Browsing by Subject "aikatutkimus"

Hakkuutyön tuottavuus on merkittävä tekijä puunkorjuun kokonaiskustannuksien muodostumisessa. Harvennushakkuiden tuottavuuskehitys on viime vuosina ollut maltillista, mikä on johtanut puunkorjuun positiivisen kustannuskehityksen taittumiseen. Tämän työn tarkoituksena oli tutkia harvennusvoimakkuudeltaan vaihtelevan harvennustavan mahdollisuuksia hakkuutyön tuottavuuden ja korjuujäljen parantamiseksi. Vyöhykeharvennusmenetelmässä hakkuutyötä tehostetaan pienentämällä hakkuulaitteen työskentelyetäisyyttä, jolloin harvennusvoimakkuus laskee edettäessä kauemmaksi ajouralta. Puunkorjuun tuottavuuden ja puuston erirakenteisuuden lisäämiseksi jätetään ensiharvennuksessa ajourien välimaastoon käsittelemätön vyöhyke, johon toisessa harvennuksessa ajoura avataan. Toisessa vyöhykeharvennuksessa ei käsitellä ensiharvennuksessa avatun ajouran lähialuetta, sillä se on jo ensiharvennusvaiheessa harvennettu myöhemmän harvennuksen jälkeiseen tavoitetiheyteen. Aika- ja tuotostutkimus toteutettiin vertailevana aikatutkimuksena, jossa mukana oli kaksi vaihtoehtoista vyöhykeharvennusta ja vertailu toteutettiin harvennusmallin mukaiseen harvennustapaan. Ajouravälit vyöhykeharvennuksilla olivat 24 m sekä 30 m ja harvennusmallin mukaisella 20 metriä. Vyöhykeharvennuksissa kolmannes ajouravälistä jätettiin käsittelemättömäksi vyöhykkeeksi. Kaikkiin kolmeen käsittelyketjuun sisältyi ensiharvennus ja toinen harvennus. Tutkimusaineisto kerättiin Ponsse-metsäkonesimulaattorilla, johon luotiin ennakkoleimatut virtuaalileimikot tutkimusasetelman mukaisilla puustoilla. Neljä ammatikseen hakkuukoneella ajanutta koekuljettajaa käsitteli samat työmaat kahdessa osassa. Työskentely videoitiin simulaattorin ruudulta ja mittalaitteelta tallennettiin hakkuun toteumatiedot. Korjuujäljen tarkastelua varten simulaattorista kerättiin jälki-inventointina tieto kosketuksen saaneista puista. Tutkimusaineisto käsitti 48 ajotapahtumaa, joissa kaadettiin yhteensä 3 565 runkoa. Harvennushakkuutyön tuottavuutta selittivät kuljettaja, keskijäreys, harvennustapa sekä kuljettajien kehittyminen tutkimuksen aikana. Lineaarisen regressioanalyysin mukaan vyöhykeharvennustapa pienensi ensiharvennuksella hakkuutyön tehoajanmenekkiä saman kokoisella rungolla keskimäärin 8 % ja toisella harvennuksella keskimäärin 9 %. Kahden harvennuksen yhdistetty hehtaarikohtainen tuottavuus oli vyöhykeharvennusmenetelmällä 17–21 % korkeampi kuin tavallisessa harvennuksessa. Vyöhykeharvennusmenetelmä kasvatti kaadettujen runkojen keskitilavuutta 11–14 %, sillä suurempi osuus rungoista kaadettiin toisessa harvennuksessa. Harvennusmenetelmien välillä työvaiheiden tehoajanmenekit poikkesivat tilastollisesti merkitsevästi leimikkotasolla siirtymisessä ja hakkuulaitteen eteen tuonnissa. Kuljettajatasolla myös viennin, kaato-siirron ja prosessoinnin tehoajanmenekit poikkesivat tilastollisesti merkitsevästi toisistaan leimikoiden välillä. Kosketuspuiden osuus jäävästä puustosta oli ensiharvennusvaiheessa vyöhykeharvennusmenetelmällä 50 % pienempi kuin tavallisessa harvennuksessa. Vyöhykeharvennusmenetelmän etuna ensiharvennuksella ovat pienempi kosketuspuiden uranvarsitiheys sekä suurempi jäävä puusto ja ajouraväli. Toisessa harvennuksessa ei harvennusmenetelmien välillä ollut merkitsevää eroa puukosketusten esiintymistiheydessä. Poistuma ajourametriä kohden oli vyöhykeharvennusmenetelmän ensiharvennuksessa -6–23 % ja toisessa harvennuksessa 64–111 % suurempi kuin tavallisessa harvennuksessa. Suurin puutavaran ajouranvarsitiheys oli vyöhykeharvennuksessa 30 metrin ajouravälillä. Maastovaurioiden oletetaan vähenevän poistuman kasvaessa, kun maaperää suojaavan hakkuutähteen määrä lisääntyy. Vyöhykeharvennusmenetelmän jatkotutkimustarpeita todettiin olevan hakkuu- ja lähikuljetustyön maastokokeissa sekä metsikön kehityksen seurannassa käsittelyn jälkeen. Metsikön kehitystä tulisi seurata vaihtoehtoisilla puulajeilla, kasvupaikoilla, puuston tiheyksillä ja tilajakaumalla, jolloin jokaiseen metsikköön voidaan luoda metsätaloudellisesti optimaalinen kiertoaika ja ajouraväli sekä poistuman ja jäävän puuston tiheys eri vyöhykkeillä.

Suomen puuntuotannon metsämaasta noin neljännes on turvemailla sijaitsevia suometsiä. 1960- ja 1970-lukujen laajan ojitustoiminnan aikaansaaman puuston kasvunlisäyksen seurauksena ojitetut suometsät alkavat enenevässä määrin olla 2020-luvulla puustoltaan metsätaloudellisesti uudistuskypsiä. Suomalaisessa tasaikäismetsätaloudessa uudistuskypsien metsien osalta yleisesti hyödynnettyjen toimenpiteiden, kuten avohakkuiden, maanmuokkausten ja kunnostusojitusten on kuitenkin todettu aiheuttavan negatiivia ilmasto- ja vesistövaikutuksia turvemailla. Turvemaiden metsätaloudellisen käytön yhteiskunnallisen hyväksyttävyyden varmistamiseksi tarve vaihtoehtoisten metsänkasvatusmenetelmien aktiiviselle tutkimus- ja kehitystyölle on korostunut viime aikoina. Kaistalehakkuumenetelmää on osittain kaavailtu mäntyvaltaisille rämekohteille avohakkuun korvaajaksi. Kaistalehakkuumenetelmällä tarkoitetaan hakkuumenetelmää, jossa hakkuukohteelle sijoitetaan kaistaleita, jotka hakataan aukeaksi ja vastaavasti väliin jätetään puustoisia kaistaleita kasvamaan ja siementämään avoimeksi hakattuja alueita. Turvemailla kaistalehakkuumenetelmä mahdollistaa vähäisemmän turpeen vedenpinnan tason nousun kuin koko kohteen kattavassa avohakkuussa ja tästä syystä menetelmän ilmasto- ja vesistövaikutusten on ennakoitu olevan maltillisempia kuin avohakkuussa. Tämän tutkimuksen tavoite oli tuottaa tietoa turvemaalla toteutettavan kaistalehakkuun korjuuteknisestä toteutuksesta. Tutkimuksessa selvitettiin mäntyvaltaisilla rämekohteilla kaistaleen leveyden vaikutusta hakkuutyön tuottavuuteen sekä tarkasteltiin kaistalehakkuun seurauksena syntyvien puustovaurioiden määrää hakkuukaistaleiden viereen jäävillä puustokaistaleilla. Hakkuutyön ajanmenekki- ja tuottavuustasoerojen selvittämiseksi kaistalehakkuumenetelmää tarkasteltiin kolmella eri kaistaleen leveydellä, jotka olivat 10 m, 20 m ja 30 m. 10 ja 20 metriä leveät kaistaleet hakattiin yhdeltä uralta ja 30 metriä leveä kaistale kahdelta 15 metriä leveältä käsittelykaistaleelta. Tutkimusaineisto kerättiin loka- ja marraskuussa 2020 kahdelta rämekohteelta hyödyntäen videointityökaluja ja hakkuukonedataa. Kaistalehakkuuta tarkasteltiin kolmen kokeneen hakkuukoneenkuljettajan työskentelyn perusteella. Aikatutkimusaineiston koko oli yhteensä 3562 runkoa ja yli 30 tuntia videoitua kaistalehakkuutyöskentelyä. Kaistalehakkuun ajanmenekkiä tarkasteltiin työvaihekohtaisen kelloaikatutkimuksen periaatteita hyödyntäen. Tulosten perusteella käsittelyleveydellä ei ollut suurta vaikutusta hakkuutyön ajanmenekkiin ja tuottavuustasoon. 15 metriä leveällä käsittelykaistaleella hakkuutyön tehotuntituottavuuden todettiin olevan 1 % suurempi kuin 20 metriä leveällä kaistaleella ja 3 % suurempi kuin 10 metriä leveällä kaistaleella käsiteltävän rungon koon ollessa sama. Yksittäisistä työvaiheista siirtyminen ja hakkuulaitteen vienti kaadettavalle rungolle olivat työvaiheita, joiden ajanmenekki selkeimmin erosi käsittelyleveyksien välillä. Kaistalehakkuun keskimääräinen tehotuntituottavuus oli eri käsittelyleveyksillä 39,8–41,0 m³/h käsiteltävän rungon koon ollessa 365 dm³. Tulosten perusteella puustovaurioiden määrä oli vähäinen kaistalehakkuussa. Kaistalehakkuun seurauksena vaurioituneiksi todettiin vain 2,6 % kuuden metrin etäisyydellä hakkuukaistaleen reunasta sijainneista vieruspuista. Puustovauriokoealoilta lasketun runkoluvun perusteella tämä on noin 12 vaurioitunutta runkoa hehtaarilla. Tämän tutkimuksen tulosten perusteella kaistalehakkuumenetelmä on hakkuutyön tuottavuustason ja vähäisen puustovaurioriskin perusteella erittäin varteenotettava menetelmä mäntyvaltaisilla rämekohteilla. Turvemaalla toteutettavan kaistalehakkuun osalta aikaisempia tutkimuksia on todella vähän ja siihen tietotarpeeseen tämä tutkimus tuo lisäystä. Kaistalehakkuumenetelmä tulee mitä todennäköisimmin yleistymään tulevaisuudessa ojitettujen suometsien hakkuumenetelmänä, varsinkin jos sitä hyödyntämällä suometsien käytön negatiivisia ilmasto- ja vesistövaikutuksia saadaan vähennettyä.

Wood reserves and growth in Finland’s forests are greater than ever. The 12th National Forest Inventory (NFI12) 2014–2017 measured the volume of trees at 2.5 billion cubic meters and the annual growth rate at 107 million cubic meters. The results showed that forest regeneration was well managed, but there was room for improvement in the care of seedlings and young stands. The late tending of seedling stands increased about 11% compared to the previous NFI11 inventory in 2009–2013. Costs of tending seedling stands and for first thinning in young stands are high. Harvesting costs for thinning from below methods including forest haulage constitute over half of all expenses. Reducing forest management costs is one of the most important goals in Finnish forestry. Using a boom-corridor thinning method would improve the cost-effectiveness of harvesting timber and wood bioenergy. The purpose of this study was to examine the time required for boom-corridor thinning methods and productivity of the mechanical first thinning in young pine forests in the existing harvesting technologies and well as to compare the productivity and costs of harvesting to the traditional practice of thinning from below. The study was performed for a project of the Natural Resources Institute Finland (LUKE) that studied boom-corridor thinning as a harvesting method for the first mechanical thinning of young Scots pines. The boom-corridor thinning development project was implemented in 2017–2018 as part of the rural development plans for North Karelia, Central Finland, and Northern Finland in 2014–2020. The objective was to sustainably manage forest resources and support renewable energy production. Study was made of Konnevesi test stands’ time study material and the tree database. The study compared the time required by three thinning methods: boom-corridor thinning in which the corridor location was tagged beforehand, boom-corridor thinning in which the operator selected the corridor location, and traditional thinning from below. A Ponsse Beaver harvester equipped with a Ponsse H6 harvester head was used in the Konnevesi test stands to thin by single tree harvesting. Time study and comparative research shows that boom-corridor thinning was more productive and economical than traditional thinning from below. For boom-corridor thinning method M2, in which the location of a corridor was tagged, the productivity E₀ was 18% higher than the traditional thinning from below method, when the average density of the removed trees were18 % bigger than harvesting from below. For boom-corridor thinning method M3, in which the operator chose the location of a corridor, the productivity E₀ was 4,5% lower than the traditional thinning from below method, when the average density of the removed trees was 26% lower than the other thinning methods. For boom-corridor thinning methods M2 and M3, productivity E₀ was 6,7% higher than the traditional thinning from below method. The statistical analysis shows that the differences between the harvesting methods correlate with the stem size, which was bigger in the boom-corridor thinning methods than the thinning from below, especially in the treatment M2.The boom-corridor thinning method M2 unit costs €/m³ were 15% lower than those of the traditional thinning from below method. For boom-corridor thinning method M3, joint average unit costs €/m³ were 5% higher than those of traditional thinning from below method M1 and 20 % higher than boom-corridor thinning method M2. The study concluded that boom-corridor thinning is a productive harvesting method worth developing for the first thinning of young forests. Using boom-corridor thinning methods will reduce costs of first thinning forests significantly. Compared to previous research, the main results of this study were similar, with a 16% increase in productivity. Other studies suggest productivity could be doubled with technology developed for boom-corridor thinning.

Time has traditionally been a subject of studies in education theory from the point of view of a linear time. Interest to the social point of view of time has still increased recently also in the field of early childhood education research. Especially the new sociology of childhood has brought children's experiences and possibilities to influence into the center of attention in early childhood research. In this study I also tried to achieve the child's point of view. My aim was to investigate how a day in kindergarten (planned by adults) appears to child and in what way child experiences ones social time in kindergarten. My interest is in the quality of the child's experiences not in the time one spends on each activity during the day. The subject of this study is significant because there has not been a lot of research before of the subject but there are still some preconceptions. With this study it is possible to create new knowledge of the subject and possibly increase the level of children's participation and take into account children's point of view in an everyday life of kindergarten. This research is a case study, in which I investigated one 5-year-old in a typical Finnish kindergarten. I collected the data by observing child in her kindergarten group. I collected data of the events the child experienced during her day in kindergarten and I evaluated the level of her involvement during these events. In this research the child's experience of social time appeared as continuously interrupted and the level of involvement was generally low. Main conclusion is that a day in kindergarten is not meaningful experience for this child. Day appears to be filled by routines, boredom, waiting and interruptions. Nevertheless, it is also possible to produce meaningful experiences of social time through allowing children to act actively and to participate. Also the good quality of interaction between children and adults makes experiences of social time significant but it demands real enthusiasm from adults and new ways of acting in kindergarten groups.

Harvennushakkuun tuottavuus ja laatu riippuvat hakkuukoneenkuljettajasta. Tulevaisuudessa kuljettajaa opas-tavien järjestelmien uskotaan olevan potentiaalinen ratkaisu parantaa kuljettajan suorituskykyä ja vähentää työn henkistä kuormittavuutta. Mobiililaserkeilaukseen, konenäköön tai näiden yhdistelmään perustuvat sensoriteknologiat mahdollistavat älykkään kuljettajaopastuksen kehittämisen. Uusi sensoriteknologia soveltuu puutason kartoitukseen, jota voitaisiin hyödyntää kuljettajan apuna harvennuksessa poistettavien puiden valinnassa. Tämän työn tavoite oli tutkia poistettavien puiden etukäteisvalinnan eli ennakkoleimauksen hyötypotentiaalia harvennushakkuussa. Ennakkoleimauksen avulla voidaan hakkuutyösuoritetta vertailla tilanteissa, joissa poistettavien puiden valinta perustuu joko hakkuukoneenkuljettajan tekemään päätökseen hakkuutyön aikana tai toimihenkilön laatimaan ennakkosuunnitelmaan. Työn menetelmä oli vertaileva aikatutkimus. Ennakkoleimatuilla koealoilla metsikön poistettavat puut oli merkitty maalilla. Vertailukoealoilla hakkuutyö tehtiin normaaliin tapaan. Testihakkuiden jälkeen tehtiin korjuujäljen laatumittaus ja kuljettajien haastattelu. Tutkimusaineisto kerättiin Pohjois-Karjalassa elo-syyskuussa 2018. Tutkimusleimikot koostuivat sekä ensiharvennuksista että toisista harvennuksista. Tutkimukseen osallistui yhteensä neljä kokenutta kuljettajaa. Tutkimusaineisto käsitti 4825 hakattua runkoa. Ennakkoleimauksen vaikutus hakkuutyön ajanmenekkiin riippui kuljettajasta. Keskimäärin ennakkoleimaus tehosti hakkuutyötä 2,2 % pienentämällä hakkuulaitteen viennin ajanmenekkiä ja runkokohtaista siirtymisajanmenekkiä. Ennakkoleimatussa harvennuksessa kasvatettavan puuston runkoluku hakkuun jälkeen oli lähempänä metsänhoidon suositusten mukaista tavoitetasoa. Ennakkoleimaus ei merkittävästi vaikuttanut kasvatettavan puuston laatuun. Tutkimuskuljettajat eivät kokeneet merkittävää tarvetta puuvalinnan opastukseen, mutta he hyötyisivät puun laadun ennakkotiedosta ja harvennusvoimakkuuden seurantaan tarkoitetusta sovelluksesta. Ennakkoleimauksen mahdollistama hakkuutyön ajanmenekkisäästö ei todennäköisesti kata puuvalintaa opastavan järjestelmän käyttökustannuksia. Tästä syystä kustannuslaskelmissa on huomioitava ennakkoleimauksen vaikutukset työn laatuun ja kuljettajan työssä jaksamiseen. Tulevaisuudessa uusien sensorijärjestelmien käyttökustannuksia laskee mahdollisuudet hyödyntää sensoriteknologiaa monipuolisesti esimerkiksi metsävarojen inventoinnin ja katkonnanohjauksen sovelluksissa. Lisätutkimusta ennakkoleimauksen hyötypotentiaalista tarvitaan erityisesti kokemattomien kuljettajien osalta.

Suomessa yleisesti puunkorjuussa käytössä olevassa tavaralajimenetelmässä hakkuukone katkoo rungon metsässä useisiin puutavaralajeihin käyttöpaikan vaatimusten mukaan. Puutavaralajien määrät ja dimensiot vaikuttavat kuormatraktorityön tehokkuuteen ja sitä kautta työn tuottavuuteen. Määrämitaltaan lyhyt puutavara ei täytä koneen koko kuormatilaa, mutta lyhyen puun käyttöä puoltaa sen hyödyt kaukokuljetuksessa ja loppukäyttöpaikalla. Kuitupuutavaran pituusvaihtelu vaikeuttaa tiiviin ja massaltaan täyden kuorman kuormaamista. Kahden kolmemetrisen nipun yhtäaikaisella kuljettamisella kuormatraktorin kuormatila voitaisiin hyödyntää paremmin, mikäli koneen ja maaperän kantavuus sallivat suuremman kuorman. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää kahden puutavaranipun yhtäaikaisen ajon edellytyksiä sekä sen vaikutuksia kuormatraktorityön ajanmenekkiin. Tutkimuksen ensimmäinen osio toteutettiin vertailevana aikatutkimuksena kolmella hakkuutyömaalla. Tutkittavia puutavaralajeja olivat kolmemetrinen havukuitupuu, vapaasti katkottu havukuitupuu, kolmemetrinen lehtikuitupuu, vapaasti katkottu lehtikuitupuu sekä mäntyparru. Kolmemetrisen kuitupuun ja parrun lähikuljetuksen tuottavuutta yhden- ja kahden nipun kuormana verrattiin muiden puutavaralajien lähikuljetuksen tuottavuuteen. Kahden nipun ajon tuottavuutta tutkittiin myös herkkyysanalyysin avulla siten, että analyysin pohjana käytettiin aikaisempien tutkimusten ajanmenekkimalleja. Mallien parametrejä muutettiin tämän työn aineiston perusteella ja työvaiheiden ajanmenekkikertoimia kahden nipun ajossa muutettiin. Tutkimuksen toinen osa oli haastattelututkimus metsäkonevalmistajille. Haastattelun tavoitteena oli saada neljältä konevalmistajalta arvio siitä, kuinka suuri osuus vuosina 2016–2020 rekisteröidyistä kuormatraktoreista on varustettavissa kahden puutavaranipun yhtäaikaiseen ajoon. Traficomin rekisteröintitietojen perusteella selvitettiin koneiden markkinaosuudet ja konevalmistajien arvioiden avulla muodostettiin kokonaiskuva nykypäivän kuormatraktorikaluston soveltuvuudesta kahden nipun yhtäaikaiseen ajoon. Haastateltavilta pyydettiin myös näkemyksiä siihen, mitä ominaisuuksia kuormatraktorilta vaaditaan, jotta kahden nipun ajo onnistuu. Kahden nipun ajotapa vähensi kuormaustuottavuutta sekä purkutuottavuutta. Kuormattuna-ajonopeus ei muuttunut eri kuormatyyppien välillä tai kuorman koon kasvaessa. Kuormakoko oli keskimäärin 1,8 kertainen kuin vastaavan puutavaralajin yhden nipun kuoman. Aineiston perusteella kahden nipun ajo oli tuottavampaa kuin yhden nipun ajo päätehakkuukohteilla. Harvennuksella yhden nipun ajo oli tuottavin ajotapa alle 300 metrin metsäkuljetusmatkoilla. Kahden nipun ja vapaasti katkotun kuitupuun ajanmenekkierot eivät olleet yhtä suuria. Päätehakkuilla kahden nipun ajo oli tuottavin ajotapa pitkillä metsäkuljetusmatkoilla. Neljän konevalmistajan arviot kahden nipun ajoon varustettavien koneiden määrästä vaihtelivat 60 ja 80 prosentin välillä. Markkinaosuuksiin suhteutettuna muodostettiin arvio, että 67 prosenttia viimeisen viiden vuoden aikana rekisteröidyistä koneista on varustettavissa kahden puutavaranipun yhtäaikaiseen kuljetukseen. Kahden nipun ajolle on kiinnostusta, sillä asiakkaille on uutta konetta ostaessa tärkeää, että sillä voidaan ajaa kahta nippua vähintäänkin satunnaisesti. Koneen tärkeimmät ominaisuudet kahden nipun ajoa varten ovat tarpeeksi pitkä kuormatila ja riittävä kantavuus. Muita tärkeitä ominaisuuksia kahden nipun ajoa varten ovat jatkoperä, tehokas kuormain ja tarpeeksi pitkä puomi, sekä kantavat telat joiden avulla vähennetään pintapainetta. Kuormatraktorityön tuottavuuteen vaikuttavat kuitenkin monet asiat, eikä kahden nipun ajo sovellu kaikkiin olosuhteisiin. Maaperän kantavuus voi muodostua esteeksi kahden nipun kuljetukselle. Toisaalta kahden nipun ajo vähentää ajokertojen määrää leimikolla, kun puuta kuljetetaan kerralla suurempi määrä. Kahden nipun ajon vaikutuksia maaperään olisi syytä tutkia jatkossa lisää.