Katkonta on tilinteon hetki

Puiden pätkintä näyttää sujuvan hakkuukoneelta helposti, mutta todellisuudessa runkojen jaon perusteet ovat melkoisen pitkää matematiikka. Kyse on myös edunvalvonnasta: katkonnassa määritellään puun myyjän tili.

(Kuvaaja: Sami Karppinen)

Tukkien katkontaan sisältyy oikeastaan aina lähtökohtainen eturistiriita. Omassa tukkileimikossaan häärivä hankintahakkaaja – sellaisiakin joskus oli – koettaa katkoa rungot niin, että joka sentti rungon tukkiosaa tulisi katkottua tukiksi. Tukin hinta tienvarressa on yli kaksinkertainen kuitupuuhun verrattuna.

Kun metsäyhtiö tai saha – tai yhtä lailla korjuupalvelua tarjoava metsänhoitoyhdistys – hakkauttaa samanlaista tukkimetsää, konemiehet saavat ohjeet tehdä sellaisia tukkien pituus-läpimitta-yhdistelmiä, joita sahalta on tilattu. Se ei ole sama asia kuin tukkisaannon maksimointi.

Tietokoneiden ohjaamaa savottaa

Hakkuukoneen työskentely on välillä melkein hypnoottista katsottavaa: Kun puu kaatuu, hakkuukoura ryntää jo rungolla eteenpäin kuuden metrin sekuntinopeudella, pysähtyy, ja kun terä sirahtaa, tukki pyörähtää maahan. Silloin koura kiirehtii jälleen kohti latvaa, karsii oksat ja pysähtyy taas ehkä 4,9 metrin päässä ja saha sähähtää uudestaan.

Kaikki näyttää sujuvan kuin itsestään. Taustalla on kuitenkin huimasti tieto- ja mittaustekniikkaa. Nykyaikaisessa hakkuukoneessa on kymmenkunta tietokonetta, jotka ohjaavat koneen toimintoja ja puun mittausta sekä katkontaa.

Pelkästään tietokoneiden avulla runkojen katkonnassa ei tosin päästä parhaaseen tulokseen.

”Tarkimpienkin katkontaohjelmien tueksi tarvitaan osaava kuljettaja, muuten tukkien katkonnassa tulee virheitä”, korostaa korjuuta ja metsäpalveluja tarjoavan Metsäkuutio Oy:n toimitusjohtaja Antti Toljander.

Katkontaohjeet kaikille leimikoille

Runkojen jakamista erimittaisiksi tukeiksi ja kuitupuupölleiksi kutsutaan apteeraukseksi. Aikoinaan hakkuutyömailla oli apteerauksen erikoisosaajia eli jakomiehiä. He tulivat mittoineen ja saksineen paikalle, kun tekomies oli saanut kaadetun puun karsittua, ja merkkasivat tuk­kien katkaisukohdat runkoon. Vasta sitten rungon sai katkoa.

Metsä Groupin Keuruun toimistolla työskentelevä apulaispäällikkö Toivo Vehmaanperä tekee oikeastaan samaa kuin sarka-ajan jakomiehet aikanaan: hän laatii katkontaohjeet kaikille Metsä Groupin leimikoita korjaaville hakkuukoneille. Kokemusta puiden katkonnasta löytyy, Vehmaanperä aloitti metsurina 46 vuotta sitten jo ennen rippikoulua.

Metsä Groupin apulaispäällikkö Toivo Vehmaanperä
Metsä Groupin apulaispäällikkö Toivo Vehmaanperä on laatinut hakkuukoneille katkontaohjeita jo 30 vuoden ajan.

Lähtötietoina Vehmaanperällä ovat yhtiön ostamien leimikoiden puustotiedot sekä sahojen saamat tilaukset, jotka määrittävät sen, millaisia tukkeja tarvitaan. Jokaiselle leimikolle tehdään katkontaohjeet, joten puukaupassa sovitut ehdot ohjaavat osaltaan hakkuuta. Katkontaohje laaditaan kaikille puutavaralajeille erikseen.

Aiemmin katkontaohjeita kutsuttiin apteiksi, silloin Vehmaanperää ja hänen kollegoitaan kutsuttiin leikkisästi aptikoiksi. Uuden metsätietostandardin mukaiset katkontaohjeet ovat pin-tiedostoja, joten ehkäpä Vehmaanperän oikeampi liikanimi olisi nykyisin pinnittäjä.

Matriisit ohjaavat rungon jakoa

Katkontaohjeet ovat muodoltaan matriiseja. Kuulostaa ehkä hienolta, mutta perimiltään matriisi tarkoittaa mitä tahansa taulukkoa, jossa on tietoa vaakariveillä ja pystysarakkeilla.

Apteerausmatriisien vaakariveillä ovat pölkkyjen sallitut läpimitat ja pysty­sarakkeilla katkontapituudet. Jokaiselle tukin läpimitta-pituusyhdistelmälle on matriisissa oma lokeronsa. Jokaiselle lokerolle annetaan laskennallinen arvo, joka kuvaa kuinka haluttu kyseinen yhdistelmä – esimerkiksi läpimitaltaan 21-senttinen, 49 desimetriä pitkä tukki – on hakkuussa. Alan väki puhuu arvo- tai hintamatriiseista.

Esimerkiksi vaneritehtaan lähitienoolla voidaan antaa korkein arvo niille järeille kuusitukeille, jotka ovat sopivan mittaisia sorvattavaksi. Tavalliset kuusitukit saavat pykälää alemman, mutta selvästi kuitupuun arvoa korkeamman arvon. Näin tukkiosa saadaan tarkoin talteen.

Hintamatriisilla voidaan myös varmistaa, ettei pikkutukkia tehdä oikean tukin mitat täyttävästä rungon osasta.

”Pikkutukille annetaan hieman kuitupuuta korkeampi, mutta tukkia selvästi alempi arvo, jotta tukkia ei ohjaudu pikkutukkipölkkyihin”, Vehmaanperä kertoo.

”Periaate on yksinkertainen”

Kuitupuulajeilla korkeimmat arvot annetaan yleensä pisimmille rangoille, jotka ovat kuljetuksessa edullisimpia. Lisäehtona kone voidaan ohjata ylettämään latvan viimeinen kuitupuupölkky pienimpään sallittuun latvaläpimittaan jopa yli toivottujen katkontapituuksien.

”Periaate on yksinkertainen. Runko jaetaan niin, että sen kokonaisarvo kohoaa mahdollisimman korkeaksi, kun tehdyille pölkyille matriisissa annetut arvot lasketaan yhteen”, sanoo metsäkonevalmistaja Komatsu Forestin asiantuntija Seppo Kontteli.

Käytännössä katkonnan ohjaus ei ole näin yksinkertaista, sillä arvomatriisin rinnalle luodaan jakaumamatriisi. Siinä määritellään tavoitellut prosenttiosuudet, joiden mukaisesti eri pituus-läpimitta-yhdistelmiin kuuluvia tukkeja pitäisi tehdä.

Komatsun mittausasiantuntijat Seppo Kontteli ja Marko Yrjölä
Komatsun mittausasiantuntijat Seppo Kontteli ja Marko Yrjölä näyttävät, kuinka kone puuta mittaa. Alin läpimitta otetaan 1,3 metrin korkeudelta, kun koura tarttuu kaadettavaan puuhun.

”Sitä mukaa kun erilaisia tukin läpimitta-pituus-yhdistelmiä hakkuussa tehdään, mittaustietokone voi jakaumatavoitteen toteuttamiseksi korottaa matriisissa sellaisten tukkien arvoa, joita on tehty tavoitetta vähemmän”, kertoo Marko Yrjölä Komatsu Forestin tuotetuesta.

Pelkkä arvomatriisi laskisi vain juuri sillä hetkellä käsiteltävänä olevan rungon jakoa, mutta jakaumamatriisi seuraa leimikolta jo tehtyjen tukkien mittoja ja ohjaa katkontaa niin, että eri pituus-läpimitta-luokkiin kertyy haluttu osuus tukeista.

Miksi kone teki noin?

Välillä mittaustietokoneen ehdottama tukkirunkojen katkonta yllättää. Se selvisi, kun teimme tähän artikkeliin liittyvää videota Metsänhoitoyhdistys Päijänteen työmaalla Jämsässä.

Metsäkuutio Oy:n hakkuukoneen kuljettaja Roni Sutinen kaatoi ja karsi meille kaksi tukkirunkoa. Niistä toinen oli järeiden valtapuiden varjossa kasvanut kuusenhuipelo, joka oli rinnan tasalta 21 senttiä paksu ja parikymmentä metriä pitkä.

Mittailimme runkoa metsurinmitalla ja saksilla. Tukkiosa, jonka läpimitta on vähintään 16 senttiä, ulottui 8,6 metriin. Rungon tyviosasta saisi siis kaksi 43 desimetrin pituista tukkia.

Sitten Sutinen kiipesi upouuteen Ponsse Scorpioniinsa ja antoi – pyynnöstämme – koneen automaattiapteerauksen toimia. Vastoin odotuksiamme kone teki 52 desimetrin pituisen tukin rungon tyveltä. Jäljellä olevasta 3,4 metrin pituisesta tukin mitat täyttävästä rungon osasta ei enää saanut tukkia, joten se siirtyi kuitupuuksi.

Metsänomistajan näkökulmasta katkonta meni pieleen. Miksi mittaustietokone katkoi rungon noin hölmösti?

Sutisen ja Antti Toljanderin mukaan mahdollisia syitä on kaksi.

”Kone siirrettiin kuvausta varten tähän juuri äsken ja aiemmin se hakkasi toisaalla järeitä puita. Tällaisessa tilanteessa voi käydä niin, ettei mittaustietokone osannut ennustaa, että hyvin juoksevan rungon tukkiosaa riittää noin pitkälle”, Toljander pohtii.

Metsäväki sanoo puuta hyvin juoksevaksi, kun runko kapenee hitaasti.

Toinen vaihtoehto on, että katkontaa ohjaava jakaumamatriisi puuttui peliin.

”Näin voi käydä, jos samaan läpimittaluokkaan on jo tehty jakaumamatriisissa tavoiteltu määrä 43 desimetrin pituisia tukkeja. Sen jälkeen mittaustietokone saattaa suosia niitä tukkipituuksia, joita on kertynyt tavoitetta vähemmän. Joskus tämä johtaa erikoisiin katkontaehdotuksiin.”

Metsäkuutio Oy:n toimitusjohtaja Antti Toljander ja hakkuukoneen kuljettaja Roni Sutinen
Metsäkuutio Oy:n toimitusjohtaja Antti Toljander ja hakkuukoneen kuljettaja Roni Sutinen eivät luota pelkästään mittaustietokoneen antamiin katkontaehdotuksiin. (Kuva: Sami Karppinen)

Kuljettaja korjaa tarvittaessa

Oikeasti runkoa ei olisi katkottu koneen ehdottamalla tavalla. Sutinen seuraa koko ajan runkojen katkontaa ja siirtyy käsiohjaukseen, jos koneen ehdottama katkonta on menossa pieleen. Eri puunkorjuuorganisaatioissa katkonnan käsiohjausta sallitaan vaihtelevasti.

Toisen esimerkkirunkomme katkonnassa kone onnistui paremmin. Rinnan tasalta 32-senttisen rungon 16 metrin tukkiosa saatiin tukin minimiläpimittaan asti talteen automaattiapteerauksella.

Komatsun Seppo Kontteli arvioi, että Suomessa hakkuukoneen kuljettajat katkovat noin 60 prosenttia rungoista hakkuukoneen mittaustietokoneen ehdotusten mukaan. Sen sijaan esimerkiksi Baltiassa jopa 90 prosenttia puista tehdään ”automaatilla”.

”Suomessa hakkuissa tehdään yleensä tukkia ja silloin tarvitaan välillä myös käsiohjausta toisin kuin pelkkää kuitupuuta antavien runkojen katkonnassa. Toisaalta meikäläiset motokuskit ovat vastuullisia ja puuttuvat katkontaan, jos homma ei suju niin kuin sen heidän mielestään pitäisi.”

Mittausohjelma ennustaa runkoa

Apteerausmatriisit ohjaavat katkontaa, mutta ilman hakkuukoneen hienostunutta mittaustekniikkaa ne eivät toimisi.

Hakkuukoura mittaa puuta samalla, kun se etenee rungolla. Puun läpimitta määritellään hakkuukouran karsimate­rien avautumiskulman perusteella.

”Joka kerta ennen vuoron alkua kuljettaja varmistaa, että mittalaite näyttää oikeita, ennalta tunnettuja lukemia, kun karsintaterät ovat auki ja kiinni. Se paljastaa erilaiset laiteviat. Lisäksi mittaustarkkuutta kalibroidaan säännöllisesti saksimittauksin”, Komatsun Marko Yrjölä kertoo.

Hakkuukouran pohjassa oleva mittapyörä mittaa rungon pituutta pyöriessään samalla, kun runkoa siirretään kourassa eteenpäin.

Komatsun mittaustietokone laskee ensimmäisen ennusteen puun runkomuodosta ja siihen perustuvan ehdotuksen rungon jakamisesta heti, kun hakkuukoura tarttuu kaadettavan puun tyveen.

Ennuste tarkentuu sitä mukaa, kun koura etenee rungolla ja mittaustietoja saadaan lisää. Jos kuljettaja ohjaa katkontaa käsisäädöllä esimerkiksi vikojen vuoksi, kone laskee aina uuden, matriisien mukaisen katkaisuohjelman rungon jäljellä olevalle osalle.

Katkontaennuste perustuu käsiteltävän puun mittojen lisäksi mittaustietokoneelle tallentuneisiin mittaustietoihin aiemmin tehdyistä puista. Niiden muodostamaa tietokantaa kutsutaan runkopankiksi.

Julkaistu kokonaisuudessaan Metsälehti Makasiinissa 2/2020.

 

Kommentit (1)

  1. metsä-masa

    On mukava huomata kun katkonta, pituus- ja läpimitta asiaa pidetään esillä maanomistajan oikeusturvan puolesta.

    Kauppakirjaan merkattuna voi olla hyvinkin sopivat pituuden läpimitan yhdistelmät, mutta matriisien lukuarvoilla liitä voidaan säädellä tehokkaasti kuinka monta kappaletta 430 desimetrin kuusitukkia tehdään läpimittaluokittain tai koko leimikolta !!!

    Tukkileimikon kauppaa suunnitellessa kannattaa ottamaa esille matriisin mahdolliset rajoitukset ja pyrkiä tätä kautta vaikuttamaan oikean tukkiosuuden saamiseksi.

Puukauppa Puukauppa

Keskustelut