Měření objemu kulatiny harvestorem a měřicím rámem

Pavla Rusnáková, Jiří Dvořák

Často diskutovanou otázkou odběratelsko-dodavatelských vztahů při obchodu se dřevem na trhu je způsob přejímek. Dodavatelé jsou obviňováni z nadhodnocování dodávek a odběratelé z jejich krácení, nemluvě o přesunu dříví do nižších jakostních tříd. Otevření diskuse bychom chtěli provést analýzou vybraného vzorku ve vybraných mýtních těžbách jehličnatých porostů.

Těžba byla prováděna harvestorem Rottne H-20. Nejčastěji vyráběným sortimentem byla kulatina, agregátní kulatina a vláknina. Kulatina ze smrku a borovice tvořila největší objem dříví z podílu vyrobených sortimentů . Tento sortiment byl přejímán na manipulačním skladu měřicím rámem Kesat. Při porovnání elektronických přejímek mezi systémem Dasa 4 výše uvedeného harvestoru a měřicím rámem Kesat mohou vznikat množstevní rozdíly. Zda takovéto rozdíly vznikají, objasnilo sledování měření vybraného vzorku dříví. Předpokládaný rozdíl by neměl překračovat 2 % množstevního rozdílu mezi měřením harvestoru a měřícím rámem Kesat. Vznikající množstevní rozdíly vedou k výkonnostním a finančním podhodnocením lesní výroby. Pro tyto účely by měl být stanoven přepočtový koeficient mezi elektronickými přejímkami harvestoru a měřicího rámu pro kompenzaci rozdílů a posouzení finančního zisku a ztrát, které vznikají v dodavatelských a odběratelských společnostech.

Příčiny dodavatelsko-odběratelských konfrontací

Organizačně náročné až třístupňové přejímky vytěženého a zpracovávaného dříví, které jsou prováděny různými metodikami, mohou vést ke zřetelné diferenci objemu dříví u výrobce a posledního odběratele. První stanovení objemu dříví je měřeno elektronicky při jeho těžbě a zpracování harvestorovou technologií. Výsledky často neuznává zadavatel práce a provádí si vlastní mechanickou přejímku vyrobeného dříví, kterou registruje v dodacích listech. Poslední elektronickou přejímku provádí konečný odběratel, tj. zpracovatel dříví. Tím vznikají obavy, nejčastěji výrobců, z finanční ztráty a obviňování odběratele z úmyslného krácení objemu dříví. Protože neexistuje jednostupňová metodika přejímky, kterou by respektovali odběratelé i dodavatelé, doporučujeme stanovit rozdíl objemu dříví mezi vstupem do obchodního řetězce a výstupem suroviny ke zpracování. Cílem by tak bylo stanovení přepočtového koeficientu.

Analýza množstevních rozdílů

Na základě výše uvedené problematiky byla uskutečněna analýza a odhad přepočtového koeficientu mezi objemem dříví vypočteného měřícím programem harvestoru a operačním programem měřícího rámu Kesat.

Analýza byla prováděna při mýtních těžbách v sedmi jehličnatých porostech Lesní správy Choceň, LČR, s. p., na ploše 4,68 hektarů v přírodní lesní oblasti Polabí (tab. 1). Těžební činnost byla prováděna vysokovýkonovým harvestorem Rottne H-20 firmy Forestawood, a. s. Zlín. Měření objemu vyrobeného dříví bylo prováděno měřicím a řídicím systémem Dasa 4. Mimo objemu dříví je programem registrován počet vyrobených stromů, počet a objem vyrobených sortimentů rozdělený podle zpracované dřeviny (jehličnany). Výstup je předáván formou přejímacího protokolu o měření, tzv. osvědčením o měření. Nejčastěji vyráběným sortimentem byla kulatina, agregátní kulatina a vláknina. Kulatina ze smrku a borovice tvořila největší objem dříví z podílu vyrobených sortimentů, tj. 48,0-58,6 % (ve sledovaných lesních porostech). Kulatina byla přejímána na manipulačním skladu před pilou měřícím rámem Kesat. Při porovnání elektronických přejímek mezi systémem Dasa 4 a měřícím rámem Kesat mohou vznikat množstevní rozdíly. Zda takovéto rozdíly vznikají při výsledné sumarizaci nám objasnilo sledování a měření vzorku smrkového a borového dříví přejímaného u firmy Prague Polyedr, a. s. – pila Borohrádek.

Nicméně je nutné předem zdůraznit, že kvalita dříví je specifikována též přírodními podmínkami stanoviště a jeho možnostmi při pěstování daných dřevin, které zde nejsou v současnosti příliš zohledňovány s monitorovaným vzorkem dříví. Předpokládaný rozdíl je do 2 % množstevního rozdílu mezi měřením harvestoru a měřícím rámem Kesat.

Měřicí systém Dasa 4 - harvestor Rottne H-20

Hlavním úkolem měřicího zařízení je měření délky a měření tloušťky.

- Délka kmene je měřena odpruženým ozubeným kolečkem. To se odvaluje po kmenu protahovaném těžební hlavicí. S otáčením kolečka jsou registrovány impulsy, kterým odpovídá specifikovaná délková jednotka. Z počtu impulsů je vypočítána délka stromu či sortimentu potřebná k výpočtu objemu. Měření je prováděno s přesností jednoho centimetru. Nepřesnost měření může vznikat opotřebením zubů, špatně provedenou kalibrací, ve výjimečných případech posunem stržené kůry po kmenu, při kterém je kolečko zachyceno (doba mízy), nebo boulovitostí kmene, kdy kolečko přejíždí přes nerovnosti. Pro snížení nepřesnosti v době mízy je instalováno širší kolečko nebo jsou na hřídel instalovány dvě vedle sebe. Úpravy měřicích koleček jsou možné i pro jiné specifické vlastnosti zpracovávaných dřevin, kterými může být např. tlustá borka (Malík-Dvořák, 2007).

- Průměr kmene je měřen ve dvou na sebe kolmých směrech v intervalech po deseti centimetrech, které jsou zprůměrovány. Snímání tlouštěk provádí senzory (potenciometry), které reagují na pohyb nožů. Signály z vysílače přechází do elektronické jednotky a následně do operačního systému v kabině řidiče, kde jsou zpracovány.

- Pro sortimentaci kmene je instalován v palubním počítači speciální software. V programu počítače jsou uloženy cenové matrice pro jednotlivé sortimenty a jejich rozměry (délka, tloušťka), které se využívají pro optimalizaci hodnoty kmene.

Postup sortimentace:

- Strom je pokácen a je zahájen jeho posuv těžební hlavicí a měření tlouštěk na základě zadané dřeviny, popř. manuálně zadané kvality.

- Hodnoty tlouštěk a délek jsou shromažďovány. Po určité vzdálenosti má druhovací počítač k dispozici dostatek údajů (měřená délka před předpovědí), aby mohl vytvořit model kmene v závislosti na pokácené dřevině. Délka, na které je v počítači založen model, se nazývá předpokládaná délka a je určena „délkou vypočtenou“.

- Měřicí zařízení provádí z kmenové výtvarnice těžené dřeviny prognózu profilu těženého kmene již při hlavním řezu a upřesňuje ji s posunem kmene hlavicí. V závislosti na naměřené a předpokládané délce je vypracována optimální sortimentace pro dosažení maximální výtěžnosti a zhodnocení kmene.

- Po odříznutí prvního sortimentu se s každým vyrobeným sortimentem, resp. novým řezem, opakuje nová prognóza až do doby, kdy není možné vyrobit další sortiment z vrcholu stromu.

Mechanická přejímka dříví na odvozním místě

Přejímka dříví na odvozním místě je prováděna technicko-hospodářským pracovníkem (THP). Objem kulatiny je měřen v hráních na odvozní soupravě (délka x výška x šířka nákladu). Vypočtený objem dříví v prostorových metrech je redukován přepočtovým koeficientem na plnometry (smrk – 0,62; borovice – 0,59). Přesnější by bylo přejímání kulatiny a agregátní kulatiny po jednotlivých kusech na základě střední tloušťky a délky s výčtem objemu ze setinových tabulek pro krychlení dříví. Výsledky přejímky jsou uváděny v dodacích listech a jsou průvodkou nákladu k odběrateli, resp. zpracovateli dříví. Vlastníci lesa, a tedy dodavatelé dříví si stále více uvědomují přesnost měřicích systémů harvestorů a výstupy respektují. V krajních případech je celkový objem nákladu stanoven „kvalifikovaným odhadem“ a následně je automaticky respektován objem dříví elektronicky vypočítaný odběratelem.

Měřící rám Kesat – systém Ursym PC

Třetí stupeň přejímky probíhá přímo na manipulační lince dřevozpracující pily. Vykázané výsledky jsou zpravidla závazným objemem vytěženého a dodaného dříví pro všechny předchozí výrobce či zadavatele práce.

Ursym PC je program pro optimalizaci pořezových návrhů pro manipulační linky kulatiny a surových kmenů. Veškeré údaje o zpracovávaných kmenech a vyrobených výřezech se evidují a jsou k dispozici pro další zpracování. Tloušťky jsou měřeny při průchodu kmene měřícím rámem. Hodnoty tlouštěk jsou zjišťovány při průchodu rámem ve dvou na sebe kolmých směrech vždy po 10 cm délky a jsou ukládány do tabulky. Občas se stává, že kořenový náběh nebo zbytky kůry zastíní rám tak, že není změřen regulérní údaj. V těchto případech rám zasílá chybové hlášení a tyto údaje jsou při vyhodnocování odfiltrovány. Určování regulérní hodnoty se provádí pomocí dalších filtrací spojité řady tlouštěk kvůli eliminaci místních změn. Tím se např. odstraní místní vliv boule po suku nebo prohlubeniny po mechanickém poškození. Hodnoty jsou ukládány v tabulce tlouštěk a slouží pro určení středové tloušťky kmene, pro určení orientace kmene, pro výběr výřezů z kmene podle požadavků, pro přidělení čepové a středové tloušťky výřezům. Délka kmene je odvozena od pohybu podélného řetězového dopravníku, na kterém je kmen nesen. Řetězové kolo dopravníku je spojeno s pulsním generátorem. Na základě pulsů z pulsního generátoru v okamžiku zastínění a odstínění měřícího rámu kmenem se určí skutečná délka v pulsech. Pomocí převodní konstanty se délka přepočte na centimetry. Ze skutečné délky se určuje jmenovitá, která je definována po jednom metru.

Údaje o zpracovaných kmenech jsou ukládány do datových souborů na základě dodávky, vyrobených sortimentů a dalších technologických položek (dřeviny, kvalita a další).

Souhrn sledovaných přejímek

Výsledky elektronických přejímek vytěženého dříví včetně kulatiny harvestorem Rottne H-20 jsou uvedeny v tab. 1. Celkový objem vyrobené kulatiny při přejímkách na manipulačních skladech prochází měřícím rámem Kesat a činí ve výkazu měřicího protokolu harvestoru 1002,26 m3 (z toho smrk 431,46 m3 a borovice 570,80 m3).

Kulatina byla z porostu vyvážena na pilu firmy Prague Polyedr, a. s. - pila Borohrádek. Kulatinu bohužel v tomto případě nešlo rozlišit podle místa výroby (lesního porostu), neboť dříví z mýtních porostů bylo sváženo na odvozní místo do společných hrání. Protože mechanické měření představuje výpočet objemu na odvozní soupravě ve formě hrání a převodem prostorových metrů na plnometry převodovým koeficientem, jsou registrovány vysoké rozdíly mezi tímto výpočtem a následnou elektronickou přejímkou rámem Kesat. Rozdíly se pohybují u 31 přejímek v rozpětí absolutních hodnot od 6,99 m3/náklad v neprospěch odběratele až do 4,48 m3/náklad ve prospěch odběratele. Průměrná odchylka z jednoho nákladu činí 2,45 m3 v neprospěch odběratele.

Absolutní hodnoty celé sledované výroby jsou vykázány na obr. 3. Harvestorem bylo při elektronické registraci vyrobené kulatiny vypočteno 1002,26 m3, dodavatelé vykazují na konsignačních dokladech v 31 dodávkách, resp. nákladech pro odběratele 1021,64 m3 a měřícím rámem Kesat bylo naměřeno 986,50 m3. Rozdíl mezi elektronickými přejímkami harvestoru a měřícího rámu tak činí 1,6 %, což bylo v přijatelné hranici dvou procent. Maximální byl rozdíl mezi mechanickou přejímkou dodavatelem (měření hrání) a měřícím rámem, který narůstá na 3,6 %.

Celková dodávka ze sledovaných lesních porostů byla zhodnocena na 2 022 961 Kč. Největší podíl borové kulatiny byl zastoupen v kvalitě A/B v délce sortimentu pět metrů (18,31 %). Smrková kulatina jakostní třídy A/B o délce čtyři metry byla zastoupena ze 14,23 %.

Závěr

Závěry jednoznačně mluví ve prospěch elektronických přejímek:

- rozdíl mezi elektronickou přejímkou harvestorem Rottne H-20 a elektronickým měřicím systémem rámu Kesat činí 1,6 %;

- rozdíl mezi mechanickou přejímkou dodavatele registrovanou na dodacích listech a měřicím rámem Kesat činí 3,6 %.

Výsledky ukazují na vysokou přesnost elektronických měření těžebně-dopravními stroji i stacionárními měřicími zařízeními na manipulačních skladech a pilách. Přestože vzniká riziko možných nepřesností při elektronickém měření (boulovitost, stržení kůry, klouzání měřícího kolečka a další) je rozdíl přijatelný. Naopak výkazy dokládají zbytečné a nepřesné provádění přejímek dodavateli, resp. jejich THP, které je postaveno často na subjektivních odhadech objemu hrání na odvozním místě nebo na naložené odvozní soupravě.

Můžeme tak považovat za zbytečné obviňování odběratelů z nepřesného měření přejímaného dříví. V případě, že k nim přesto dochází, vznikají především nepřesnou kalibrací měřicích systémů, a tedy selháním obsluhy.

Doporučení:

- respektovat elektronické přejímky odběratele v metrické podobě, jejichž přesnost potvrzují výrobci při nasazení harvestorů;

- stanovení přepočtového koeficientu pro jehličnaté dříví vyráběné v mýtních těžbách a kubírované harvestorem na 0,984 v neprospěch dodavatele (v rámci této analýzy); koeficient by bylo bezpochyby nutné vypočítat pro jednotlivé druhy dřevin s rozlišením mýtních a předmýtních těžeb;

- sjednocení měření kubatury výrobců, dodavatelů a odběratelů.

Seznam použité literatury je k dispozici u autorů.

Adresy autorů:

Ing. Pavla Rusnáková

Prague Polyedr, a. s.

E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.

Ing. Jiří Dvořák, Ph.D.

Fakulta lesnická a dřevařská v Praze

E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.

Foto: autoři.