Kuljettajaa avustavat järjestelmät metsätyökoneissa
Saaranen, Teemu (2021)
Saaranen, Teemu
2021
Teknisten tieteiden kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Engineering Sciences
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2021-10-11
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202109167135
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202109167135
Tiivistelmä
Suomessa metsäalalla puunkorjuu on koneellistettu lähes kokonaan. Koneellisen puunkorjuun tuottavuudelle pullonkaulan muodostavat metsäkoneenkuljettajat. Kuljettajiin kohdistuva työn rasite sekä lainsäädäntö rajoittavat työn tuottavuutta. Metsätyökoneissa hiljalleen yleistyvillä kuljettajia avustavilla järjestelmillä pyritään helpottamaan kuljettajan työtä sekä maksimoimaan työn tuottavuus turvallisesti.
Tämän tutkielman tavoitteena oli selvittää, kuinka suuri rooli kuljettajia avustavilla järjestelmillä sekä automaatiolla on nykyaikaisissa metsätyökoneissa. Tutkielma esittelee nykyaikaisissa metsätyökoneissa olevia kuljettajia avustavia järjestelmiä ja pyrkii sijoittamaan markkinoilla olevat metsätyökoneet kirjallisuudessa käytettäville automaatiotasoille. Tutkielmassa perehdytään myös kuljettajia avustavien järjestelmien hyötyihin sekä haittoihin. Tutkielman lopuksi tutkitaan metsätyökoneiden lähitulevaisuuden kehitysnäkymiä.
Tutkielmassa havaittiin, että kuljettajaa avustavat järjestelmät ovat hiljalleen vasta yleistymässä metsätyökoneissa. Metsätyökoneet ovat edelleen alhaisimmilla automaatiotasoilla, eikä täysin automatisoituja työvaiheita ole välttämättä lainkaan. Lisäksi teknologinen kehitys on tapahtunut metsätyökoneiden nostureissa ja alustakoneissa eri tahtiin, joten metsätyökoneiden sijoittaminen tietylle automaatiotasolle on haasteellista. Suurimpana haasteena metsätyökoneen ajamisen automatisoinnille on erityisesti avoin, vaihteleva ja sääolosuhteiden muokkaama työympäristö.
Metsätyökoneen suunnitteluvaiheessa on päätettävä, mitkä puunkorjuun työvaiheet ovat tuottavuuden sekä turvallisuuden kannalta järkevintä antaa ihmisen hoidettavaksi, ja mitkä työvaiheet voidaan automatisoida. Asteittain metsäkoneenkuljettajan työ on muuttumassa automaatiojärjestelmien työskentelyä valvovaksi työksi, ja se tuo mukanaan niin hyötyjä kuin haittoja.
Vaikka nykyaikaisten metsätyökoneiden suorituskyky on korkea, vaativat ne edelleen jo-kaisen työtehtävän suorittamiseen ihmistä. Täysin autonomisesti toimivan metsätyökoneen kehittäminen nykyisellä teknologialla on mahdotonta, ja täten kehitysnäkymät ovat hyvin maltilliset. Sen sijaan metsätyökoneisiin kehitetyt ja kehitteillä olevat puoliautomaattiset ratkaisut ovat askel kohti tulevaisuuden autonomisia metsätyökoneita.
Tämän tutkielman tavoitteena oli selvittää, kuinka suuri rooli kuljettajia avustavilla järjestelmillä sekä automaatiolla on nykyaikaisissa metsätyökoneissa. Tutkielma esittelee nykyaikaisissa metsätyökoneissa olevia kuljettajia avustavia järjestelmiä ja pyrkii sijoittamaan markkinoilla olevat metsätyökoneet kirjallisuudessa käytettäville automaatiotasoille. Tutkielmassa perehdytään myös kuljettajia avustavien järjestelmien hyötyihin sekä haittoihin. Tutkielman lopuksi tutkitaan metsätyökoneiden lähitulevaisuuden kehitysnäkymiä.
Tutkielmassa havaittiin, että kuljettajaa avustavat järjestelmät ovat hiljalleen vasta yleistymässä metsätyökoneissa. Metsätyökoneet ovat edelleen alhaisimmilla automaatiotasoilla, eikä täysin automatisoituja työvaiheita ole välttämättä lainkaan. Lisäksi teknologinen kehitys on tapahtunut metsätyökoneiden nostureissa ja alustakoneissa eri tahtiin, joten metsätyökoneiden sijoittaminen tietylle automaatiotasolle on haasteellista. Suurimpana haasteena metsätyökoneen ajamisen automatisoinnille on erityisesti avoin, vaihteleva ja sääolosuhteiden muokkaama työympäristö.
Metsätyökoneen suunnitteluvaiheessa on päätettävä, mitkä puunkorjuun työvaiheet ovat tuottavuuden sekä turvallisuuden kannalta järkevintä antaa ihmisen hoidettavaksi, ja mitkä työvaiheet voidaan automatisoida. Asteittain metsäkoneenkuljettajan työ on muuttumassa automaatiojärjestelmien työskentelyä valvovaksi työksi, ja se tuo mukanaan niin hyötyjä kuin haittoja.
Vaikka nykyaikaisten metsätyökoneiden suorituskyky on korkea, vaativat ne edelleen jo-kaisen työtehtävän suorittamiseen ihmistä. Täysin autonomisesti toimivan metsätyökoneen kehittäminen nykyisellä teknologialla on mahdotonta, ja täten kehitysnäkymät ovat hyvin maltilliset. Sen sijaan metsätyökoneisiin kehitetyt ja kehitteillä olevat puoliautomaattiset ratkaisut ovat askel kohti tulevaisuuden autonomisia metsätyökoneita.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [9041]