maanmuokkauksen yhdistävä menetelmä – PUUY21
4.1 Aika- ja seurantatutkimukset
Yhdistelmäkoneen kilpailukyky perustuu kolmeen päätekijään. Yhdistelmäko-neella maanmuokkauksen ja hakkuutähteen korjuu niveltyvät toisiinsa ja työvai-heiden yhdistäminen lisää koneen tuottavuutta. Pääomakustannukset pienenevät, koska yhdistelmämenetelmässä ei tarvita erillistä maanmuokkauskonetta ja metsäkuljetuskonetta vaan pärjätään yhdellä peruskoneella. Koneen käyttöaste kasvaa ja siirtokustannukset pienenevät, kun koneella voidaan tehdä kaksi työtä yhdellä kertaa.
Yhdistelmäkone on rakennettu Kockums 84-35 -metsätraktorin alustalle. Perus-koneeseen tehdyt muutostyöt ja tavanomaisesta poikkeavat rakenneratkaisut kohdistuvat koneen keskiosaan ja kuormatilaan. Yhdistelmäkoneessa äkeet on sijoitettu koneen etu- ja takapyörien väliin kuormatilan etusermin kohdalle.
Kuormatilaa on muutettu siten, että kiinteiden pystypankkojen tilalle on raken-nettu hydraulisesti sivulle kallistuvat pankot ja kuormatilan perässä on taakse-päin kallistuva takasermi.
Kuva 1. Maanmuokkaus- ja hakkuutähteiden metsäkuljetuskone töissä Liperin Haapovaarassa (valokuva Y. Nuutinen, 2001).
Koneen toimintaperiaate on, että maata muokataan hakkuutähteen korjuun ohes-sa aina kun se on mahdollista. Kuormauohes-sajosohes-sa, koneen siirtyessä kuormauspis-teeltä toiselle, äkeet ovat laskettuna alas ja muokkaavat hakkuutähteistä vapaata maata. Koneen ajolinjat suunnitellaan maanmuokkauksen ehdoilla niin, että äestysjälkeä tulee kattavasti koko uudistusalalle ja hakkuutähteitä kuormataan kyytiin sitä mukaa, kun niitä tulee muokkaustyön aikana kuormausetäisyydelle.
Kesän ja syksyn 2001 aikana Metsäntutkimuslaitos selvitti aika- ja seurantatut-kimuksin yhdistelmäkoneen työvaiheittaiset ajanmenekit, tuottavuuden, tuotta-vuuteen vaikuttavat tekijät ja teknisen luotettavuuden. Vertailevalla tutkimuk-sella selvitettiin erot tuottavuudessa ja kustannuksissa, kun hakkuutähteen korjuu ja maanmuokkaus tehdään yhdistelmäkoneella tai erillisillä koneilla. Tämän lisäksi Joensuussa vaihto-oppilaana ollut tekniikan ylioppilas Stefan Hotari Technological University of Torontosta teki mittauksia koneen kuljettajaan kohdistuvasta tärinästä ja koneen runkoon ja rakenteisiin kohdistuvasta rasituk-sesta. Metsäylioppilas Kaisa-Elina Määttä Joensuun yliopiston metsätieteelli-sestä tiedekunnasta puolestaan inventoi yhdistelmäkoneen äestysjälkeä.
Yhdistelmäkoneen tehoajanmenekki koostuu hakkuutähteiden korjuun ja maan-muokkauksen työvaiheista. Maanmuokkaukseen kuluu vajaa kolmasosa ajasta ja muu aika käytetään hakkuutähteiden korjaamiseen. Hakkuutähteen kuormaami-seen ja purkamikuormaami-seen kuluu yli puolet tehoajasta. Kuormausajon ja äestyksen, missä maanmuokkauksen ja hakkuutähteen korjuun työvaiheet limittyvät toisiin-sa, osuus ajanmenekistä on noin viidesosa.
Työmenetelmävertailun tulosten perusteella hakkuutähteiden korjuun ja maan-muokkauksen yhdistämisellä saavutetaan 5–10 % suurempi tuottavuus kuin sillä että työt tehtäisiin eri koneilla eri aikaan. Lyhyillä metsäkuljetusmatkoilla yh-distelmäkoneen tuottavuusetu on suurin ja ero pienenee metsäkuljetusmatkan kasvaessa. Tämä aiheutuu siitä, että yhdistelmämenetelmällä sekä äestyksen että metsäkuljetuksen tuottavuus alenee metsäkuljetusmatkan pidentyessä. Erillisme-netelmällä äestyksen tuottavuus pysyy vakiona eikä käytännössä reagoi metsä-kuljetusmatkan muutoksiin. Normaalilla 150–250 m:n metsäkuljetusmatkalla yhdistelmäkoneen tuotos on 7–8 % erilliskoneketjua suurempi.
0 150000 300000 450000 600000 750000 900000 1050000
Yhdistelmä Erilliskoneketju Metsätraktori Äestyskone Kokonaiskustannukset kustannuslajeittain, mk / vuodessa
Pääomakust. Käyttökust. Palkkakust. Yleiskust.
Kuva 2. Kokonaiskustannukset kustannuslajeittain mk/vuosi. 1 mk = 0,17 €.
Taulukko 3. Käyttötuntilaskelman laskentaperusteet.
Yhdistelmäkone Metsätraktori Äeskone Hankintahinta, mk 883 000
(148 500 €)
Käyttötunnit / vuosi 2397 2397 745
Jäännösarvo, mk 210 000
(35 300 €)
Yhdistelmämenetelmän erillismenetelmää parempi tuottavuus johtuu siitä, että äestystyötä tehdään kuormausajon ohessa ja näin erillisen äestyksen ja kuor-mausajon osuus jää pieneksi. Yhdistelmämenetelmällä kuormauksen ajanme-nekki on hieman suurempi kuin erillismenetelmällä. Tämä johtuu siitä, että kuormausajo tehdään maanmuokkauksen ehdoilla eikä työpiste ole aina kuor-maustyön kannalta paras mahdollinen. Hakkuutähdettä voi joutua kuormaamaan kaukaa ja kuormaus tapahtuu useimmiten pelkästään yhdeltä puolelta.
Koneen käyttötuntituottavuus selvitettiin seurantatutkimuksella. Muokkauskau-den aikana kootun aineiston perusteella yhdistelmäkoneen käyttötuntituottavuus oli 24 i-m³ hakkuutähdettä ja 414 m äestysjälkeä (= 0,18 ha). Seurannassa hak-kuutähteiden keskikuljetusmatka oli 150 m. Seurantajakson aikana kone toimi moitteettomasti, eikä konerikosta johtuvia seisokkeja ollut. Korjuujälki-inventoinnin mukaan yhdistelmäkoneen muokkausjäljen laatu oli hyvä.
Tärkein yhdistelmäkoneen tuottavuuteen vaikuttava olosuhdetekijä on hakkuu-tähteiden kasauksen laatu. Kohteilla, joilla hakkuutähde on kasaamatta tai se on kasattu huonosti, tuottavuus on huonompi. Muita tuottavuuteen vaikuttavia olosuhdetekijöitä ovat kivisyys, esteet, hakkuutähdetiheys ja kuvion muoto.
Yhdistelmäkoneen jatkokehittämisen kannalta tärkeä painopistealue on kuor-maustyön tehostaminen teknisesti tai olosuhteisiin vaikuttamalla. Yksinkertaisin ja halvin tapa tehostaa kuormaintyötä ja siten myös koko koneen tuottavuutta on parantaa hakkuutähteen kasauksen laatua. Mielenkiintoinen ja toistaiseksi tutki-maton keino pienentää kuormauksen aikaa on liittää yhdistelmäkone osaksi
risutukkiketjua. Hakkuutähdepaalaimen jäljiltä hakkuutähteet ovat esikasattuina jonomaisina muodostelmina ja tiiviitä risutukkeja on nopea kuormata ja purkaa.
Menetelmien kustannusvertailussa laskettiin maanmuokkauksen ja hakkuutäh-teen korjuun kustannukset yhdistelmä- ja erillismenetelmän koneille. Laskel-mien lähtökohta oli peruskunnostettu raskas- tai keskiraskas metsätraktori, josta rakennettiin joko yhdistelmäkone, hakkuutähdevarusteltu metsätraktori tai veto-kone äestykseen. Laskentaperusteet on koottu taulukkoon 1. Yhdistelmäveto-koneen kustannustekijät määritettiin etenkin jäännösarvon ja pitoajan suhteen ns. varo-vaisuusperiaatteen mukaan. Äestyskoneen muita pienempi käyttötuntimäärä johtui oletuksesta, että vetokonetta ei käytetä tai se ei sovellu muihin töihin.
Yhdistelmämenetelmälle on tunnusomaista, että konetta ei ole tarkoitettu vain hakkuutähteiden korjuuseen ja maanmuokkaukseen vaan se pystyy suoriutumaan myös normaalista ainespuun ajosta pienin muutostöin. Äestyskoneen käyttöaste on matala, koska työmaasiirtojen osuus kokonaistyöajasta on suuri etenkin pie-nillä työmailla.
Em. laskentaperusteilla maanmuokkauksen ja hakkuutähteen korjuun kustannuk-set hehtaarin alalla olivat yhdistelmäkoneella 10 % pienemmät kuin erilliskone-ketjulla. Yhdistelmämenetelmällä vuotuiset pääomakustannukset ja muut kus-tannukset ovat pienemmät kuin erillismenetelmällä. Pienemmät pääomakustan-nukset tarkoittavat sitä, että sama taloudellinen tulos saadaan pienemmällä käyttötunti- tai suoritemäärällä. Yksi kone on myös aina helpompi työllistää kuin kaksi konetta. Yhdistelmäkoneen pääoma- ja käyttökustannuksia arvioitaessa on tosin muistettava, että ne pohjautuvat osin arvioihin ja ovat luonnollisesti vielä varsin epätarkkoja. Esimerkiksi ”tehdasvalmisteisen” yhdistelmäkoneen hintaa ei tiedetä. Neuvottelut koneen teollisesta valmistuksesta ovat kesken.