RE SUL TAT FRÅN SKOGFORSK NR. 9 Foton: Ponsse Oyj oc Skogforsk Direktlastande uppstickare kan bryta skördar-/skotarsystemets dominans Isabelle Bergkvist Tel. 1-1 5 95 isabelle.bergkvist@skogforsk.se n oc bestensystemet är redan i dag konkurrenskraftiga på tillsammans 7 procent av den årliga slutavverkningsvolymen i Sverige, visar en analys. FoU-start Från forskning till tillämpning Demonstration Implementerat Ge de nya direktlastande systemen en cans att visa vad de går för i praktiskt skogsbruk! Sidan 6 Isabelle Bergkvist Skördar-/skotarsystemet är utvecklat för svenskt skogsbruk under lång tid. Det ar ög produktion oc ger låga drivningskostnader. Maskinerna arbetar oberoende av varandra oc skördaren producerar maximalt ela tiden. Nackdelen är att maskinerna sällan är i fas oc det kan bli långa ledtider mellan avverkning oc skotning. n är en kombinerad skördare oc skotare. Med ett vridbart lastutrymme kan virket direktlastas. Eftersom allt arbete görs med en enda maskin minskar kostnaderna för flyttning oc administration. Nackdelen är att virkesproduktionen stannar under transport oc lossning. Systemet är därför inte intressant i grov skog långt från väg, där transportarbetet utgör en stor del av drivningsarbetet. med två virkeskurirer fungerar i praktiken som två drivare som delar på samma avverkningsenet. manövreras med radio från den kurir som befinner sig närmast oc avverkar träden direkt på kurirens lastutrymme. När det är fullt tar den andra kuriren över avverkningen oc den första kuriren kör virket till avlägg. Fördelen är att systemet ela tiden producerar virke. Nackdelen är öga kapitalkostnader. Det är dessutom många maskiner inblandade, vilket innebär risk för väntetider. Enligt de systemanalyser som Skogforsk gjort finns det redan i dag ekonomiskt utrymme för mer än drivare oc dessutom upp till 37 bestensystem i Sverige. Det kan jämföras med att det i dag finns omkring 1 skördar-/ skotarsystem i slutavverkning.
Rond 1: Prestation oc kostnader Både bestensystemet oc drivaren utnyttjar direktlastning. Systemen ar en stor rationaliseringspotential jämfört med skördar-/skotarsystemet, eftersom drivningen inneåller färre arbetsmoment virke beöver ju aldrig lastas från marken. Vilket system som är billigast vid olika förållanden avgörs av produktionen oc systemens timkostnad (figur 1 3). n är det billigaste systemet i klen oc medelgrov skog vid korta transportavstånd, eftersom merparten av tiden då läggs på avverkning. Systemet ar också relativt låg timkostnad, eftersom ela arbetet utförs av en maskin. systemet är billigast i skog där eneterna kan arbeta med minimerade ståtider. Systemet fungerar vid alla medelstamvolymer, men är känsligt för korta transporter i klen skog där blir kurirerna stillastående. Det är också känsligt för långa transportavstånd i grov skog där blir i stället skördareneten stående oc det påverkar prestationen negativt. Skördar-/skotarsystemet är oftast billigast vid långa transportavstånd, eftersom eneterna arbetar oberoende av varandra oc skördarens prestation alltid kan maximeras. Systemet kan inte direktlasta virke, vilket gör att drivningen tar längre tid än för de andra systemen. Oftast tar skotningen längre tid än skördningen, vilket i praktiken innebär att det på årsbasis krävs fler än en skotare i systemet. Kostnad, kr/m 3 fub 1 9 7 6 5 3 1 1, 1 3 5 6 7 Kostnad, kr/m 3 fub 1 1 6 1 1 1 3 5 6 7 Kostnad, kr/m 3 fub 6,5, 1 3 5 6 7 Figur 1 till 3. Kostnad per m 3 fub för olika system i olika typer av skog: grov, medelgrov oc klen skog (medelstam 1,,,5 resp., m 3 fub). Skotaren lastar virke från marken. Det är arbetsmomentet slipper de nya direktlastande systemen, vilket spar både tid oc bränsle. Foto:Skogforsk Kalkylförutsättningar Analysen bygger på 5 maskintimmar oc 1 6 mantimmar per år. Maskinkostnader oc prestationer Grundprestationen baseras på skördarens produktion vid stickväg vid en medelstam på,5 m 3 fub oc 1 m terrängtransport., grov skog 95 kr + 65 kr/g 15 Grundprestation: 1 m 3 fub/g (vid stickväg) Skördare/skotare, klen skog kr + 55 kr/g 15 Grundprestation: 3 m 3 fub/g (vid stickväg) med två kurirer kr + * 6 kr/g 15 Grundprestation: 31 m 3 fub/g (vid avlägg) 1 3 kr/g 15 Grundprestation: m 3 fub/g (vid avlägg) Resultat nr 9
Rond : Bränsleförbrukning Studier vid avverkningar oc uppföljningar av praktisk drift samt teoretiska beräkningar visar att bränsleförbrukningen per m 3 fub är betydligt lägre för drivaren oc bestensystemet än för skördar-/skotarsystemet (figur ). Förklaringen är direktlastningen. En stor del av bränsleförbrukningen för skördar-/skotarsystemet utgörs av kranarbete vid lastning. Bränsleförbrukning, l/m 3 fub 1,6 1, 1, 1,,,6,,,5 1 3 5 6 7 Figur. Bränsleförbrukning per m 3 fub vid bilväg för de olika systemen vid en medelstam på,5 m 3 fub. Rond 3: Årsproduktion oc arbetskraftsbeov Eftersom skördarens produktion alltid är maximerad ar skördar-/skotarsystemet en ög årsproduktion jämfört med de andra systemen (figur 5). Men maskinerna presterar inte alltid lika mycket per timme, ofta beövs det fler skotartimmar på en skördartimme för att få ut virket till bilväg. Detta innebär att arbetskraftsbeovet är mycket ögre för skördar-/skotarsystemet än för de direktlastande systemen (figur 6). Årsavverkningsvolym, m 3 fub per system 1 1 6,5, Antal årsarbeten 1, 5 5 3 5 3 5 1 5 1,,5 1, Figur 5 oc 6. Årsavverkningsvolym per system oc antalet årsarbeten som krävs för att avverka ela slutavverkningsvolymen i Sverige vid klen, medel oc grov medelstamvolym. : 3 m. Total årlig slutavverkningsvolym: 6 miljoner m 3 fub. Resultat nr 9 3
En samlad bedömning Den inbördes konkurrensen mellan dagens slutavverkningssystem beskrivs i figur 7. Förållandena mellan systemen kan förändras beroende på prestation, timkostnad oc utnyttjandegrad. Systemen kommer dock oavsett detta alltid att a samma placering i diagrammet, d.v.s. drivaren i klen skog nära väg oc bestensystemet tar över när transporterna tar för mycket tid för drivaren. Skördar-/skotarsystemet är billigare än bestensystemet i grov skog med långa transportavstånd, där kurirerna inte kan sysselsätta skördareneten tillräckligt. 6 5 3 1 Skördar-/skotarsystemet Skördar-/skotare,1,,3,,5,6,7,,9 1, Medelstamvolym, m 3 fub Figur 7. oc medelstamvolym där resp. system är billigast Sortiment Direktlastningssystemen påverkas till viss del negativt av att antalet sortiment som kan sorteras direkt på lastutrymmet är begränsat. Detta går dock att komma runt om sorteringen i stället görs vid avlägg. Detta kräver ett fungerande system för färgmärkning. I klen skog ar bestensystemet en överkapacitet på transporteneterna oc en sortering på avlägget är då gratis. Kurirerna skulle annars bara a stått oc väntat (figur, 9 oc 1). Av samma skäl ökar inte bestensystemets kostnader vid en måttlig ökning av transportavståndet i klen skog, eftersom det är skördareneten som begränsar produktionen. Även drivaren kan antera fler än fyra sortiment utan att förlora konkurrenskraft. Marginalerna är så stora i klen skog att det finns tid över för viss sortering vid bilväg (figur oc 9). Vinst jämfört med skördar-/ skotarsystemet, kr/m 3 fub, 1 1 1 6 1 3 5 6 Vinst jämfört med skördar-/ skotarsystemet, kr/m 3 fub,5 1 1 1 6 1 3 5 6 1 6 Antal sortiment 1 6 Antal sortiment Vinst jämfört med skördar-/ Figur, 9 oc 1. Drivningskostnad jämfört med skördar-/skotarsystemet vid olika medelstam, transportavstånd oc antal sortiment. Blå plattor visar var dagens skördar/skotarsystem är billigast enligt systemanalysen. Röda staplar visar var drivaren är billigast oc gröna staplar var bestensystemet är billigast. Staplarnas öjd anger ur mycket billigare de direktlastande systemen är jämfört med skördar-/skotarsystemet. skotarsystemet, kr/m 3 fub 1, 1 1 1 6 1 3 5 6 1 6 Antal sortiment Resultat nr 9
Det kan finnas plats för drivare oc 37 bestensystem Uppstickarna med direktlastning är intressanta, både från miljö- oc arbetsmiljösynpunkt. Men i slutändan är det kostnaderna som avgör vilket system som väljs, oc den påverkas i uvudsak av tre faktorer; terrängtransportavstånd, medelstamvolym oc antal sortiment. 7 procent inom meter Sverige ar 1 km skogsbilväg. Om man lägger en zon på meter längs dessa skulle 16, miljoner a skog amna inom m från bilväg. Det är runt 7 procent av skogsmarken. Detta är förstås bara en grov uppskattning det finns andra marktyper runt skogsvägarna, som myrar oc inägor, oc vägnätet är tätare i södra Sverige. Men å andra sidan finns det mycket skog även vid allmänna vägar. 37 procent under, m 3 fub En analys av material från Riksskogstaxeringen visar att ca 37 procent av den årliga slutavverkningsvolymen, milj m 3 fub, under den kommande tioårsperioden ar en medelstamvolym under, m 3 fub/st (figur 11). I Norrland är andelen ca 7 procent. Enligt kostnadskalkylerna kan i stort sett all skog klenare än, m 3 fub/st avverkas med drivare eller bestensystem, eftersom dessa Det kan finnas utrymme för drivare oc 37 bestensystem i Sverige enligt analysen. bestånd sällan medger uttag av fler än 1 sortiment. Terrängtransportavståndet avgör vilket av de två systemen som är lämpligast i den klena skogen. Sätts gränsen vid m, är 7 procent av slutavverkningsvolymen i klen skog lämplig för drivaren oc 3 procent för bestensystemet. För slutavverkningar upp till, m 3 fub i medelstamvolym finns det då teoretiskt utrymme för ca drivare oc ca 1 bestensystem. Andel, % 1 9 7 5 3 1 <, m 3 fub >, m 3 fub Norra Södra Svea- Göta- Hela Norrland land land Sverige Figur 11. Andelen av slutavverkningsvolymen under kommande tioårsperiod som är klenare respektive grövre än, m 3 fub/st. system även i grövre skog I den grövre slutavverkningsskogen, med medelstam över, m 3 fub, är det i princip bara bestensystemet som kan konkurrera med skördar-/ skotarsystemet oc då bara på transportavstånd under m. För att avgöra vilket system som där är billigast måste man se på antalet sortiment. Är det fler än nio är det svårt att få ekonomi med bestensystemet. Vid avverkning på privatskog tas det förmodligen ut fler sortiment än när ett skogsföretag avverkar på egen skog. Här antas att fler än nio sortiment tas ut på älften av alla slutavverkningar på privatskog. På bolagsägd skogsmark borde man däremot i stort sett alltid ålla sig inom nio sortiment. Om änsyn tas till att en ögre andel av både den grova skogen oc den privata skogsmarken finns i södra Sverige, innebär antagandena att ca 7 milj m 3 fub grövre skog årligen avverkas med nio sortiment eller färre. Antar man att 7 procent av denna volym återfinns inom m transportavstånd kan bestensystemet ta and om 19 miljoner m 3 fub. Det finns då utrymme för ytterligare 7 bestensystem. Totalt finns det enligt den är analysen en potentiell marknad för ca drivare oc 37 bestensystem i slutavverkning. Anmärkningsvärt är att de direktlastande systemen ger den billigaste drivningen för ela 1 miljoner m 3 fub. Det är 7 procent av Sveriges totala årliga slutavverkningsvolym på 6 miljoner m 3 fub! 5 Resultat nr 9
Diskussion Fler fördelar med direktlastning Direktlastningen innebär ökad effektivitet, lägre bränsleförbrukning oc minskad miljöpåverkan. Utöver detta tillkommer ytterligare fördelar som: n bättre virkesantering n kortare ledtider n bättre arbetsmiljö n mindre markpåverkan. Scematisk bild av ett skyttelsystem med autonoma skyttlar som lastas av en bemannad avverkningsenet. Skytteln ett framtidsalternativ Ett alternativ till bestensystemet är en bemannad skördare oc självgående skyttlar som transporterar ut oc lossar virket. En sådan skördare med två skyttlar fungerar i stort sett som bestensystemet, fast med bara en förare. Med tre skyttlar minimeras risken för att tappa produktion vid långa transportavstånd. Nackdelen är ögre kapitalkostnad oc risk för att skyttlarna blir stillastående när transportavstånden är kortare. Man kan även tänka sig att arbeta med olika antal skyttlar vid olika avverkningar eller med lösa lastutrymmen oc färre skyttlar som ämtar oc lossar lastutrymmena. Englis Direct-loading upstarts can break dominance of arvester-forwarder system Te arwarder and systems are already competitive on 7% of te annual final-felling cut in Sweden. Skogforsk s analysis as sown tat tere is scope for some arwarders, and up to 37 systems. Tis compares wit some 1, arvester-forwarder systems today operating in final-felling in Sweden. Te arvester-forwarder system as been around for a long time. It delivers ig output, and logging costs are low. Te macines operate independently of eac oter, and te arvester constantly acieves maximum output. Te drawback is tat te macines are seldom in pase, wic can result in long lead times. Te arwarder is a combined arvester and forwarder. Te timber can be loaded straigt onto te macine. As all te work is done by one macine, moving and admin costs can be reduced. Te downside is tat arwarder output comes to a alt during extraction. Te macine is unsuitable in stands were aulage accounts for a large proportion of te logging work, normally large-diameter stands far from a road. Te Beast system includes two timber suttles and an unmanned arwarder, operated by remote control from te nearest timber suttle. Te logs are processed straigt onto te suttle s load bunk. Wen it is fully loaded, te second suttle takes over, wilst te first extracts te timber. Te output of timber is continuous, but te ig capital cost is a drawback. Wit te number of macines tat are in operation, tere is also always a danger of waiting time occurring. Keywords: Fuel consumption, logging costs, logging systems, productivity, systems analysis. Från forskning till tillämpning Läs mer Bergkvist, I. Lundström, H. Nordén, B. 6. med virkeskurirer Ett innovativt oc lovande system. Resultat nr 5, Skogforsk, Uppsala. Bergkvist, I. 7. i slutavverkning Direktlastning oc låg bränsleförbrukning är starka kort. Resultat nr 15, Skogforsk, Uppsala. Brunberg, T. 7. Bränsleförbrukning os skördare oc skotare. Arbetsrapport 69, Skogforsk, Uppsala. Denna systemanalys visar att direktlastningssystemen ar stor potential. De måste nu köras i praktisk drift i betydligt större skala än ittills för att kunna utvärderas. Ju fler avverkningsgrupper som arbetar med direktlastning, desto snabbare kommer arbetsteknik oc metoder att utvecklas, vilket säkerligen kommer att leda till ökad produktivitet oc därmed ökad konkurrenskraft gentemot det mognare skördar-/skotaresystemet. En större variation av maskinparken i det svenska skogsbruket ger också ökade möjligeter att optimera maskinsystemen efter det enskilda beståndets avverkningsförållanden oc flyttningavstånd. Man kan i större utsträckning använda rätt system på rätt plats. Isabelle Bergkvist Ämnesord: Driftssystem, bränsleförbrukning, drivningskostnad, prestation, systemanalys. Ansvarig utgivare: Jan Fryk Redaktion: Areca Information AB Foto: Skogforsk om inte annat anges ISSN: 113-173 Tryck: Gävle Offset AB Skogforsk ADRESSER UPPSALA, Uppsala Science Park, SE-751 3 Uppsala Tel. 1-1 5 EKEBO, Ekebo 5, SE-6 9 Svalöv Tel. 1-7 13 UMEÅ, Box 3, SE-91 1 Sävar Tel. 9-3 33 5 www.skogforsk.se