntuotantoketjun kokonaiskustannuksia Tavoitteena yksi perkauskerta Taimikon kasvu kitkennän jälkeen on korkeampi raivaussahatyökohteisiin verrattuna Kitkentä on normaalisti jonkin verran kalliimpaa kuin varhaisperkaus UPM:n kokemusten mukaan kaksi kolmesta kuusen kitkentäkohteesta ei tarvitse taimikon harvennusta 16 UPM Lähde: Koneellinen metsänhoito, M&E Kukkonen 2013 UPM 8
17 UPM Männyntaimikoita voidaan myös kitkeä 18 UPM UPM 9
Taimikonhoitokustannukset käytännön työmailla 19 UPM Lähde: Koneellinen metsänhoito, M&E Kukkonen 2013 Metsänhoidon koneellistaminen miten tästä eteenpäin Nuoren metsän kasvatusketju ja työvaiheiden ajoitus sekä uudenlainen yhdistäminen tarkastelun kohteeksi Erilliset hakkuiden ennakkoraivaukset jäävät vähitellen pois ratkaistaan lisälaitteella hakkuun yhteydessä. Istutuksen tuottavuus ratkaistaan jatkuvatoimisuudella Pitkä prosessi, toteutettava paloina, esim. ensin syöttölaitteen automatoisointi Peruskoneena alkuvaiheessa kaivinkone, jatkuvatoimisen istutuspään kehittämisen jälkeen kumipyörillä kulkeva metsätraktori, Työvaiheiden yhdistäminen parantaa kannattavuutta Puiden paikkatiedot talteen joka työvaiheessa Taimituotannon ja logistiikan integrointi koneistutukseen Taimikonhoidossa konenäkö ja automaattiliikkeet ovat työn tuottavuuden perusedellytys Lisäksi tulee selvittää käytäväharvennuksen mahdollisuudet Puunhankkijoiden, metsäpalveluiden tuottajien sekä konevalmistajien on yhteistyössä tutkimusorganisaatioiden kanssa osallistuttava seuraavan kehitysvaiheen rahoitukseen ja käytännön kehittämiseen! 20 UPM UPM 10
Koneellisella istutuksella syntyy tuottavia metsiä Metsätehon ja osakkaiden väkeä runsaan 20 vuoden ikäisellä männyn koneistutuskohteella v. 2005. Kohde on istutettu Serlachiuksen jatkuvatoimisella istutuskoneella 21 UPM UPM 11