ČESKÁ ZEMĚDĚLSKÁ UNIVERZITA V PRAZE Fakulta lesnická a dřevařská Katedra lesní těžby DISERTAČNÍ PRÁCE Ing. Vladislav Nový 2015
ČESKÁ ZEMĚDĚLSKÁ UNIVERZITA V PRAZE Fakulta lesnická a dřevařská Katedra lesní těžby Racionalizace práce vybraných výrobních systémů v těžbě a dopravě dříví DISERTAČNÍ PRÁCE Autor: Ing. Vladislav Nový Školitel: prof. Ing. Adolf Janeček, DrSc., dr.h.c. 2015 2
"Prohlašuji, že jsem disertační práci na téma Racionalizace práce vybraných výrobních systémů v těžbě a dopravě dříví vypracoval samostatně s použitím uvedené literatury a na základě konzultací a doporučení školitele. Souhlasím se zveřejněním disertační práce dle zákona č. 111/1998 Sb. o vysokých školách v platném znění, a to bez ohledu na výsledek její obhajoby." V... dne... 3 Podpis autora
Poděkování: Na tomto místě bych rád poděkoval za spolupráci firmám Josef Homolka: Pila Liběchov, Pavel Hanko těžba a přibližování dřeva; Macht s.r.o.; Adam Klement těžba a přibližování dříví harvestovou technologií.; Lesní akciová společnost Plasy, LESS & FOREST s.r.o.; Lesy České republiky, s. p.; Lesní správa Plasy. Za odborné a metodické vedení disertační práce, stejně jako cenné rady a připomínky děkuji školiteli prof. Ing. Adolfovi Janečkovi, DrSc., dr.h.c. a dalším, kteří mi poskytli cenné rady, informace a podporu při vypracovávání disertační práce. V neposlední řadě děkuji i České zemědělské univerzitě za poskytnutí kvalitního lesnického vzdělání a podmínek pro dokončení disertační práce. 4
Anotace: Tato práce se zabývá problematikou racionalizace práce u vybraných těžebních a dopravních strojů v lesním hospodářství z pohledu energetiky, ekonomiky a ekologické čistoty práce. Touto problematikou, nebo jejími částmi se v lesním hospodářství ve světě zabývalo velké množství autorů a cílem této práce bylo tyto znalosti shrnout a prohloubit. Za účelem stanovení faktorů, které mají vliv na úroveň obtížnosti dané pracovní činnosti, bylo nutné nejprve stanovit specifické podmínky, ve kterých tyto stroje pracovaly a zařadit je do jednotlivých specifických skupin, kterými byly charakteristika pracoviště, charakteristika přírodních podmínek, stav stroje a kvalita obsluhy. Druhým krokem bylo získat pomocí měření hodnoty energetické náročnosti a časovou strukturu daných mechanizačních prostředků. Ze získaných dat se provedl výpočet ekonomické náročnosti a určila se ekologická čistota práce daných výrobních systémů. Pomocí výzkumu vlivů provozních parametrů na spotřebu měrné energie, ekonomiku či čistotu práce se nakonec stanovila vhodnost vybraných strojů pro jejich nasazení v závislosti na kategorii zjištěných specifických podmínek. Klíčová slova: těžba, doprava, dřevo, energetika, harvestor, forwarder Abstract: This thesis is focused on rationalizations of work by the harvesting and forwarding machines in forest management. Especially from energy, economics and ecological purity of work point of view. Many authors were focused on these issues, and main aim of my thesis is get a deeper in formations. For the purpose to determined factors, which has influence on level of difficulty every work, is necessary firstly set specifically conditions, in which these machines operate, and categorized their to the specific groups: characterization of work place, characterization on nature conditions, state of machines and quality of operators. Second step is get value of energetic demands and time structure of machines. From these inputs, get ecological purity of work for machines. Using research of influence operations parameters on consumptions specific energy, economics or purity work will define suitable specifics machine for its placing in dependence on category of specific conditions. Key word: Harvesting, forwarding, wood, energy, harvester, forwarder 5
Obsah 1. Úvod... 12 2. Cíle... 14 2.1 Určení výkonnosti vybraných harvestorových technologií v těžebně dopravní činnosti.... 14 2.2 Zjišťování standardů ekonomiky, energetiky a ekologické čistoty práce daných strojů.14 2.3 Specifikace podmínek obtížnosti práce u vybraných harvestorových technologií pracujících v těžebně-dopravní činnosti.... 15 2.4 Uplatnění principu minimaxu ve výrobních systémech u vybraných forwarderů a harvestorů pracujících na úseku dopravy a těžby dříví v lesním hospodářství... 15 2.5 Stanovení optimálních podmínek v těžbě a dopravě dříví harvestorovými technologiemi z hlediska energetiky, ekonomiky a ekologické čistoty práce... 15 3. Rozbor problematiky (literární rešerše)... 16 3.1Vymezení pojmů... 16 3.1.1 Racionalizace práce... 16 3.1.2 Princip minimaxu... 17 3.1.3 Metoda LCA (Life Cycle Assessment) a další... 20 3.2 Vývoj víceoperačních těžebně dopravních technologií... 21 3.3 Konstrukce víceoperačních těžebně dopravních technologií... 22 3.3.1 Harvestory... 22 3.3.1.1 Motor... 23 3.3.1.2 Podvozek... 24 3.3.1.3 Kabina... 25 3.3.1.4 Hydraulický jeřáb... 26 3.3.1.5 Harvestorová hlavice... 27 3.3.1.6 Měřící mechanizmus... 28 3.3.2 Forwardery... 29 3.4 Softwarová výbava víceoperačních těžebně dopravních technologií... 30 3.4.1 Timbermatic... 30 3.4.1.1 Timbermatic 300... 30 3.4.1.2 Timbermatic 700... 31 3.4.2 Motomit IT/PC... 31 3.4.3 Maxi... 32 6
3.4.3.1 MaxiXplorer top 15... 32 3.4.3.2 MaxiForwarder... 33 3.4.4 Ponsse Opti... 34 3.4.5 dasa5bucking... 34 3.4.6 ROTTNE D5... 35 3.5 Vliv pracovních podmínek na použití těžebně dopravních strojů... 35 3.6 Energetická náročnost... 36 3.7 Ekonomické aspekty... 39 3.8 Ekologické dopady... 41 3.8.1 Emise... 41 3.8.2 Zhutnění půdy... 42 3.8.3 Poškození kmenů a kořenů... 43 4 Metodika... 45 4.1 Místa terénních měření... 45 4.2 Sledované stroje... 48 4.2.1 Logset 5H Titan... 48 4.2.2 Rottne F9 solid... 51 4.2.3 John Deer 1110D... 52 4.3 Specifikace podmínek obtížnosti... 53 4.2 Energetická náročnost a časová struktura daných mechanizačních prostředků... 54 4.3 Ekonomická náročnost... 57 4.3.4 Měrné náklady na pojištění (N poj )... 60 4.3.5 Měrné náklady na daně (N daně )... 60 4.3.6 Měrné náklady na uskladnění (N uskl )... 61 4.3.7 Měrné náklady na údržbu (N údrž )... 61 4.3.8 Měrné náklady na pracovní sílu (N ps )... 62 4.3.9 Měrné náklady variabilní (N var )... 62 4.3.10 Náklady fixní (N fix )... 62 4.3.11 Měrné náklady celkem (N celk )... 63 4.4 Ekologická čistota... 64 4.5 Analýza vlivů provozních parametrů... 65 4.6 Statistická analýza dat... 65 4.2.1. Postup ověření závislosti mezi náhodnými veličinami... 65 7
4.2.2. Regresní analýza:... 66 5. Výsledky... 67 5.1 Specifikace výrobních podmínek obtížnosti práce u vybraných harvestorových technologií.... 67 5.1.1 Struktura sortimentace forwardérů při experimentálním měření... 69 5.1.2 Struktura sortimentace harvestoru při experimentálním měření... 70 5.2 Časová struktura prováděných prací při experimentálním měření... 70 5.2.1 Časová struktura práce forwardérů... 71 5.2.2 Časová struktura práce harvestoru... 72 5.3 Určení výkonnosti harvestorových technologií v těžebně dopravní činnosti.... 74 5.3.1 Určení standardů výkonnosti forvardérů... 74 5.3.2 Určení standardů výkonnosti harvestorů... 79 5.4 Zjištění standardů energetiky forwardérů... 81 5.5 Zjištění standardů energetiky Harvestoru Logset H5 titan... 89 5.3 Zjištění standardů ekonomiky... 91 5.4.1 Stanovení optimálních podmínek práce harvestorových technologií z hlediska ekonomiky... 93 5.6 Stanovení optimálních podmínek práce harvestorových technologií z hlediska ekologické čistoty práce... 98 6. Diskuze... 103 6.1 Návrh optimálních výrobních podmínek z pohledu výkonnosti... 103 6.1.1 Optimální výrobní podmínky pro forvardéry... 103 6.1.2 Optimální výrobní podmínky pro harvestory... 104 6.2 Návrh optimálních výrobních podmínek z pohledu energetiky... 104 6.2.1 Optimální výrobní podmínky pro forvardéry... 104 6.2.2 Optimální výrobní podmínky pro harvestory... 104 6.3 Návrh optimálních výrobních podmínek z pohledu ekonomiky... 105 6.3.1 Optimální výrobní podmínky pro forvardéry... 105 6.3.2 Optimální výrobní podmínky pro harvestory... 105 6.4 Návrh optimálních výrobních podmínek z pohledu ekologické čistoty práce u harvestorů a forvardérů... 106 6.5 Optimální výrobní podmínky z komplexního pohledu... 106 6.5.1 Optimální výrobní podmínky pro forvardéry... 106 6.5.2 Optimální výrobní podmínky pro harvestory... 107 8
5. Závěr... 108 Seznam použité literatury a zdrojů... 110 Seznam obrázků, grafů a tabulek Obrázek 1: Blokové schéma energetického toku ( Zdroj: Janeček 2011)... 19 Obrázek 2: Harvestor Rottne H20 B (Zdroj: http://www.rottne.com)... 23 Obrázek 3: Znázornění přenosu síly a toku oleje (Zdroj: Urlich 2003)... 24 Obrázek 4: Interiér kabiny - Logset (Neruda 2008)... 25 Obrázek 5: Paralelní jeřáb s teleskopickým ramenem (Zdroj: Ulrich 2003)... 27 Obrázek 6: Harvestorová hlavice ( Zdroj: Janeček a kol. 2012)... 28 Obrázek 7: Forwarder ROTTNE F10 B ( Zdroj: http://www.rottne.com)... 29 Obrázek 8: Timbermatic 300 ( Zdroj: www.merimex.cz)... 31 Obrázek 9: Motomit IT (Operating Manual)... 32 Obrázek 10:MaxiXplorer (zdroj www.komasuforest.com)... 33 Obrázek 11: Dasa5Bucking (zdroj http://www.dasa.se)... 34 Obrázek 12: Rottne D5 (zdroj: http://www.rottne.com)... 35 Obrázek 13: Mapa lokality Liběchov... 46 Obrázek 14: Mapa lokality polesí Obora... 47 Obrázek 15: Mapa lokality Čeminy... 48 Obrázek 16: Průtokoměr HORN na měření množství tankovaného paliva... 57 Tabulka 1: Charakteristické údaje harvestorů ( dle FPP Harvestor/Forwarder, 1998 ) Motohodina zahrnuje 15 min přestávku... 51 Tabulka 2: Kategorie podmínek operace... 53 Tabulka 3: Výsledková tabulka... 63 Tabulka 4: Koeficient redukce uvažující stupeň vytížení motoru... 64 Tabulka 5: Koeficient redukce uvažující jmenovitý výkon motoru... 64 Tabulka 6: Standardy cizorodých látek... 65 Tabulka 7: Souhrn charakteristik podmínek obtížnosti u Forwarérů... 67 Tabulka 8: Souhrn charakteristik podmínek obtížnosti u Harvestorů... 68 Tabulka 9: Využití časů forwardérů ve výchovných těžbách... 72 Tabulka 10: Využití časů harvestoru ve výchovných těžbách... 74 Tabulka 11: Procentuální rozložení spotřeby času na jednotlivé operace forwardérů... 74 Tabulka 12: Výkonnosti vyvážecích traktorů... 79 Tabulka 13: Procentuální rozložení spotřeby času na jednotlivé operace harvestoru... 79 Tabulka 14 Výkonnost harvestoru Logset 5H Titan... 80 Tabulka 15: Citlivostní analýza závislosti spotřeby pohonných hmot na hmotnatosti těženého stromu u forwardéru John Deer 1110... 82 9
Tabulka 16: Koeficienty hmotnatosti těženého kmene (K h ) forwardéru John deer 1110... 83 Tabulka 17: Citlivostní analýza závislosti spotřeby pohonných hmot na hmotnatosti těženého stromu u forwardéru Rottne Solid F9... 84 Tabulka 18: Koeficienty hmotnatosti těženého kmene (K h ) forwardéru Rottne F9... 85 Tabulka 19: Citlivostní analýza závislosti spotřeby pohonných hmot na dopravní vzdálenosti u forwardéru John Deer 1110... 86 Tabulka 20: Koeficienty dopravních vzdáleností (Kd) forwardéru John deer 1110... 86 Tabulka 21: Citlivostní analýza závislosti spotřeby pohonných hmot na dopravní vzdálenosti u forwardéru Rottne Solid F9... 88 Tabulka 22: Koeficienty dopravních vzdáleností (K d ) forwardéru Rottne F9... 88 Tabulka 23: Citlivostní analýza závislosti spotřeby pohonných hmot na hmotnatosti těženého stromu u harvestoru Logset 5H Titan... 90 Tabulka 24:Koeficienty hmotnatosti těženého kmene (Kh) pro harvestor Logset 5H Titan... 91 Tabulka 25: Druhy nákladů harvestoru Logset H5... 92 Tabulka 26: Ekonomické standardy harvestoru Logset H5... 92 Tabulka 27: Souhrn uvolněných emisních látek pro harvestor Logset H5... 99 Tabulka 28: Souhrn uvolněných emisních látek pro forwardér Rottne F9... 100 Tabulka 29: Souhrn uvolněných emisních látek pro forwardér John deer 1110... 101 Graf 1: Struktura sortimentace při experimentálním měření forwardérů... 69 Graf 2: Struktura sortimentace při experimentálním měření harvestoru... 70 Graf 3: Struktura denních spotřeb času při experimentálním měření u forwardérů... 71 Graf 4: Struktura denních spotřeb času při experimentálním měření u harvestoru... 73 Graf 5: Závislost času vyvážení 1 m 3 /hod na hmotnatosti těženého stromu u forwardéru John Deere 1110... 75 Graf 6: Konstrukční výkonnost Forwardéru John Deer 1110 v závislosti na hmotnatosti těženého kmene... 76 Graf 7: Závislost času vyvážení 1 m3/hod na hmotnatosti těženého stromu u forwardéru Rottne Solid F9... 77 Graf 8: Výkonnost Forwardéru Rottne Solid F9 v závislosti na hmotnatosti těženého kmene78 Graf 9: Výkonnost harvestoru Logset 5H Titan v závislosti na hmotnatosti těženého kmene 80 Graf 10: Spotřeba nafty u forwardéru John Deer 1110 v závislosti na hmotnatosti těženého kmene... 81 Graf 11: Spotřeba nafty u forwardéru Rottne Solid F9 v závislosti na hmotnatosti těženého kmene... 83 Graf 12: Vztah spotřeby pohonných hmot na vyvážecí vzdálenosti u forwardéru John deer 1110... 85 Graf 13: Vztah spotřeby pohonných hmot na vyvážecí vzdálenosti u forwardéru Rottne F9. 87 Graf 14: Spotřeba nafty u harvestoru Logset 5H Titan v závislosti na hmotnatosti těženého kmene... 89 Graf 15: Závislost nákladů na výkonnosti u forwardéru Rottne Solid F9... 93 Graf 16: Závislost nákladů na hmotnatosti těženého stromu u forwardéru Rottne Solid F9... 94 10
Graf 17: Závislost nákladů na výkonnosti u forwardéru John deer 1110D... 95 Graf 18: Závislost nákladů na hmotnatosti těženého kmene u forwardéru John deer 1110D.. 96 Graf 19: Závislost nákladů na výkonnosti u harvestoru Logset H5... 97 Graf 20: Závislost nákladů na hmotnatosti těženého kmene u harvestoru Logset 5H... 98 Graf 21: Emise NO x v závislosti na výkonnosti harvestoru Logset H5... 100 Graf 22: Emise NO x v závislosti na výkonnosti forwardéru Rottne F9... 101 Graf 23: Emise NO x v závislosti na výkonnosti forwardéru John deer 1110... 102 Seznam zkratek: CAN BUS - Provozní sběrnice (Controller Area Network) CL Cizorodá látka CFCs - Chlorofluorocarbons LCA - Life Cycle Assessment TDS Těžebně dopravní stroje VT - Vyvážecí traktor StanForD - Standard for Forest machine Data and Communication ROPS - Ochrana při převrácení traktoru (Roll-Over-Protective Structures) FOPS - Ochrana proti padajícímu předmětu (Falling Objects Protective Structures) OPS - Ochrana proti proniknutí předmětu ze stran (Operator Protective Systems) 11
1. Úvod Forwardery a harvestory se v posledních deseti letech stávají významnými těžebně dopravními prostředky pro těžbu dříví v porostech a jeho soustřeďování na odvozní místo. Současně se také čím dál tím více účastní, s rozvojem zpracování potěžebních zbytků, na jejich výrobě a vývozu z porostu na místo zpracování a tím se stávají velice důležitou součástí výrobního řetězce energetických štěpek. Z tohoto důvodu, zde nastávají některé otázky, které je potřeba řešit za účelem dosažení optimální výkonnosti a snížení následných nákladů na minimum, při zachování ekologické čistoty daných strojů (Nový 2012). První těžebně dopravní stroje se na naše území dostaly od poloviny 70. let, kdy se tu začaly objevovat stroje I. generace, kdy mezi první patřily procesory Logma (Dvořák at al. 2011). Hlavním podnětem zavádění víceoperačních těžebně dopravních strojů bylo u nás především zdolávání rozsáhlých kalamit, snížení námahy pracovníků v lesním hospodářství, omezování vzniku vázoneurózy při práci s řetězovými pilami a v neposlední řadě i zvyšování produktivity (Douda 1989). V počátcích rozšíření těchto technologií, ke kterému docházelo na našem území hlavně z důvodů imisních poškození porostů u Severočeských státních lesů, docházelo i vzhledem k výši jejich cen k pokusům o nasazení do co největšího množství druhů výrobních podmínek bez ohledu na jejich provozní nároky. To se následně ukázalo jako velmi neekonomické vzhledem k režijním a variabilním nákladům a současně i jako neekologické vzhledem k následným škodám. S postupem času zde docházelo k rozšiřování strojního parku, až do dnešního stavu, kdy plynulý provoz v těžebně dopravní činnosti na našem území zajišťují harvestory v celkovém počtu 432, z toho 408 je jich kolových, forwardery (vyvážecí traktory) v celkovém počtu 779 strojů, a 97 vyvážecích traktorových souprav tažených univerzálním traktorem s taženým poháněným nebo nepoháněným přívěsem s hydraulickým jeřábem, umístěným na jeho předním okraji (Zelená zpráva 2013). Tím dochází i k větším možnostem specializace těchto strojů na dané podmínky. Přesto ale i dnes jsou ve velkém využívány, buď na nevhodných stanovištích, nebo na stanovištích vhodných, ale s nevhodnými typy strojů, které zde způsobují rozsáhlé škody a nedosahují předpokládané výkonnosti a ekonomických výnosů. Plně mechanizované těžebně dopravní technologie jsou stále více využívány i v mnoha jiných vyspělých evropských zemích, jako je Švédsko (cca 98%), Irsko (cca 95%) a Finsko (cca 91%), přičemž na všechny ostatní těžební operace je využíváno stále ještě motomanuální těžební technologie (Karjalainen et al. 2001). 12
Vzhledem k těmto důsledkům v těžebně dopravní činnosti forwarderů a harvestorů je důležité, aby s ohledem na minimalizaci energetických, ekonomických a ekologických dopadů docházelo k podrobnému studiu a racionalizaci práce těchto strojů v daných podmínkách. V posledním desetiletí je kladen ze strany široké veřejnosti tlak hlavně na environmentální dopady, a to jak ve vývoji strojů u výrobců, tak u konečných uživatelů. Nejdůležitější jsou však z pohledu veřejnosti vlivy, které jsou okamžitě v porostu vidět. Mezi tyto vlivy patří poškození půdy, stromů, kořenových náběhů a kořenového systému porostů. Jelikož půda není obnovitelný zdroj, má ochrana půdy a její funkce jako zdroje obživy pro budoucí generace velký význam. Půda je také jako lesní celek prostřednictvím rostoucí škály lidských činností v nebezpečí. Rizika vznikají zejména využíváním lesnických strojů při těžbě dřeva. Tím je možné dlouhodobé poškození úrodnosti půdy. To má negativní vliv na funkce a služby lesů a jejich udržitelné využívání (Lüscher 2009). Veškeré negativní vlivy je možné omezit několika rozdílnými způsoby a to jak technickými, tak technologickými. Větším problémem jsou však z dlouhodobého hlediska vlivy, které nejsou na první pohled viditelné, ale na lesní prostředí jako celek mají daleko větší vliv. Mezi tyto dopady na životní prostředí patří uvolňování emisí při činnosti spalovacích vznětových motorů, které jsou jednou z největších přehlížených nevýhod těchto velkých strojů a jsou vyjádřeny ve vztahu užívaných paliv motorů a vypouštěných reziduí emisí (Scharnhölz 1997). Důležité jsou též i úniky řezacích olejů při těžbě a hydraulického oleje při různých haváriích, ale i při běžné činnosti těchto strojů. V tomto případě je pro omezení těchto negativ z pohledu samotného provozovatele závislé na vytvoření technologických postupů, pravidel a přísné dodržování těchto pravidel pro práci s daným vyvážecím traktorem. Důležité je také, aby byli jako operátoři těchto strojů nabíráni lidé, kteří jsou vyučeni nebo proškoleni a kteří daný stroj, se kterým mají pracovat, dokonale znají a to nejen z pohledu technického, ale jsou i schopni ovládat dokonale software, jenž je u těchto strojů nedílnou součástí. Z pohledu výrobců se jedná hlavně o změnu technické koncepce strojů a zvýšení efektivity energetických zdrojů strojů při snížení úniku látek vznikajících při jejich činnosti. Hlavními cíli by tedy mělo být najít takové podmínky, pro které daný stroj má nejlepší konstrukční a provozní vlastnosti z pohledu energetiky, ekonomiky a ekologické čistoty práce a pro tyto ukazatele sestavit jednoduché matematické modely, které by bylo možné použít při plánování řízení rozsahu a umístění těžebně dopravních prací v podmínkách střední Evropy. 13
2. Cíle Mezi jednotlivé cíle, které by měla tato práce vytyčit, patří níže uvedené úkoly: 1. Určení výkonnosti vybraných harvestorových technologií v těžebně dopravní činnosti. 2. Zjišťování standardů ekonomiky, energetiky, ekologické čistoty práce daných strojů. 3. Specifikace podmínek obtížnosti práce harvestorových technologií pracujících v těžebně-dopravní činnosti. 4. Uplatnění principu minimaxu ve výrobních systémech forwarderů a harvestorů pracujících na úseku dopravy a těžby dříví v lesním hospodářství. 5. Stanovení optimálních podmínek v těžbě a dopravě dříví harvestorovými technologiemi z hlediska energetiky, ekonomiky a ekologické čistoty práce. 2.1 Určení výkonnosti vybraných harvestorových technologií v těžebně dopravní činnosti. Pod pojmem určení výkonnosti těchto technologií si můžeme představit klasické měření pracovních časů porovnávaných s množstvím vytěženého a vyvezeného dříví z porostů. 2.2 Zjišťování standardů ekonomiky, energetiky a ekologické čistoty práce daných strojů. V závislosti na změřených údajích byly v této práci porovnávány získané hodnoty týkající se nákladů spojených s provozem a pořízením stroje. Podle podobných principů zde byla rozebrána i problematika spojená se spotřebou pohonných hmot na jednotku vyrobeného výrobku v závislosti na výrobních podmínkách. Toto vše je spojeno s problematikou ekologické čistoty práce, jejímž nejdůležitějším parametrem je právě účinnost práce daného stroje v závislosti na ztrátových energiích (prokluz, zaboření poškození stromu), ale i dalších parametrech spojených s danými pracovními podmínkami. 14
2.3 Specifikace podmínek obtížnosti práce u vybraných harvestorových technologií pracujících v těžebně-dopravní činnosti. Specifikace a klasifikace výrobních podmínek je jedním z nejdůležitějších bodů, každého hodnocení efektivity práce. V nestandardních podmínkách, jaké velmi často nastávají v lesním hospodářství to je zvláště důležité. Z tohoto důvodu byla ve vybraných porostech provedena analýza podle níže zmíněné metodiky a výsledky souhrnně zařazeny do 3 tříd obtížnosti, s kterými se nadále pracovalo. 2.4 Uplatnění principu minimaxu ve výrobních systémech u vybraných forwarderů a harvestorů pracujících na úseku dopravy a těžby dříví v lesním hospodářství. Cílem tohoto bodu bylo použití principu minimaxu a jeho praktické využití ve vztahu k prováděným těžebně-dopravním operacím tak, aby bylo možné z výpočtů a analýz následně stanovit optimální podmínky pro každý stroj zkoumaný v této práci. 2.5 Stanovení optimálních podmínek v těžbě a dopravě dříví harvestorovými technologiemi z hlediska energetiky, ekonomiky a ekologické čistoty práce. Konečnou fází celé práce bylo to, že se zanalyzovala všechna data a na základě získaných statistických výpočtů, bylo provedeno systematické zařazení jednotlivých harvestorových technologií do přehledu závislostí strojů a pracovních podmínek. Veškeré technologie byly posuzovány celkem ze tří pohledů. Z hlediska energetiky daného stroje (spotřeba paliv a maziv), ekonomiky (finanční náročnost na pořízení a provoz stroje) a z pohledu ekologické čistoty práce. 15
3. Rozbor problematiky (literární rešerše) 3.1Vymezení pojmů 3.1.1 Racionalizace práce Pod pojmem racionalizace práce lze chápat snahu o dosáhnutí dlouhodobého optimálního poměru mezi náklady a výnosy v těžbě a dopravě dříví, přičemž náklady a výnosy nejsou pojímány pouze v jednotkách fyzických, ale i ekonomických a ekologických. Pro potřeby lesnictví je racionalizace nepostradatelným nástrojem, který nám umožňuje určovat optimální efektivnost daných strojů i ve složitých přírodních podmínkách. Prací zabývajících se racionalizací lesnických technologií bylo publikováno velmi mnoho. Jde o dlouholetou snahu mnoha výzkumných pracovišť a pozorovatelů lesnické techniky najít optimální technologie pro určité výrobní podmínky, které by bylo možné provozovat v některých konkrétních oblastech po řadu let (Skoupý 2011), a proto je hlavním cílem této práce tyto znalosti shrnout, prohloubit a pokusit se o jejich praktické využití v lesním hospodářství v našich podmínkách. Racionalizace těžebně dopravních technologií v lesním hospodářství byla však v minulosti opomíjena. Veškerá pozornost byla věnována převážně zemědělské technologii a až s větším rozšířením těžebně dopravních technologií v 70. letech se začaly i v lesnictví tyto technologie studovat. Ze začátku se však nejednalo o přímé určování optimalizace, ale o snahu dosažení zvýšení technické úrovně (Dressler 1974, 1982) a o studium parametrů a hledání limitů těchto technologií (Popelka 1975). Dalším, kdo se zabýval studiem dopravních strojů byl Douda (1977, 1986), který se zaměřil na výkonnost těchto strojů a jejich vliv na lesy. Samotnou optimalizací se však začal zabývat až Janeček (1989), který již zkoumal optimalizaci a operativní řízení nasazení strojů v LH. Tento autor se danou problematikou zabýval i nadále, kdy studoval struktury a postupy lesních výrobních systémů a jejich optimální parametry (1996). V průběhu 80. a 90. let docházelo také ke stanovování terénní klasifikace Lesprojekt 1980 která informuje o sklonu terénu, únosnosti terénu a překážkách. Druhou byla klasifikace Macků, Simanov, Popelka (1992), která byla stanovena pomocí edafické kategorie a sklonu terénu. Velmi obdobně začali klasifikovat terén také v Kanadě (Mellgren 1980) nebo ve Švédsku (Berg 1992). Ve světě se poškozováním stojících stromů a půdy zabýval hlavně Mc. Mahon (1996) a Annon (1992), kteří navrhli metodu pro hodnocení 16
poškození půdy a porostů. Problematikou poškozování stojících stromů se dále zabývali ve světě i další autoři jako například Wästerlund (1989) a Chámem (1992). Ve světě se základními principy pro hodnocení technologií a jejich optimalizací podrobně zabývali také Dykstra and Heinrich (1997), Hasenauer (1994) a Rebkin (1988). Od počátku nového tisíciletí lze sledovat zvýšení počtů pokusů o studie komplexní optimalizace i ve světě, i když u většiny autorů jsou jejich práce, výhradně soustředěny na ekonomické hodnocení. Yoshioka (2002), jenž se zabýval ekonomikou a energetikou při vyklízení potěžebních zbytků dále Alvarez (2000), který na základě matematických modelů plánuje racionalizaci těžeb tak, aby dosáhl co největšího zisku. Ke své práci se později vrací ještě jednou (Alvarez 2004) a opět jí přes optimální obhospodařování lesů navrhuje z hlediska finančního. Ve Finsku se touto problematikou zabývali Ryynänen a Rönkkö (2001), kteří neřešili jenom samotné náklady na tyto technologie, ale spojovali je i s jejich produktivitou. U nás se optimalizací zabýval v daném období Dvořák (2002, 2004), který se však zaměřoval převážně na problematiku ekologické čistoty. Posléze se však začal zaměřovat výzkum i na energetickou stránku, kdy se začalo provádět určování energetických standardů (Dvořák 2008). Nadále se danou tématikou zabýval též Janeček. Ten v průběhu let spolupracoval na několika projektech i s jinými autory. Hlavně se však jednalo o výzkum využití principu minimaxu a to v těžebně dopravní činnosti (Janeček, Marko 2009), dále se soustředil na činnost ochrany kultur (Janeček, Marko, Dobrotová 2010) a v neposlední řadě byly sledovány výrobní systémy štěpkování dřeva (Janeček, Suchomel 2010). V Kanadě prováděli Roy a Hamilton (2012), výzkum palivových spotřeb a jejich porovnání s různými metodami měření. Ve světě se tímto tématem racionalizace či optimalizace práce zabývalo i mnoho dalších autorů, kteří převážně sledovali stejné linie výzkumu jako předchozí autoři. 3.1.2 Princip minimaxu Jedná se o jeden z nejkomplexnějších rozhodovacích principů v nasazování techniky na dané činnosti s vynaložením co možná nejnižších nákladů na energetiku provozu stroje, se současným důrazem na ekonomiku provozu této techniky a posouzením dopadů provozu stroje na daném stanovišti na životní prostředí. Jedná se o matematické vyjádření algoritmů výrobních procesů, pomocí kterých jsou hledány optimální výrobní podmínky, jak pro daný stroj, tak i z pohledu volby stroje a jeho 17
obsluhy. Přírodní princip minimaxu byl poprvé zmíněn a popsán Janečkem (1989) a postupem času byla jeho znalost prohlubována a popisována v dalších publikacích. Z přírodního principu minimaxu dnes vycházejí algoritmy využívající stanovené standardy práce výrobních systémů. Výše jmenované systémy týkající se časových struktur práce výrobních systémů, výkonnostních charakteristik, energetiky, obtížnosti práce výrobních systémů a algoritmů vyjádření ekonomiky pracovní činnosti. Dále se tato problematika zabývá i standardy ekologické čistoty práce. Tyto standardy se týkají hlavně uvolňování emisí CL, poškozením půdy a stojících stromů (Janeček 2011). Verbálně je princip přírodníhominimaxu dále specifikován: každý výrobní systém těžby a dopravy je objektem, ve kterém probíhají energetické transformace pro každý výrobní systém těžebně dopravních činností existuje optimální velikost a optimální řízení z hlediska energetických transformací - existence těžebně dopravního systému je určena charakterem energetických transformací, které v systému probíhají - výrobní systém těžby a dopravy se rozpadá, je-li překročena hranice systémové tolerance vzhledem k energetickým transformacím - kritériem existence či konkurence-schopnosti výrobního systému těžby a dopravy lesních kultur je energie vztažená na jednotku projevu, tj. množství energie vztažené na jednotku opracovaného objemu hmoty systémem těžby (kj.m -3 ) - výrobní systémy těžby a dopravy jsou schopny konkurence (existence) probíhají- li v systému transformace energie charakterizované minimem vložené energie vztažené na jednotku výkonnosti systému (Janeček 2010). 18
Výše uvedené principy jsou využívané ke stanovení standardů těžebně dopravních výrobních systémů v lesním hospodářství. Tyto principy nám mohou odpovědět na naší otázku, jak získat stroj pracující v daném režimu, který odvede práci s minimálním množstvím energie. Tuto odpověď na danou otázku nám dává princip minimaxu. Tento princip je schopen v případě, že existuje-li skupina strojů ve výrobním systému těžby a dopravy dřeva, konstrukčně i technologicky si podobných navrhnout či vybrat stroj o dané konstrukční výkonnosti, hmotnosti a pracovním režimu tak, aby při zadaném objemu prací stroj vynaložil minimální množství energie vztažené na jednotku odvedené práce (Janeček 2011). Stroje a zařízení výrobních systémů těžby a dopravy dříví lesních kultur, které jsou užívány v rámci lesního hospodářství konají práci. Práce je konána v důsledku energetických transformací, které provázejí technologické operace, zajišťující konkrétní vykonané práce uváděné ve fyzických jednotkách. Blokové schéma energetického toku, zajišťujícího technologické operace mobilního terénního systému, je na obr. č. 1(Janeček 2011). Obrázek 1: Blokové schéma energetického toku ( Zdroj: Janeček 2011) 19
E R (M K,ω) - energie ve formě rotačního pohybu vložená do technologického procesu E T (F, v) - energie ve formě translačního pohybu vložená do technologického procesu (výrobní systém těžby) VST A u - užitečná práce konaná VST A z - ztrátová práce konaná VST VST - výrobní systémy těžby (J) (J) (J) (J) (J) Jinými slovy řečeno, z množiny strojů unifikované řady lze nalézt podle této metodiky ten stroj, který z hlediska kritérií ekonomiky, energetiky či ekologické čistoty práce v daném prostředí dosáhne optimálního režimu (Janeček, Ulrich, Neruda 2013) 3.1.3 Metoda LCA (Life Cycle Assessment) a další Druhou významnou rozhodovací metodou v současnosti je analýza posuzování životního cyklu (Life Cycle Assessment dále jen LCA). Jedná se o metodu porovnávání environmentálních dopadů produktů, hmatatelných výrobků či služeb, s ohledem na celý jejich životní cyklus, tzv. od kolébky do hrobu. Uvažovány jsou emise do všech složek životního prostředí během výroby, užívání i odstraňování produktu. Zahrnovány jsou rovněž přídavky procesů získávání surovin, výroby materiálů a energie, pomocných procesů, či subprocesů (ČSN EN ISO 14040). Z pohledu aplikace této metody stanovil na základě výsledků energetických auditů u plně mechanizovaných těžebně dopravních technologií Klvač et al. (2003), že v současné době jsou těžebně dopravní stroje z pohledu fáze životního cyklu nejvíce náročné z hlediska energie potřebné pro provoz stroje, kde se pohybuje podíl celkové energie až kolem 80%, z celkové energetické bilance (spotřeby pohonných hmot a maziva). Ve zbývajících 20% je zahrnuta výroba stroje, opravy, a údržba. Mnoho studií ze skandinávského lesnictví (Berg 1997; Frühwald1995) je založeno na odpočtech a transformaci historických dat, které původně nebyly určeny pro LCA. Nevýhodou je obtížné dosažení uspokojivého řízení kvality dat. Kromě toho jsou tyto typy údajů, které jsou získané od národních statistik omezeny pro možnosti hodnocení makro perspektiv (Berg 2005). Podle té to metodiky je nejvýhodnější z hlediska spotřeby paliva nasazovat velké těžebně dopravní lesní stroje na porosty s vyšší hmotnatostí těžených kmenů, 20
kde je menší spotřeba energií na rozdíl od slabých porostů. Stejně významným faktorem je i vzdálenost a stav terénu, po kterém je těžený materiál dopravovaný. 3.2 Vývoj víceoperačních těžebně dopravních technologií Vývoj prvních harvestorů a forwardérů probíhal ve Švédsku v 50. letech (Stankić, I. a kol. 2012), k nám se však první tyto stroje začaly dostávat až v druhé polovině 70. let za účelem zpracování imisních kalamit (Douda 1986). K prvním těžebně dopravním strojům u nás pak patřily procesory Logma (Dvořát at al. 2011). Od roku 1977 u nás začaly nastupovat úplně nové technologie, kdy šlo o vůbec první harvestory zastoupené dvěma základními typy Volvo BM a ÖSA, kdy se jednalo o upravený vyvážecí traktor Volvo BM 971 přidáním nástavby na harvestor Volvo 900, který pracoval s již zmíněným vyvážecím traktorem Volvo BM 971 (Lasák, Němec 1996). O rok později v roce 1978 k nám na trh vstoupila firma ÖSA. Jednalo se o harvestor 705/270, který byl již od počátku řešen jako harvestor a byl nasazován v těžbách společně s vyvážecím traktorem ÖSA 260 (Neruda 2008). V roce 1976 k nám byl dovezený na zkoušku kácecí stroj do probírek Bobcat M174. Dobrého provozního uplatnění dosáhly tyto stroje hlavně v mýtních porostech a na rozsáhlých exploatacích v Krušných horách, kde od roku 1979 pracovaly nejvíce stroje Volvo 971, Volvo 868, Volvo 621 a Volvo 641(Douda 1989). Další samostatnou linií těchto strojů u nás od počátku 80. let zahrnovaly jednoúčelové kácecí stroje ÖSA670 a Kockums 880. Ty zabezpečovaly pouze kácení s tím, že stromy nepokládaly v porostu, ale z porostu se vyklizovaly nesením na přibližovací linku. Velice zajímavé na tu dobu u nich bylo to, že již je bylo moci využívat i do porostů s přirozeným zmlazením při rozestupu 15 metrů mezi přibližovacími liniemi (Dvořát at al. 2011). Postupný vývoj těchto strojů u firem jako byly ÖSA, Lokomoko, Makeri Kockum přispěl k technickému pokroku a rozvoji harvestorů (Ulrich 2003). V roce 1987 se ve světě objevily první jednoúchopové harvestory druhé generace, vyvinuté pro provádění výchovných zásahů v předmýtních porostech (Neruda 2008). První tyto stroje se u nás objevily na konci roku 1988 na lesním závodě Tachov a jednalo se o stroje ÖSA250 EVA a FMG 0470. Tyto technologie byly doplněny i novými vyvážecími traktory Norcar 490 (Dvořát at al. 2011). Druhá generace těžebně dopravních strojů se vyznačuje tím, že pracovní adaptér je namontován na konci hydraulického jeřábu. Harvestorová hlavice je schopna při jednom 21
uchopení strom pokácet, odvětvit, rozřezat na požadovanou délku a uložit na krátkou vzdálenost podél vyvážecí linky (Lasák, Němec 1996). V 90. letech se výrazněji projevuje aktuální potřeba výchovy nejmladších porostů do 40. let, proto bylo dovezeno několik kusů harvestrorů Timberjack 570, které byly doplněny VT Bruunet 678 nebo Timberjack 810. Rovněž se zde objevily stroje Gremo (Neruda 2008). Výroba těchto malých harvestorů však byla během první poloviny 90. let zcela zastavena. Důvodem byl nejen nedostatečný odbyt těchto strojů, ale i problematická technologie práce při rozčleňování porostů ve výchovných těžbách v různých stádiích věku, proto výrobci těchto strojů začali doporučovat do výchovných těžeb spíše středně velké harvestory jako Timberjack 1070, nebo Valmet 901(Neruda 2008). Od počátku 90. let u nás docházelo k expanzivnímu vývoji sortimentní těžební metody a s ní i počtu harvestorů a forwardérů v lesním hospodářství (Dvořák a kol. 2012). V současnosti se podílí na lesních těžbách harvestorové technologie přibližně z 35% a i do budoucna lze očekávat nárůst tohoto čísla z důvodu, že terénní a přírodní podmínky ČR umožňují těmito technologiemi zpracovávat až přes 80 % těžeb. (Zelená zpráva 2011) 3.3 Konstrukce víceoperačních těžebně dopravních technologií 3.3.1 Harvestory Harvestorové technologie jsou v současné době považované za nejmodernější těžební systémy používané v lesním hospodářství. Jedná se o víceoperační těžebně dopravní stroj (obr. 1), který kromě samotného pohybu v terénu, provádí i celou řadu dalších operací jako je kácení, odvětvování, měření dimenzí zpracovávaných stromů, zkracování na požadované sortimenty, jejich označování a ukládání do hrání podél vyvážecích linek (Dvořák at al. 2011). Harvestory a těžební stroje je možné celkově rozdělit do tří tříd pomocí několika hledisek a to podle hmotnosti, dosahu výložníku jeřábu, výkonu motoru a hmotnatosti těženého stromu (Ulrich 2003): 1) Malé (určené do slabších porostů a do prořezávek) 2) Středně velké (určené hlavně do probírkových porostů) 3) Velké (určené do předmýtních, mýtních a kalamitních těžeb). (Malík, Dvořák 2007) 22
Obrázek 2: Harvestor Rottne H20 B (Zdroj: http://www.rottne.com) 3.3.1.1 Motor Pohon stroje je zajištěn hydraulicko-mechanickým přenosem sil, který se skládá ze třech částí: a) Mechanické převodovka, kloubové hřídele, nápravy, diferenciály a agregáty náprav. b) Hydraulické hydraulický motor spojený převodovkou. Další nedílnou částí je hydraulické čerpadlo napojené na dieselový motor. Hydromotor a čerpadlo tvoří uzavřený systém. c) Elektrické elektronika řídí všechny funkce hnacího systému (především otáčky dieselového motoru, úhel lopatek hydraulického čerpadla, převodový poměr přenosu sil dieselového motoru hydrogenerátoru, zapojování provozních brzd). 23
Obrázek 3: Znázornění přenosu síly a toku oleje (Zdroj: Urlich 2003) Energie specifikovaná kroutícím momentem a úhlovou rychlostí je z dieselového motoru přenášena na hydraulické čerpadlo, hydraulický motor a odtud, přes rozvodovou skříň na hnací kardanové hřídele k přední a zadní nápravě (Obr. 3). Změna pohybu harvestoru se uskutečňuje přes hydraulické čerpadlo tím, že dojde ke změně toku oleje do hydraulického motoru. Ten je jeden centrální, nebo samostatný pro jednotlivá kola. Převod jízdních stupňů je dvoustupňový pohánějící přední i zadní kola stroje. Pohon kol se vypíná při zařazení rychlejšího,,silničního stupně. Hydraulické systémy jsou plněny biologicky odbouratelným olejem (Dvořák a kol. 2006). 3.3.1.2 Podvozek Podvozek je rozdělen na tři části a to na přední rám, spojovací čep a zadní rám. Přední část je spojena pomocí spojovacího čepu se zadním rámem a kloubový zlamovací systém umožňuje řízení stroje, které je zajišťováno dvěma přímočarými hydromotory, které jsou umístěny na pravé a levé straně harvestoru. Maximální zlamovací úhel rámu podvozku při řízení se pohybuje do 40 (Dvořák a kol. 2006). 24
Natáčení kabiny je prováděno otáčecím prstencem, který je uložen na ložisku umístěném mezi prstencem a rámem stroje. Na prstenci je instalována kabina. Otáčecí prstenec s rotačním hydromotorem a otáčecím soukolím otáčí jeřábem a kabinou. Maximální úhel rotace je např. u strojů firmy Valmet až 315. Při jízdě po veřejné komunikaci, nebo při jeho přepravě, je prstenec zamykán (Neruda 2008). 3.3.1.3 Kabina Kabiny harvestorů (obr. 4) a forwardérů jsou zvukotěsné, klimatizované, a splňující ergonomické podmínky, maximální hygienu a bezpečnost operátora a současně jejich konstrukční řešení zajišťuje nízkou úroveň vibrací při těžbě a zpracování stromů. Součástí kabiny musí být i bezpečnostní prvky, které splňují mezinárodní standardy ISO ROPS (Roll- Over-Protective Struktures) ochrana při převrácení traktoru, FOPS (Falling Objects Protective Struktures)- ochrana proti padajícímu předmětu a OPS (Operator Protective Systems)- ochrana proti proniknutí předmětu ze stran (Neruda 2008). Všechny tyto funkce jsou zajišťovány pomocí konstrukce kabiny, sedačky, nivelace kabiny, klimatizací a jinými technickými úpravami, kdy díky tomu je úroveň hlukové aktivity posunuta pod 75 db (Dvořák 2006) Obrázek 4: Interiér kabiny - Logset (Neruda 2008) 25
Kabina harvestorových technologií poskytuje komfort nejen z pohledu fyzického pohodlí obsluhy, ale je to zároveň ergonomicky řešené pracoviště s vysokými nároky na profesionální a psychický potenciál operátora. Přímo před operátorem se nachází obrazovka počítače na níž se zobrazují potřebné informace pro provoz stroje spolu s klávesnicí k ovládání počítače. Obsluha sedí v pohodlném křesle, přičemž přímo na opěrách rukou jsou řídící joystiky a celá řada dalších tlačítek. Všechny ovládací prvky stroje jsou v pohodlném dosahu obsluhy. Sedadlo operátora i s ovládacími prvky stroje je celé otočné, aby operátor mohl při práci s hydraulickou rukou, resp. při jízdě dozadu, pohodlně obsluhovat celý stroj (Lukáč 2005). 3.3.1.4 Hydraulický jeřáb Hydraulický jeřáb je kloubový mechanizmus uložený na podvozku, který může být zakončený buď harvestorovou, nebo štípací hlavicí či drapákem. U harvestorových technologií jsou možné 4 základní druhy hydraulických ramen, z pohledu jejich konstrukce se jedná o hydraulické jeřáby: 1) S paralelně vedeným ramenem 2) Se zlamovacím výložníkem 3) S teleskopickým ramenem 4) Kombinované Zásadní rozdíl v konstrukci hydraulických jeřábů je v tom, že zlamovací jeřáb je jednodušší a teleskopický je zase stabilnější (konstrukčně pevnější) a může mít větší dosah (Lukáč 2005). 26
Obrázek 5: Paralelní jeřáb s teleskopickým ramenem (Zdroj: Ulrich 2003) Pro lesní praxi je důležitým ukazatelem užitečný dosah výložníku jeřábu a neméně důležitá je i jeho zdvihová nosnost při plně vysunutém výložníku (obr 5). Ulrich, R. a kol. (2003) rozděluje hydromanipulátory na: 1) Malé zdvihová nosnost do 40kNm 2) Střední zdvihová nosnost okolo 100 knm 3) Velké - zdvihová nosnost okolo 160 knm Nosnost hydraulického ramene je udávána v kilonewtonmetrech. Zdvihací moment (nosnost) je dán součinem délky ramene v metrech a zdvihovou sílou (při konkrétní délce ramene) v kn (Lukáč 2005). 3.3.1.5 Harvestorová hlavice Kácecí hlavice má za úkol strom uříznout, sklopit do pracovní polohy, odvětvit, zkrátit a uložit. U harvestorů existují různé konstrukce hlavic (podávací válce, pásy nebo podávací tyč). Konstrukční prvky hlavice s podávacími válci jsou na obr. 6. Hlavice je uložena ve dvou ložiscích tak, aby mohla být v pohybu i stranově sklopena. Při kácení je nasazena vertikálně na patu stromu. Strom je uchopen zavřením odvětvovacích nožů a pila provede odříznutí stromu. Při řezání lze tlakem hydraulického válce vyvinout předpnutí stromu a tím odlehčení pily v řezu (pila nesmí být v řezu pevně sevřena). Pomocí podávacích válců je strom v horizontální poloze protažen přes odvětvovací nože, které vyvíjejí patřičný tlak dle tloušťky větví. Dobré odvětvení je závislé na přítlačném tlaku odvětvovacích nožů a na jejich koncovém překrytí. Nože mají obloukovitou formu. Z těchto důvodů je nutné vědět, jak velký 27
může být průměr kmene při kácení. K překonání křivosti kmene lze nože během protahování otevřít (Mikleš. 2009). Obrázek 6: Harvestorová hlavice ( Zdroj: Janeček a kol. 2012) 1. pevný odvětvovací nůž 2. horní dvojice odvětvovacích nožů 3. hydraulicky poháněné podávací válce 4. dolní pohyblivé odvětvovací nože 5. řezací ústrojí řetězové pily s elektrohydraulickým ovládáním a hydraulickým pohonem 6. dotykové ozubené kolečko k měření délek výřezů 7. dotykové měřidlo průměrů v odvětvovacím noži 8. rám hlavice se závěsem 9. rotátor 3.3.1.6 Měřící mechanizmus Měřící mechanizmus slouží k automatickému měření délek, průměru a objemu zpracovávaného kmene. Toto zařízení může měřit celé kmeny i jednotlivé sortimenty. Měření 28
všech výše uvedených rozměrů kmene může být prováděno mechanicky, elektronicky, nebo hydromechanicky (Mikleš 2004). 3.3.2 Forwardery Forwardér (obr 7.) vyváží vyrobené sortimenty v délce 2 až 6 metrů z porostu, kde je posbírá a naloží na ložnou plochu traktoru a odveze na skládku. Hlavním pracovním nástrojem je hydraulický jeřáb s dosahem 6 až 10 metrů zakončený rotátorem s drapákem. Forwardér je vybavený rámovým zlamovacím podvozkem, který dovoluje i vertikální pootočení předního rámu proti zadnímu rámu podvozku. Podvozek je celkem vybaven 6 ponejvíce však 8 koly, nebo pásy (Janeček 2011). Dle užitečného zatížení lze forwardéry rozdělit na: malé nosnost 4-6 t střední - nosnost 8-10 t velké nosnost do 18 t Obrázek 7: Forwarder ROTTNE F10 B ( Zdroj: http://www.rottne.com) 29
3.4 Softwarová výbava víceoperačních těžebně dopravních technologií Výrobci víceoperačních strojů dodávají harvestory, ale i vyvážecí traktory vybavené speciálním softwarovým vybavením, které často obsahuje několik samostatných softwarových produktů. U harvestorů, některé z těchto speciálních produktů zajišťují například komunikaci s měřícími senzory, které jsou umístěny na těžební hlavici a získávají údaje o změřených veličinách (délka, tloušťka), které převádí z analogové formy do podoby digitální (Natov, Dvořák 2012). Tyto operační systémy jsou dnes poměrně specifikovaným nástrojem, který kromě toho, že optimalizuje produkci sortimentů z kácených kmenů, také řídí veškeré procesy probíhající při pracovní činnosti stroje. Hardware společně se softwarem kontroluje a řídí otáčky hydromotorů, ovládají tlak hydraulické kapaliny, eviduje spotřebu pohonných hmot a olejů. Provádí kontrolu činnosti stroje a hlásí poruchy, ale je i schopný evidovat polohu stroje a zaznamenávat jí v čase pomocí GPS. V současnosti se na světovém trhu vyskytuje několik těchto systémů. Převážně jsou však již pevnou součástí harvestorů a forvardérů, neboť většina výrobců těchto strojů si tyto softwary vytváří sama (John Deere, Komatsu Forest atd.), nebo je mají od dodavatelů, kteří je vytváří pro jednotlivé výrobce (Motomit, Dasa atd.). 3.4.1 Timbermatic 3.4.1.1 Timbermatic 300 Jedná se o efektivní nástroj, který je založen na počítačovém systému (obr. 8), který řídí těžbní hlavici harvestoru, měření dřeva, zkracování a kontrolní systémy základního stroje a hlavice harvestoru. Přesné řízení operace, je prováděno pomocí operačního systému harvestroru Timbermatic 300, jenž obsahuje vysoce automatizované řídící systémy, které řídí rychlost posuvu stromu, tlak válců, odvětvovacích nožů na základě průměru kmene. Tento systém je velice rychlý a přesný. Při sortimentaci snižuje prokluz kmene a tím zvyšuje velikost produktivity a kvalitu práce. Timbermatic provádí sortimentaci těženého kmene na nejcennějších sortimentů na základě mimořádně přesného měřicího vybavení (www.deere.com/../timbermatic.pdf). 30
Obrázek 8: Timbermatic 300 ( Zdroj: www.merimex.cz) 3.4.1.2 Timbermatic 700 Jedná se o kontrolní a komunikační systém určený pro moderní forwardéry. Timbermatic 700 je počítačový systém, který je propojený s řídicím systémem základního stroje. Provádí kontrolu, řízení práce a opravy systému stroje v návaznosti na určení pozice pomocí systémů GPS. Veškerý přenos nasbíraných dat je následně možný prostřednictvím emailu. (www.deere.com/../timbermatic.pdf). 3.4.2 Motomit IT/PC Motomit IT je program optimalizačních a kontrolních systémů (obr. 9) zkracujících a optimalizujících sortimentaci kmene efektivně pomocí inteligentních prognóz. Krychlení dříví je založené na datovém formátu StanForD a HKS-normách, které zaručuje vynikající produktivitu. Tato produktivita uspokojí dodavatele, vlastníky lesa a lesní společnosti. Přidáním satelitní navigace a přenosem dat do Motomitu IT, je možné přesné řízení těžby mezi harvestorem a lesní společností a provádět přesné vykazování výstupů (Operating Manual). 31
Obrázek 9: Motomit IT (Operating Manual) Vlastnosti Motomit IT Optimalizace s vysokou výpočetní rychlostí Přenos dat podle Stanford-normy Obnovitelná testovací diagnostika Menší a efektivnější modul těžební hlavici Operační systém Linux 3.4.3 Maxi Výraz Maxi je zastřešující termín pro komplexní kontrolní a informační systémy Komatsu Forest pro zlepšení efektivity a rentability těžeb. 3.4.3.1 MaxiXplorer top 15 Komatsu MaxiXplorer (obr. 10) je nejmodernější řídicí systém pro harvestory Komatsu, který je momentálně na trhu. Jedná se o kompletní systém pro řízení stroje a těžební 32
hlavice při technologickém procesu a správě všech nasbíraných dat. Poskytuje optimální produktivitu, flexibilitu a uživatelskou přívětivost. Výsledkem je bezkonkurenční celkové pochopení a podávání zpráv o veškerých těžebních úkolech, jakož i úplná kontrola nad celou logistikou a dopravním řetězcem. Významné přispívání k ziskovosti je výjimečná uživatelská vstřícnost nového MaxiXplorer top 15. Moderní vzhled založený na Windows, grafickém uživatelském rozhraní a jednoduché struktuře menu, která je vytvořena tak, aby byl MaxiXplorer top 15 jednoduše ovladatelný, proto se ho naučí používat každý. Systém je také jednoduchý na údržbu, přizpůsobení a rozvíjení podle konkrétních potřeb. Výkon zpracování dat je zde prvotřídní, jelikož je v novém základním počítači procesor, který je o 3000% silnější než u jeho předchůdce. Dále je nový počítač vybavený dálkovým / přemístitelným displejem (Maxi brochure). Obrázek 10:MaxiXplorer (zdroj www.komasuforest.com) 3.4.3.2 MaxiForwarder MaxiForwarder je nejmodernější kontrolní systém pro Forwardéry Komatsu na trhu. Je to strojní, řídící systém pro forwardéry. Reguluje a optimalizuje na stroji různé funkce a také umožňuje efektivní provoz a vytváří výrobní zprávy, stejně jako MaxiXplorer. Nastavení jeřábových charakteristik a další funkce jsou řízeny přímo z PC. Může se rychle přistupovat a snadno měnit nastavení charakteristiky jeřábu a ostatních funkcí podle potřeby. MaxiForwarder poskytuje podporu pro několik operátorů a nastavení pro více úkolů. Jsou zde i integrovaná řešení problémů se sledováním funkcí, které upozorní obsluhu, například, že je 33
třeba vyměnit filtr a je umožněno soustředit se výhradně na práci a tím zajistit co nejvyšší možnou produktivitu a bezpečnost práce (Maxi brochure). 3.4.4 Ponsse Opti Ponsse Opti je produktová řada, která se skládá z operačních systémů řízení harvestorů a forwardérů. Ponsse tyto operační systémy vyvíjí pro lesní stroje a během návrhu bere v úvahu přání provozovatelů spolu s požadavky lesních společností (http://www.ponsse.com). 3.4.5 dasa5bucking Dasa5Bucking je komplexní měřicí a řídicí systém pro řízení těžebního procesu u harvestorů a forwardérů (Obr. 11). Systémový hardware je sestaven podle standardů CAN, které optimalizují těžebně-dopravní činnost stroje a je na nichž je založená celá produktová řada dasa5. Tento software je neustále rozvíjen od značného rozšíření a vedoucího postavení na trhu dasa4. D5Bucking umožňuje výrobci strojů přizpůsobit funkci a design uživatelského rozhraní, například při provozu na obrazovce v menu. Systém je také plně integrován s dasa5 pro řízení a komunikaci systému. To dává výrobcům strojů tu výhodu, že jsou schopni vybrat komplexní řídící systémy jak pro základní ovládání stroje, tak i další aplikace od jednoho dodavatele (http://www.dasa.se). Obrázek 11: Dasa5Bucking (zdroj http://www.dasa.se) 34
3.4.6 ROTTNE D5 Jedná se o strojní řídící systém, který poskytuje dobrý přehled o jednotlivých funkcích stroje. ROTTNE D5 je systém, který je založen na CAN-BUS a řídí a monitoruje činnost motoru, převodovky a tlaky v hydraulické ruce. Řada řídicích jednotek je umístěna ve stroji v blízkosti funkčních kontrolních, komunikačních systémů a jsou propojeny s hlavním počítačem. Nastavení a sledování provozu stroje v těžbě a dopravě dříví i řešení problémů, se provádí přes dotykový displej, který je namontován na opěrce sedačky operátora (Obr. 12). Problémy jsou signalizovány pomocí vizuálních a zvukových signálů, které jsou zobrazeny ve formátu prostého textu na displeji (http://www.rottne.com). Obrázek 12: Rottne D5 (zdroj: http://www.rottne.com) 3.5 Vliv pracovních podmínek na použití těžebně dopravních strojů Harvestory i forwardéry, stejně jako ostatní mobilní stroje pro těžebně dopravní proces, mají svojí výkonnost a nasazení strojů ovlivněno celou řadou faktorů: Konstrukční parametry a technologické charakteristiky - (koncepce stroje, druh podvozku, rozměry, výška, těžiště, způsob řízení aj.), existence či absence nákladu a jeho velikost, směr pojezdu rychlost jízdy charakter Přírodní a terénní podmínky - sklon terénu, jeho únosnost, množství a velikost překážek či přítomnost podrostu. 35
Charakter těžebního zásahu a zpracovávané suroviny Vzdělání a praxe operátorů Analýzou těchto vlivů provozních parametrů na spotřebu měrné energie, ekonomiku či čistotu práce, je možné stanovit vhodnost vybraného stroje pro jeho nasazení v daných specifických podmínkách. 3.6 Energetická náročnost Energetická náročnost je vyjádřená prací či energií ve fyzikálních jednotkách (J, kj), případně příslušnou prací vyjádřenou ve fyzických jednotkách vztaženou na jednotku času. U strojů a zařízení realizujících operace v těžbě a dopravě dříví je dále energetická náročnost vyjadřována v dodané energii vztažené na jednotku fyzické práce, která je realizována strojem. Výkonnost je udávána m 3.h -1 a je používána k výpočtu měrné energie dodané do procesu. Při vyjádření energetické náročnosti práce strojů v činnosti těžby je používána hodnota měrné práce - energie vztažená na jednotku opracované hmoty, případně energetická náročnost operace je vyjádřena množstvím nafty vztažené na jednotku opracované hmoty (Janeček a kol. 2011). Pro energetickou náročnost výrobních systémů v těžbě a dopravě dřeva realizující činnost pomocí pasivních pracovních orgánů, platí základní vztah: (kw) (1) F síla, kterou ke své práci potřebuje souprava (N) v rychlost pohybu soupravy (m.s -1 ) η c celková účinnost energetického prostředku ( - ) N příkon potřebný k práci soupravy (kw) 36
V praxi se však obvykle vyjadřuje měrná energie nutná k procesu realizace VS těžbě a dopravě pomocí množství paliva - nafty, které je potřebována k vytvoření dané operace. Vztah mezi měrnou spotřebou motoru a kilogramovou spotřebou motoru je dán rovnicí: Q GKg = N j. q 10-3 (Kg.h -1 ) (2) Q GKg hodinová spotřeba paliva pracujícího motoru (Kg.h -1 ) q měrná spotřeba motoru (gkw -1.h -1 ) N j jmenovitý výkon motoru (kw) Dělením hmotnosti nafty měrnou hmotností nafty γ udávanou v kg.l -1 paliva se obdrží rovnice vazby mezi režimem práce stroje a energetickou náročností práce v litrech paliva za hodinu práce stroje. (l.h -1 ) (3) Toto množství energie je pro praktické účely udáváno v množství spotřebované nafty, vztažené na jednotku vykonané práce. Udává se v litrech nafty spotřebovaných na jeden m 3. Hodnota množství paliva vztaženého na jeden metr krychlový při operaci se zjišťuje experimentálně. Při experimentálním měření se vychází z rovnice (3) dělené výkonností. Dělíli se rovnice (3) výkonností, obdrží se hodnota měrné spotřeby nafty na jednotku fyzicky vykonané práce při operaci dopravy dříví. (l.m -3 ) (4) Ō Hl měrná spotřeba energie daná spotřebovanou naftou vloženou na výkonnost realizovanou operací VS (l.m -3 ) Q Hl hodinová spotřeba energie operace VS (l.h -1 ) T p doba měření nutná k vytvoření standardu (h) γ měrná hmotnost nafty (Kg.l -1 ) 37
F(t) síla nutná k realizaci operaci VS (N) v(t) rychlost realizující VS (m.s -1 ) q(t) měrná spotřeba motoru (q.kw -1.h -1 ) Wp(t) okamžitá výkonnost operace obdělání plochy (m 3.h -1 ) ηc(t) účinnost přenosu energie z motoru na pracovní orgány ( - ) Formální řešení rovnice (4) není možné, s ohledem na měnící se hodnoty parametrů s časem. Průměrná hodnota měrné spotřeby energie (nafty), vložené na jednotku fyzicky vykonané práce v operaci se získává měřením. Energetická náročnosti operace realizované systémem s aktivně pracujícím orgánem je dána vztahem: N(t) = F(t). v(t). η c1-1 (t) + M K (t) ω(t). η c2-1 (t) (W) (5) Dále uvedená rovnice udává energii vztaženou na jednotku opracované hmoty, používá automatizované či neautomatizované systémy k získání standardních hodnot energetických náročností procesu těžby a dopravy dříví. (l.m -3 ) (6) Mk(t).ω(t) F (t) η c1,2 (t) M K (t) energie potřebná v jednotce času k práci VS (W) energie rotačního pohybu potřebná v jednotce času k práci soupravy k zajištění rotačních pohybů (W) síla potřebná k překonání odporu konstrukčních prvků (N) v pracovní rychlost soupravy VS (N) účinnost přenosu energie z motoru na pracovní či pomocné orgány VS (DDD) konající trakční či rotační pohyby ( - ) kroutící moment nutný k překonání odporů 38
rotujících pracovních či nepracovních orgánů (Nm) ω (t) úhlová rychlost rotujících pracovních či nepracovních orgánů při procesu VS (s -1 ) W p pracovní výkonnost (m 3.h -1 ) γ měrná hmotnost nafty (kg.l -1 ) T p čas práce (h) q měrná spotřeba (g.kw -1.h -1 ) Význam rovnice spočívá v tom, že na jejím základně lze experimentálně měřit množství energie nutné k opracování daného množství hmoty při operaci VS. 3.7 Ekonomické aspekty Hospodárnost provozu, každého těžebně-dopravního stroje je funkcí jeho časového a výkonnostního využití. Větší intenzita využívání je předpokladem vyšší hospodárnosti. Čím více technických jednotek tyto stroje vyrobí, tím jsou přímé i celkové náklady na výrobu technické jednotky menší. Váha tohoto argumentu roste se zobrazovací hodnotou stroje a velikostí provozních nákladů. Čím je stroj dražší, tím jsou materiálové a mzdové náklady, jakož i náklady na servis stroje větší, tím důsledněji a zodpovědněji je třeba zabezpečit organizaci (logistiku) strojů (Janeček a kol. 2011). U víceoperačních strojů je prakticky nemožné zabezpečit hospodárnou práci v rámci klasického jednosměnného provozu. Proto víceoperační těžebně dopravní uzly (harvestor, forwardér) vždy pracují v prodloužených pracovních směnách, nebo nejméně na dvě pracovní směny, takže celková doba provozu strojů během 24 hodin dosahuje 75 až 80 % disponibilního času dne. Proto chceme co nejpřesněji kalkulovat náklady na provoz stroje a vycházet z objektivních a reálných vstupních údajů. Nejpřesnějším ukazatelem, pro který se kalkulují provozní náklady, je pracovní (provozní) hodina stroje (Janeček a kol. 2011). Pracovní hodina stroje je základní časovou jednotkou kalkulace. Tato časová jednotka není totožná s tzv. motohodinou stroje, protože stroj ještě nemusí pracovat, když je motor v chodu, např. při opravě. 39
Provozní hodina stroje zahrnuje pracovní činnost stroje po dobu jedné hodiny, vč. neproduktivních časů v trvání do 15 min., tzn. po dobu provozní hodiny stroj pracuje nejméně 45 min. a nejvíce 60 min. (Ulrich a kol 2002). Kromě všeobecné kalkulace nákladů na provoz harvestorů a forwardérů každá firma, která vykonává služby v těžební činnosti, má vlastní systém kalkulace nákladů pro jednotlivé stroje. Souvisí to se skutečností, že dodavatelské firmy mají různou techniku a rozdílné typy funkčně stejných strojů a mohou mít různé vstupní náklady pro kalkulace. Stejně charakteristické mohou být ceníky, které si jednotlivé firmy sestavují podle svých zkušeností s používanými druhy a typy rozměrů strojů. Do kalkulace jsou často zakomponovány i zkušenosti operátorů a denní rytmus práce tak, aby mohly být firmy konkurenceschopné v rámci výběrových řízení (Janeček a kol. 2011). Na výkonnost a hospodárnost provozu víceoperačních strojů má mimořádný vliv i technologická a pracovní disciplína. Každá benevolence při nedodržování přijatých pravidel se bezprostředně odrazí ve snížení produktivity práce. Na druhé straně správná technologická příprava pracovišť, správná organizace práce a objektivní kalkulace při porovnání nákladů různými technologiemi umožní vypracovat konkrétní těžební a dopravní činnosti rychleji, kvalitně a zejména hospodárně. Hospodárnost a celková efektivnost těžebních prací, vykonávaných v konkrétním ekonomickém prostředí, nemusí vždy korespondovat s objektivními ukazateli. Přemíra nabídek služeb klasickými technologiemi (JMP, kůň, UKT, lanovka většinou se staršími opotřebenými stroji) a s tím spojené dumpingové ceny práce mohou krátkodobě narušit objektivní parametry hospodárnosti výroby. Nižší cena práce u klasických technologií však zpravidla souvisí se zvýšenými škodami na lesním prostředí a s nevhodnými ergonomickými parametry práce a s její nízkou produktivitou (Janeček a kol. 2011). Účinnost klasické technologie je časově omezena zejména proto, že poskytování levných služeb neobsahuje princip reprodukce strojů. Tím je tato práce levnější. Ze strategického hlediska jsou však strojní technologie na základě víceoperačních strojů zárukou vyrovnanosti a stability produkčních, ekonomických i ekologických vazeb mezi biologickými a technickými požadavky v současném lesnictví (Janeček a kol. 2011). 40
3.8 Ekologické dopady Veškeré ekologické dopady jsou z pohledu lesního hospodářství posuzovány z pohledu poškození, která mají okamžitý, nebo dlouhodobý vliv na jednotlivé stromy, ale i na les jako celek: Mechanické poškození stromů a kořenů Vznikající při pojezdu těžkých strojů po půdě a poškozují jemné a silné kořeny mechanickým poškozováním (Becker, 1986). Zhutnění půdy V prostředí lesa lze při pojezdu strojů předpokládat zhutnění půdy. V delším časovém horizontu se může pojezd strojů promítnout do snížené dostupnosti volně pohyblivých látek (jako O 2, CO 2, vody a některých živin) v rhizosféře (Skoupý a kol. 2011). Zhutnění půdy je ovlivněno jak vnitřními půdními faktory, tak vnějšími faktory (Horn, 1987). Emise spalin a provozních kapalin Samozřejmostí, spojenou s provozem strojů se spalovacím motorem, je produkce a vypouštění provozních látek ať už úmyslně, nebo neúmyslně při chodu stroje. Všechny tyto látky jsou však nebezpečné pro životní prostředí. Mezi tyto látky řadíme emise spalin pohonných hmot, možné úniky pohonných látek, společně s ostatními provozními kapalinami (hydraulické oleje, motorové oleje, vazelíny a jiná maziva) do půdy a následně do spodních vod. 3.8.1 Emise Změna klimatu má globální dopad na životní prostředí a emise, které způsobují, globální oteplování. Emisními prvky jsou hlavně CO 2, SO x, N 2 O a CH 4, stejně jako různé formy CFCs (chlorofluorocarbons). Harvestory a forwardéry jsou jako producenti těchto látek zařazeny do kategorie mobilních zdrojů znečišťování ovzduší, jenž definuje zákon č. 86/2002 Sb., o ochraně ovzduší, v 4 odst. 2 písm. b). Emise produkované během těžebně dopravních činností souvisejí buď s palivem (CO 2, SO x ), nebo s činností motoru (uhlovodíky, NO x ). Využívání obnovitelných paliv, zlepšení v konstrukci motorů a přizpůsobení motorů pro lesní hospodářství by mohlo snížit tyto druhy emisí (Berg, S.; Lindholm, E. L. 2005). 41
Při monitorování emisních látek vyprodukovaných VS, vycházíme z rovnice (7) upravené do tvaru: (g.m -3 ) (7) CL (t) měrná hodnota CL vzniklá spálení 1 g nafty (paliva) (g.kw -1.h -1 ) Parametry rovnice jsou specifikovány v kapitole (2.6). V ustanovení 3 odst. 1 zákona o ochraně ovzduší je právnickým i fyzickým osobám dána povinnost omezovat a předcházet znečišťování ovzduší a snižovat množství jimi vypouštěných znečišťujících látek. Únik oleje, který slouží k mazání řetězu motorové pily a harvestoru do životního, prostředí je možno zařadit pod ustanovení 3 odst. 3 písm. a) zákona č. 185/2001 Sb., o odpadech, neboť k úniku oleje dochází při výrobě dříví a lze tak olej označit za vedlejší produkt výroby. Negativní vliv uvolňování oleje do lesního ekosystému je zmírněn používáním biologicky odbouratelného oleje (ukládá 32 odst. 8 lesního zákona). U harvestorů je vysoká pravděpodobnost poškození hydraulického systému stroje vlivem pracovní činnosti, ale i neodborným zacházením a úniku hydraulické kapaliny do ekosystému. Vlastníkovi lesa je dána povinnost používat biologicky odbouratelnou hydraulickou kapalinu ( 32 odst. 8 lesního zákona). Jelikož při takovéto havárii je množství uvolněné hydraulické kapaliny značné a zasažení půdy v místě havárie významné. 3.8.2 Zhutnění půdy Zdravá půda je základní podmínkou pro udržení komplexního udržitelného lesa. Kontrola systému s velkou reprezentativností a zajištění sebezachování jsou důležité pro plnění funkcí půdy. Nesprávnou jízdou na přirozeně podmáčených půdách vznikají hluboké a dlouhé rýhy způsobující efektivní změny, které ovlivňují půdu. Omezují objem pórů a kapilární sítě snižují přepravní kapacitu půdy pro vodu a vzduch. Zásobování kořenů vodou a vzduchem je nezbytnou podmínkou pro úrodnost půdy. Snížení úrodnosti půdy má vliv na efektivitu produkce dřeva, její zachování je v zájmu vlastníka a odborného správce lesa, jelikož jsou zde veřejné zájmy spojené se stavem půdy, jako jsou ovzduší a pitná voda, které 42
jsou ohroženy. Vysoká hmotnost stroje vede k velkému zatížení a tím zvýšení nebezpečí ztráty na produkci dřeva a snížení přirozené obnovy v klíční oblasti a růstu kořenů, které jsou v nebezpečí. (Lüscher 2009). Teorie vzniku a šíření těchto tlaků v půdě při pojezdu těžebně dopravních strojů spadá do problematiky tzv. terramechaniky (Salanci a kol. 1989). Při pojezdu mechanizmu po podložce se kola nebo pásy stýkají s podložkou v takzvané dotykové ploše, jež je tvořena převážně jen vzorkem dezénu. Při zaboření pneumatiky či pásu až po boky již mluvíme o ploše dosedací, jež je u kolových podvozků tvořena pouze eliptickou plochou dosedající pneumatiky narozdíl od pásového podvozku, který má dosedací plochu tvořenou celou obdélníkovou plochou dosedajícího pásu. Tímto procesem dochází k deformaci struktury půdy a k omezení možnosti výměny plynů v půdě, proto se zde začíná zvyšovat vzdušný obsah CO2, který se zde začíná hromadit (Wilpert, 1999). Hromaděním CO 2 je též ovlivněna aktivita půdních organizmů, jež je daná strukturou půdy a její vlhkostí, jakož i příjem energeticky důležitých živin pro kořenový systém. Proto je narušena veškerá biologická aktivita stromů (Skoupý a kol. 2011). Převážně k povrchovým deformacím dochází u lesních cest postavených na podmíněně únosných půdách, kde je sjízdnost ovlivněna především tloušťkou substrátu. V závislosti na velikosti substrátu je proto důležité, aby na méně únosných půdách byly lesní cesty doplněny o tenkou vrstvu asfaltové směsi (O'Mahony 2000). 3.8.3 Poškození kmenů a kořenů Kořenový prostor pod středoevropskými smrkovými porosty je jen několik cm vysoký (8 20 cm). Zde dochází k výměně iontů, pohybu vody a k výměně plynu s atmosférou. Biogenním propojením systémů pórů mají kořeny kontakt k vodě, k zásobě iontů v pevných částečkách půdy a ke vzduchu. Takto je kořenový systém stromů nejvíce poškozován na vlásečnicích, které jsou rozprostřeny přímo pod půdním povrchem. Úměrně s mechanickým narušením půdního povrchu (stlačením) dochází taktéž k narušení až přetrhání kořenového systému (Janeček 2011). Příčinou vlastního poškození stojících stromů je však interakce s káceným, nebo manipulovaným dřívím či interakce s lesnickou mechanizací, kdy dochází k poškození stromu strojem resp. jeho částí (trakční ústrojí, kabina, klanice, jeřáby, atd.). Přičemž ke snížení 43
kvality vyprodukovaného dříví dochází znehodnocením převážně oddenkových částí stojících stromů (Malík, Dvořák, 2007). Nemalou roli hrají také právě používané těžební metody, které mají vliv na rozsah škod. Za výhodné jsou považovány takové, při kterých se soustřeďují relativně krátké výřezy (Lasák, Němec, 1996). Oborem, který se touto problematikou zabývá, je ekofyziologie (viz. Neruda a kol., 2005, 2008). Jejím cílem je objektivně stanovit následky mechanického narušení kořenů a speciálně změn jejich funkčního stavu, jak jej odráží jejich schopnost absorbovat, respektive transportovat, vodu. Poškození těchto kořenů znamená okamžité přerušení jejich absorpční funkce s následným přerušením transpiračního proudu ve vodivém systému. Jeho změny jsou detekovatelné ve skeletových kořenech a v kmenech k těmto kořenům náležejících. 44
4 Metodika 4.1 Místa terénních měření Veškeré měření bylo prováděno celkem na třech lokalitách v České republice, jednalo se o Lesní správu Plasy polesí Obora, lesy v okolí vesnice Čeminy na Plzeňsku a lesy v blízkosti Liběchova na Mělnicku. Liběchov na Mělnicku: jedná se o lesní majetek pana Josefa Homolky. Lokalita se nachází 10 km západně od Mělníka, v přírodní lesní oblasti 17 Polabí (obr. 13). Nadmořská výška se pohybuje kolem 250 m n. m. Lokalita patří do teplé oblasti s ročním průměrem nad 8 o C s průměrnými ročními srážkami pod 800 mm. V území převládají větry západního kvadrantu. Měření práce zde bylo monitorováno, celkem v osmi lesních porostech, ve kterých se prováděl výchovný zásah s intenzitou kolem 30%. Celková plocha všech sledovaných porostů byla 10,68 hektaru. Hlavní dřevinou ve všech porostech tvořila borovice, jejíž zastoupení se pohybovalo kolem 80% a příměs zde tvořil hlavně smrk modřín a bříza. Ve všech vychovávaných porostů bylo celkem vyrobeno 8352 různých sortimentů z vytěžených stromů. Terén se zde nacházel dost variabilní od rovin až po svahy se sklonitostí kolem 10%, od rovného povrchu po různé erozní rýhy či pískovcové skály. I věk porostu byl v daných porostech různorodý a pohyboval se od 28 do 56 let s hmotnatostí v intervalu 0,07m 3 až 0,15m 3. 45
Obrázek 13: Mapa lokality Liběchov Lesní správu Plasy polesí Obora - jedná se o lesní majetek Lesů České republiky s.p. Lokalita se nachází 15 km severně od Plzně (obr. 14). Tyto porosty jsou součástí 6 přírodní lesní oblasti Plzeňská pahorkatina a nacházejí se v nadmořské výšce přibližně 400 m. Měření práce zde bylo monitorováno v jedenácti lesních porostech, ve kterých se prováděl výchovný zásah s intenzitou kolem 20%. Celková plocha všech sledovaných porostů byla 76,82 hektaru. Hlavní dřevinou ve všech porostech zabíral smrk, jehož zastoupení se pohybovalo kolem 70% a příměs zde tvořila hlavně borovice s modřínem a listnáči. Ve všech vychovávaných porostů bylo celkem změřeno 12 275 vytěžených stromů. Terén se zde nacházel dost variabilní od rovin až po svahy se sklonitostí kolem 25%, od rovného povrchu po různé erozní rýhy. I věk porostu byl v daných porostech různorodý a pohyboval se od 78 do 120 let s hmotnatostí v intervalu 0,20 m 3 až 1,08 m 3. 46
Obrázek 14: Mapa lokality polesí Obora Čeminy- jedná se o lesní majetek společnosti Macht s.r.o.. Lokalita se nachází 10 km západně od Plzně (obr.15). Tyto porosty jsou součástí 6 přírodní lesní oblasti Plzeňská pahorkatina a nacházejí se v nadmořské výšce přibližně 400 m. Měření zde práce bylo monitorováno ve dvanácti lesních porostech, ve kterých se prováděl výchovný zásah s intenzitou kolem 30%. Celková plocha všech sledovaných porostů byla 23,84 hektaru. Hlavní dřevinou ve všech porostech zabírala borovice, jejíž zastoupení se pohybovalo kolem 95% a příměs zde tvořil hlavně modřín. Ve všech sledovaných porostech bylo celkem změřeno 1083 vytěžených stromů. Terén se zde nacházel dost variabilní od rovin až po svahy se sklonitostí kolem 25%, od rovného povrchu po různé erozní rýhy. I věk porostu byl v daných porostech různorodý a pohyboval se od 21 do 45 let s hmotnatostí v intervalu 0,046m 3 až 0,142m 3. 47
Obrázek 15: Mapa lokality Čeminy 4.2 Sledované stroje Celkem se jednalo o tři harvestorové uzly, které pracovaly na daných lokalitách. Z nich byli měřeny celkem dva forwardéry (Rottne F9 solid, John Deer 1110D) a jeden harvestor (Logset 5H Titan). 4.2.1 Logset 5H Titan Logset 5H Titan je kompaktní harvestor, pro probírkovou těžbu a také pro slabší holosečnou těžbu. V přední části se nachází boggie náprava, která společně se zadními velkými koly umožňuje dobrou únosnost strojů na půdě. Díky hydraulickému jeřábu, který má dosah až jedenáct metrů, nemá problém se zpracováním stromů, aniž by opustil pracovní 48
linku. Logset 5H je vybavený čtyřválcovým dieselovým motorem Sisu. U tohoto typu je však možnosti vybrat mezi čtyřválcovým a šestiválcovým dieselovým motorem(prospekt Logset). Technická data : Logset 5H Hmotnost 13 900 kg Délka 6 445 mm Šířka 2 450 2 760 mm Výška 3 659 mm Světlá výška 575 mm Motor Typ Sisu 49 EWA Výkon 125 kw Kroutící moment 665 Nm Nádrž 550 l Systém přenosu síly Typ - Hydrostatický mechanismus Síla tahu 130 kn Kola Přední 600/50-22,5 700/45-22,5 Zadní 600/65-34 700/55-34 Hydraulický systém Výkonnost 145 l / min Olejová nádrž 200 l Hydraulický jeřáb- Typ Loglift 181V Zdvihová síla 138 knm Dosah 11 m Těžební hlavice 4M Hamster TM Technická data těžební hlavice: 4M HamsterTM Míry a váha Váha Délka 700 kg 1140 mm 49
Výška 1355 mm Šířka 1100 mm Kácení a krácení Maximální úřez 470 mm Délka lišty 560mm Měřící zařízení Supercut Vyvětvovací nože Horní pevný nůž 1 ks Synchro-Knife,, nože 4 ks Dolní vyvětvovací nůž 1 ks Posun Podávací rychlost 4-5 m/s Posouvací síla 17 kn Podávací zařízení 3 kola Podávací motor 2x315/1x500 cm 3 Hydraulický systém Typ - Konstantdruck Doporučená kapacita čerpadel 180-230 l/min Tlak 210 bar Výkon 70 kw Elektrické zařízení 24 V Podle výkonu motoru (125 kw ) a šířky (2450 2760 mm) se jedná o harvestor střední výkonové třídy viz. Tabulka 1, ale podle dosahu jeřábu (11 m), maximálního průměru na úřezu (470 mm ) a hmotnosti se jedná o velký harvestor. Největší výhodou tohoto stroje je to, že je velmi úzký (2450 2760 mm) a v porostech, ve kterých pracoval dosahovaly linky maximálně šířky 3,5 m. Nevýhodou je naopak jeho větší hmotnost (13 900 kg ), která ovlivňuje únosnost půdy. 50
malý středně velký velký výkon motoru kw < 70 70-140 > 140 hmotnost t 4-8 9-13 13-15 (18) šířka cm 160-200 240-280 260-290 dosah jeřábu m 6 8,5-10 10-11 (15) hmotnatost stromu m3/strom do 0,15 do 0,35 nad 0,35 max. průměr na úřezu cm 20-35 35-45 45-65 výkon m3 / mth 3-5 4-8 5-15 roční výkon m3 / rok 7-8 tis 12 tis 18 tis Tabulka 1: Charakteristické údaje harvestorů ( dle FPP Harvestor/Forwarder, 1998 ) Motohodina zahrnuje 15 min přestávku. 4.2.2 Rottne F9 solid Pro konstrukci ROTTNE SOLID F9-6 byly použity nejmodernější komponenty, které splňují náročné požadavky na životnost, úsporu energie, vysoký pracovní výkon, ekonomický a hlavně ekologický provoz. Vzhledem k pružnému převodu hnací síly, k osmikolovému podvozku, nízké hmotnosti stroje a optimální nosnosti, dosahuje tato vyvážecí souprava velmi malého tlaku na půdu. ROTTNE SOLID F9-6 má všechny vlastnosti vyžadované u vyvážečky využívané při probírce: stabilitu, pružnost a dobré jízdní vlastnosti, které se velmi dobře osvědčují v náročných pracovních podmínkách a hustých porostech. Technická data: Rottne F9 solid Hmotnost Délka Šířka Výška Světlá výška Motor Typ John Deer 608 HT Výkon Kroutící moment Nádrž Systém přenosu síly Typ - Hydrostatický mechanismus Síla tahu 10 600-11 500 kg 8 513 mm 2 530mm 3 580 mm 580 mm 104 kw 540 Nm 140 l 150 kn 51
Hydraulický systém Olejová nádrž Hydraulický jeřáb- Typ RK 62 Dosah Hultdins drapák SG-260 Nákladový prostor Nosnost 165 l 6,9 m 9 000 kg 4.2.3 John Deer 1110D John Deere 1110D je ve své třídě nejoblíbenějším forvardérem. Diky své mnohostrannosti a spolehlivosti si získává stale nové příznivce od probírek až do mýtních těžeb. Tento obratný a silný vyvážecí traktor si najde svoji cestu i v tom nejsložitějším terénu. John Deere 1110D v sobě kombinuje vynikající výkonnost s ohleduplnosti k životnímu prostředí. Technická data : John Deer 1110D Hmotnost Délka Šířka Výška Světlá výška Motor Typ John Deer 608 HT Výkon Kroutící moment Nádrž Systém přenosu síly Typ - Hydrostatický mechanismus Síla tahu Hydraulický systém Výkonnost Olejová nádrž Řídící systém Total machine control/timbermatic 700 15 370 kg 94 25/10 316 mm 2 700 3 106 mm 3 700 mm 605 mm 120 kw 719 Nm 150 l 150 kn 145 l / min 165 l 52
Hydraulický jeřáb- Typ CF 5 Zdvihová síla 102 knm Dosah 10 m Nákladový prostor Délka 4581 mm Vnější šířka 2 663-3 303 mm Plocha příčného průřezu 4-4,8 m 2 4.3 Specifikace podmínek obtížnosti Pro potřeby optimalizace byla měřena v terénu řada faktorů, které ovlivňují výkonnost a provoz vyvážecích souprav. Jedná se o hodnoty jako je čas na těžbu a vyvezení jednoho m 3, dopravní vzdálenost, spotřeba pohonných hmot, ekonomická náročnost daného stroje a výrobní podmínky na pracovišti. O určení dané specifikace podmínek se rozhodovalo na základě aktuálních zjištěných charakteristik, které se archivovaly ve formuláři specifikace přírodních podmínek a stupňů obtížnosti (příloha 1 a 2), které se stanovily výpočtem pomocí vzorce: SO... stupeň obtížnosti prováděných prací (-) N i... charakteristika obtížnosti archivovaná na formuláři (příloha č.2), N i ε < 1-6 > (-) n.... počet charakteristik obtížnosti (-) Po výpočtu byly následně porosty zařazeny do následujících tříd podle stupňů obtížnosti prováděných prací jak je vidět v tabulce 2. Podmínky operace Stupeň obtížnosti prováděných prací Podmínky lehké 1-2,49 Podmínky středně těžké 2,5-3,99 Podmínky těžké 4 - Tabulka 2: Kategorie podmínek operace (8) 53
4.2 Energetická náročnost a časová struktura daných mechanizačních prostředků Souběžně zde byla vytvářena databáze časů na jednotlivé operace, jako je čas na vytvoření nákladu, čas na jízdu do porostu, čas na jízdu z porostu a čas na vykládání nákladu u forwardérů (přílohy 7). U harvestorů se jednalo o úseky výrobní operace jako jsou čas na pojezd do pracovního postavení, čas na uchopení vybraného stromu, čas na pokácení a čas na zpracování pokáceného stromu. Tyto časy byly následně využity na výpočet výkonnosti práce pomocí vzorců 9-15. (9) t n čas nakládání dřeva (h) t j čas jízdy (h) t v čas vykládání (h) V objem dříví na jednu pracovní operaci (m 3 ) W k konstrukční výkonnost těžebně dopravních systémů (m 3.h -1 ) (10) t p - čas na pojezd do pracovního postavení (h) t u - čas na uchopení vybraného stromu (h) t k - čas na pokácení stromu (h) t z - čas na zpracování pokáceného stromu (h) Dále zde byly vypočítány i následné výkonnosti jako je výkonnost provozní W p a směnová. Pro potřeby výpočtu těchto výkonností byla během terénního měření sbírána data týkající se denní spotřeby času u sledovaných strojů. Veškeré tyto naměřené hodnoty se systematicky zaznamenávaly do formulářů denní spotřeby času (přílohy 9-10) Provozní výkonnost je určena výkonností konstrukční W k a technicko-organizačními podmínkami práce systémů těžby, které jsou vyjádřeny koeficientem využití práce na porostu. 54
W p = W k. τ p (11) τ p.. koeficient využití práce na porostu [-] Tento koeficient práce byl získán pomocí měření v terénu a výpočtem za pomocí vztahu 12. T 1 čas provádění těžby, nakládaní, vykládání, jízdy a prostojů během práce směny (h) n i=1t 1p čas technicko-organizačních prostojů při práci na (12) porostu (h) T p čistý čas práce těžebně dopravního systému (h) čas technicko-organizačních prostojů t ip dílčí prostoj na porostu (h) (h) n počet dílčích prostojů (-) Výkonnost směnová je dána skutečnou fyzicky vykonanou prací za dobu jedné směny. Směnová výkonnost je závislá na výkonnosti provozní W p a na technicko-organizačních podmínkách, které nastávají během práce po dobu směny a jsou vyjádřeny koeficientem využití směny. Pro směnovou výkonnost platí následující vztah: W sm = W p. K s (12) W sm směnová výkonnost těžebně dopravních systémů (m 3.h -1 ) K s koeficient využití směny (-) (13) (14) t is čas dílčích prostojů vzniklých v čase směny T sm 55
při práci těžebně-dopravních systémů (h) i počet dílčích prostojů vzniklých v čase směny T sm (-) Posledním hledaným koeficientem bude koeficient využití pracovních dní v sezóně K p, který bude stanoven podle vztahu 15. (15) K p koeficient využití pracovních dní v sezóně (-) n 1 počet dní využitelných pro práci v porostu (-) 1800 plánovaná hodnota počtu hodin práce (h) Pro potřeby výpočtu ekonomické a energetické náročnosti se zaznamenávala spotřeba pohonných hmot během pracovní směny pomocí softwaru, který je součástí vyvážecího traktoru a harvestoru. Kontrola těchto hodnot se poté ještě prováděla pomocí měření množství dolévaného paliva do nádrže na plný stav, zde se využívalo zařízení na tankování s digitálním měřením průtoku (obrázek 16), které měly firmy umístěné v servisních automobilech. Tyto hodnoty se pak následně srovnaly se stupněm obtížnosti a hmotnatostí těžených stromů v porostu. 56
Obrázek 16: Průtokoměr HORN na měření množství tankovaného paliva 4.3 Ekonomická náročnost Pro potřeby ekonomické náročnosti bylo potřeba získat celou řadu údajů spojených jak se samotným provozem stroje, jeho pořízením, ale i s náklady na operátora, údržbu a daně a poplatky s tím spojené. Z tohoto důvodu byly od jednotlivých vlastníků a od operátorů zjišťovány základní hodnoty ekonomických parametrů, které byly posléze zaznamenávány do formuláře ekonomických parametrů. Následně bylo provedeno pro jednotlivé stroje, u kterých bylo prováděno experimentální měření, vypočítání ekonomické náročnosti, které bylo dosaženo dosazením do vzorců jednotlivých údajů podle vzorců 16-28 s využitím získaných hodnot z tabulky ekonomických parametrů daného stroje (příloha 3). 4.3.1 Měrné náklady na spotřebovanou naftu (N EN ) 57
Na základě naměřených a vypočítaných energetických standardů byly pomocí vzorce č. 16 vypočítány měrné náklady, potřebné na pořízení pohonných hmot ve vztahu k jednotce vyrobené suroviny. N EN = Q. c SN N (Kč.m-3 ) (16) C N...... cena nafty (Kč.l -1 ) Q SN......energetický standard (l.m 3 ) 4.3.2Měrné náklady na amortizaci systému (N A ) Jedná se o pravidelný odpis určité sumy z hodnoty víceoperačních strojů v lesním hospodářství vyjadřující jejich opotřebování při výrobě a provozu. Tato hodnota byla vypočítána jako výše odpisu ze zůstatkové ceny vztažená na jednotku výroby. N A = [.( c N c )/( F. t )]. 1 + r (Kč.m -3 ) (17) W 1000 poř dopr zst 0 c poř...... pořizovací cena (Kč.10-3 ) N dopr..... náklady na dopravu při pořízení (Kč.10-3 ) c zst...... zůstatková cena v tis. Kč [Kč.10-3 ] F o....... doba odepisování zařízení v letech [rok] t r........ fond pracovního zatížení [h.rok -1 ] W p....... pracovní výkonnost [m 3. h -1 ] p 4.3.3Měrné náklady na pořízení (N poř ) Na základě údajů získaných o pořizovací ceně a dalších informací spojených s pořízením daného stroje byla vypočítána pomocí vzorců 18-20 velikost nákladů spojených s pořízením přepočítaná na jednotku vyrobené suroviny pro tři různí způsoby pořízení (půjčku, leasing a přímí nákup). 58
4.3.3.1 Pořízení na půjčku t spl 100 + p 1000 poř 0 100 půů N poř =. c 1 /( F. t ) r 1. W p (Kč.m -3 ) (18) c poř... pořizovací cena v tis. Kč (Kč.10-3 ) c půj... úroková sazba u půjček v % (%) t spl....doba splatnosti půjčky v letech (roky) F o.... doba odepisování systému v letech (roky) t r..... fond pracovního nasazení v letech (roky) W p....pracovní výkonnost (m 3 h -1 ) 4.3.3.2 Pořízení na leasing t prn 100 + p 1 r. (Kč.m -3 ) (19) 100 W p leas N poř =.( c c c ) 1 /( F. t ) 1000 poř akon odk 0 c poř...... pořizovací cena v tis. Kč (Kč.10-3 ) c akon..... cena akontace v tis. Kč (Kč.10-3 ) c odk...... odkupní cena v tis. Kč (Kč.10-3 ) p leas...... doba pronájmu v letech (roky) t prn.......doba pronájmu v letech (roky) F o....... doba odepisování zařízení v letech (roky) t r........fond pracovního nasazení v letech (h.rok -1 ) W p.......provozní výkonnost (ha.h -1 ) 4.3.3.3 Pořízení nákupem 100 + p 100 úsp N poř =. c 1 /( F. t ) Fo 1000 poř 0 c poř...... pořizovací cena v tis. Kč (Kč.10-3 ) p úsp...... úroková sazba vkladů v % 59 r 1. W p (Kč.m -3 ) (20)
F o....... doba odepisování zařízení v letech (roky) t r........fond pracovního nasazení zařízení (h.rok -1 ) W p.......provozní výkonnost (m 3.h -1 ) 4.3.4 Měrné náklady na pojištění (N poj ) Z výše pořizovací ceny se vypočítává roční pojistná sazba na provoz stroje, ke které jsou připočteny náklady na zákonné pojištění a následně je celková hodnota přepočítán a na hodnotu vyjadřující náklady v korunách na jeden metr kubický. N poj = prs 1000. c poř. p zák / t r 1 +. (Kč.m -3 ) (21) 100 W c poř...... pořizovací cena v tis. Kč [Kč10-3 ] p rs...... roční pojistná sazba v % p zák...... zákonné pojištění v Kč za rok t r........ fond pracovního nasazení v hod/rok W p....... pracovní výkonnost [Kč.m 3 ] p 4.3.5 Měrné náklady na daně (N daně ) Měrné náklady na daně vycházejí ze poplatků v určité výši, které je státem stanovená jedná se o takové poplatky jako je silniční daň a různé poplatky vyplívající z provozu takovéhoto stroje. N daně = [( d d + d )/ t ]. sil 1 + dzn ost r (Kč. m -3 ) (22) W d sil...... silniční daň v Kč za rok d dzn......dálniční známka v Kč d ost...... ostatní daně a poplatky v Kč za rok t r........fond pracovního nasazení za rok W p.......provozní výkonnost (m 3.h -1 ) p 60
4.3.6 Měrné náklady na uskladnění (N uskl ) Náklady na uskladnění jsou spojené s potřebou uskladnění a přechovávání stroje po dobu, když není na pracovišti a jejich výše obvykle vychází z velikosti plochy potřebné k jeho zaparkování a ponechání zde po určitou dobu. N uskl = [ S c / t ]. 1. s r (Kč.m -3 ) (23) W p S........ plocha nutná k uskladnění zařízení v m 2 c s........ cena za m 2 plochy k uskladnění v Kč t r........ fond pracovního nasazení zařízení v hod/rok W p....... pracovní výkonnost [Kč.m -3 ] 4.3.7 Měrné náklady na údržbu (N údrž ) Náklady na údržbu jsou spojované s provozem stroje, poněvadž u každého stroje, který pracuje je potřeba provádět v určitých intervalech údržbu a výše jejích nákladu tedy vychází z jistého součinitelu péče která se pohybuje v rozměru od 0,05 do 0,1 a je závislá na zůstatkové ceně stroje, ale i s nákladech spojených s dopravou stroje při pořízení. N údrž = [( c N c ). kf / F ]. poř 1 + dopr zst pal o (Kč.m -3 ) (24) W c poř....... pořizovací cena v tis. Kč N dopr...... náklady na dopravu při pořízení v tis. Kč c zst........ zůstatková cena v tis. Kč kf pal....... součinitel péče na 1000 litrů spotřebovaného paliva F o........doba odepisování zařízení v letech W p....... provozní výkonnost (m 3. h -1 ) p 61
4.3.8 Měrné náklady na pracovní sílu (N ps ) Náklady na pracovní sílu vycházejí buď z hodinové taxy která je předem stanovena nebo z množství vyrobených jednotek v závislosti na nichž je poté vyplácena mzda, kdy k samotným nákladům je potřebné připočítat i dodatečné náklady spojené s prací a součinitele příspěvku na sociální pojištění 25%a zdravotní pojištění 9%. N ps = ( N N ). 100 + p poj ms + dod + N ost. n prac. 100 (Kč.m -3 ) (25) W p N ms....... mzdové náklady na pracovní sílu v Kč/h N dod...... dodatečné náklady na pracovní sílu v Kč/h p poj........ součinitel příspěvku zaměstnavatele na sociální a zdravotní pojištění v % N ost...... ostatní náklady na pracovní sílu v Kč/h n prac....... počet pracovníků obsluhy zařízení W p....... pracovní výkonnost (m 3. h -1 ) 1 4.3.9 Měrné náklady variabilní (N var ) Variabilní náklady jsou náklady, jejichž objem a potažmo jejich výše je vyjádřená v penězích a roste spolu s objemem výroby. Variabilní náklady tak v sobě vždy zahrnují náklady spojené s množstvím energie, pracovní sílou a údržbou, což se neoddělitelně váže s každým metrem krychlovým. N var = N + N + N (Kč.m -3 ) (26) eng údrž ps 4.3.10 Náklady fixní (N fix ) Fixní náklady jsou náklady, jejichž objem vyjádřený v penězích není přímo závislý na objemu výroby. Fixní náklady tak nezahrnují to, co by se nějak neoddělitelně vázalo s každým jednotlivým vyrobeným zbožím. Jedná se o náklady, které je nutné odvádět nezávisle na objemu výroby ( náklady na amortizaci, pořízení, pojištění, daně a uskladnění) je však možné je rozpočítat na celkovou výrobu stroje za dané období. 62
N fix = N + N + N + N + N (Kč.m -3 ) (27). amor poř poj daně uskl 4.3.11 Měrné náklady celkem (N celk ) Celkové měrné náklady jsou náklady jejichž objem vyjádřený v penězích vzniká součtem nákladů fixních a variabilních. N celk = N fix + N var (Kč.m -3 ) (28) Veškeré výpočty poté byly zapsány do výsledkové tabulky (Tabulka 3). Zkombinováním těchto hodnot nakonec získáme celkové měrné náklady spojené s provozem jednotlivých strojů. Po dosazení vlivu pracoviště do výpočtu dosáhneme hodnot ekonomické náročnosti na dané pracoviště. Výsledná analýza se zabývá hlavně náklady spojenými s provozem a pořízením daného stroje ve vztahu k prostředí a ekologické čistotě práce. Měrné náklady na pořízení (N poř ) Tabulka 3: Výsledková tabulka Druhy nákladů Měrné náklady na spotřebovanou naftu (N EN ) Měrné náklady na amortizaci systému (N A ) Pořízení na půjčku Pořízení na leasing Pořízení nákupem Měrné náklady na pojištění (N poj ) Měrné náklady na daně (N daně ) Měrné náklady na uskladnění (N uskl ) Měrné náklady na údržbu (N údrž ) Měrné náklady na pracovní sílu (N ps ) Měrné náklady variabilní (N var ) Náklady fixní (N fix ) Měrné náklady celkem (N celk ) Výsledky 63
4.4 Ekologická čistota Za účelem vyjádření ekologické čistoty se zjišťovalo množství vypuštěných emisních látek v závislosti na spotřebě paliva na jednotku vykonané práce. Zde se vycházelo z hodnot naměřených na stacionárním motoru opatřeném brzdou a zařízením na měření množství emisí podle následujícího vztahu č. 29 se posléze spočítalo emisní zatížení na jednu hodinu práce. QCLi = QCLS. K%. KPi. Pj (29) i typ cizorodé látky ( - ) QCLi množství daného druhu cizorodé látky (g.h -1 ) K% koeficient redukce uvažující stupeň vytížení motoru ( - ) KPj koeficient redukce uvažující jmenovitý výkon motoru ( - ) Pj jmenovitý výkon motoru (kw) QCLS standard cizorodých látek (g.kw -1.h -1 ) % 40 50 60 70 80 90 100 K % 1,2 1,15 1,05 1,05 1,11 1,35 1,55 Tabulka 4: Koeficient redukce uvažující stupeň vytížení motoru P j 20 40 60 80 120 160 200 KPj 1,4 1,5 1,1 1 1,4 1,6 1,8 Tabulka 5: Koeficient redukce uvažující jmenovitý výkon motoru 64
Cizorodá látka Standard cizorodé látky (g.kw -1.h -1 ) NO x 2,00 CO 5,00 HC 0,60 SO 2 5,00 Pb 0,02 Mo 0,02 CO 2 7,50 Tabulka 6: Standardy cizorodých látek Úpravou vzorce č. 29 podělením provozní výkonností bylo již možné získat hodnoty množství uvolněných emisí v závislosti na jednotce vykonané práce za jednu normohodinu QCLi = (QCLS. K%. KPi. Pj) / W p (g.m -3 ) (30) Veškeré vypočtené hodnoty vztažené na jednotlivé stroje byly následně porovnávány s provozními parametry, které ovlivňují spotřebu pohonných hmot a tudíž i množství emisí uvolněných do prostředí. 4.5 Analýza vlivů provozních parametrů Analýzou vlivů provozních parametrů na spotřebu měrné energie, ekonomiky či čistoty práce, se stanovila vhodnost vybraného stroje pro jeho nasazení v daných podmínkách v závislosti na principu minimaxu. Následně pak byly vybrány takové výrobní podmínky, v kterých dané stroje pracují s nejnižšími dopady na energii, ekonomiku nebo ekologickou čistotou práce. 4.6 Statistická analýza dat 4.2.1. Postup ověření závislosti mezi náhodnými veličinami Pro stanovení míry statistické závislosti mezi náhodnými veličinami byla použita regresní analýza. 65
4.2.2. Regresní analýza: Jedná se o statistickou metodu, umožňující nám prozkoumat vztah mezi dvěma proměnnými a pomáhá nám pochopit, jak se změní hodnota závisle proměnné v návaznosti na změnu jedné z nezávisle proměnných (zatímco ostatní nezávisle proměnné zůstávají konstantní). Konečný odhad je založen na tzv. regresní funkci. Na základě tohoto předpokladu byla provedena u všech významných parametrů, které ovlivňují racionalizaci práce daného stroje regresní analýza s pomocí ní a indexu regrese byla i určena síla závislosti jednoho parametru na druhém a mohlo se i říci jak silná je tato závislost. 66
5. Výsledky Podle stanovené metodiky byl uskutečněný experimentální výzkum v problematice racionalizace práce nasazení a provozu vybraných těžebně dopravních strojů v lesním hospodářství České republiky. Veškeré výsledky, které jsou uvedeny dále, jsou použitelné hlavně pro projektování těžebně dopravních operací s využitím vybraných harvestorů a forwardérů. Pracujících na specifikovaných lokalitách. (viz. tabulky 7 a 8) 5.1 Specifikace výrobních podmínek obtížnosti práce u vybraných harvestorových technologií. Na základě postupu pro hodnocení výrobních podmínek z hlediska jejích obtížnosti byla pro všechny pracoviště zpracována analýza těchto stanovišť z hlediska provozně konstrukčního, tak aby bylo možné je zařadit do jednotlivých tříd obtížnosti. Pořadové číslo pracoviště Porost Stupeň obtížnosti Podmínky operace 1 948 F 9 2,19 Lehké podmínky 2 429 B 3 2,63 Středně těžké 3 429 B 4 2,63 Středně těžké 4 430 B 5 2,56 Středně těžké 5 429 D 4 2,56 Středně těžké 6 430 D 5 2,38 Lehké podmínky 7 924 B 12 1,94 Lehké podmínky 8 924 B10 2,13 Lehké podmínky 9 908 E 9 2,75 Středně těžké 10 917 C9 2,56 Středně těžké 11 918 C11 2,38 Lehké podmínky 12 947 C 9 2,13 Lehké podmínky 13 948 C 8 2,50 Středně těžké 14 948 C 9 2,25 Lehké podmínky 15 948 E 8 2,56 Středně těžké 16 949 E 10 1,88 Lehké podmínky Tabulka 7: Souhrn charakteristik podmínek obtížnosti u Forwarérů 67
Z tabulky 7, kde jsou shrnutá veškerá pracoviště, na kterých byla prováděná experimentální měření na forwardérech, můžeme vidět, že dané stroje pracovali pouze v podmínkách lehké a střední obtížnosti. V těchto podmínkách stroje dosahují optimálních výkonností a nedochází k příliš velkému namáhání strojů a jejich součástí. Celkem se jednalo o 8 pracovišť s lehkými výrobními podmínkami a stejný počet stanovišť s výrobními podmínkami středně těžkými. Pořadové číslo pracoviště Porost Stupeň obtížnosti Podmínky operace 1 203 E 7b 2,31 Lehké podmínky 2 239 A 5 2,50 Středně těžké 3 239 A 3b 2,38 Lehké podmínky 4 239 A 3b 2,44 Lehké podmínky 5 239 A 5 2,50 Středně těžké 6 239 A 5 2,50 Středně těžké 7 239 A 2 2,75 Středně těžké 8 239 A 3a 2,56 Středně těžké 9 239 A 5 2,31 Lehké podmínky 10 239 E 3b 2,38 Lehké podmínky 11 239 E 3b 2,44 Lehké podmínky 12 239 E 3b 2,44 Lehké podmínky 13 239 E 3b 2,19 Lehké podmínky Tabulka 8: Souhrn charakteristik podmínek obtížnosti u Harvestorů U harvestorových technologií bylo experimentální měření prováděno celkem na 13 různých pracovištích a data posbíraná na těchto lokalitách byla zpracována a shrnut do tabulky 8. Z výsledné tabulky je možné zjistit, že i v případě harvestoru došlo k nasazení i zde pouze ve výrobních podmínkách lehkých a středně těžkých. Ze zjištěných údajů můžeme říci, že víceoperační stroje jsou hlavně nasazovány do výrobních podmínek středních a lehkých zatímco v těžkých podmínkách je hlavně využíváno motomanuální či jiné těžební technologie 68
5.1.1 Struktura sortimentace forwardérů při experimentálním měření Jak již bylo uvedeno výše, veškeré experimentálně naměřené hodnoty byly získány pro forwardéry celkem na 2 samostatných lokalitách. Z tohoto důvodu byla i struktura těžených a vyvážených sortimentů poměrně rozmanitá jak je vidět v grafu č. 1. Celkově bylo vyvezeno z experimentálně měřených porostů 1 136,23 m 3 dříví celkem. Jednalo se o 3 druhy jehličnatých dřevin 98% a 5 druhů listnatých dřevin 2% (buk, dub, habr, bříza, olše). Modřín 2,85 m 0% Modřín Modřín 2 m 0% 4 m 0% Listnáče 2 m 0% Listnáče 4 m 2% Borovice 4 m 21% Smrk 2 m 30% Borovice 2,85 m 4% Borovice 2m 17% Smrk 3 m 13% Smrk 4 m 13% Smrk 5m 0% Graf 1: Struktura sortimentace při experimentálním měření forwardérů Jak je vidět v grafu tak z celkového počtu 20 627 kusů vytěžených a vyvezených sortimentů při experimentálním měření forwardérů, převavažovali sortimenty s jmenovitou délkou 2 metrů. Jichž bylo vyrobeno více jak 47% z celkového počtu. Při podrobnějším pohledu můžeme vidět, že vyšší zastoupení měl smrk 46% na úkor borovice a ostatních dřevin. U smrku byla dominantním sortimentem vláknina 30% se jmenovitou délkou 2 m, zatímco u borovice to byly 4 m výřezy 21%. 69
5.1.2 Struktura sortimentace harvestoru při experimentálním měření Veškeré experimentálně naměřené hodnoty byli získány pro harvestor celkem na 1 samostatné lokalitě. Z tohoto důvodu byla i struktura těžených sortimentů poměrně jednoduší jak je vidět v grafu č. 2. Celkově bylo vytěženo z experimentálně měřených porostů 149,48 m 3 dříví celkem. Jednalo se o 3 druhy jehličnatých dřevin 91% a 4 druhy listnatých dřevin 1% (buk, dub, habr, bříza). Modřín 2 m Smrk 4 m 9% Smrk 2 m1% 7% Modřín 4 m Listnáče 2 m 1% 2% Borovice 4 m 6% Borovice 2,5 m 18% Graf 2: Struktura sortimentace při experimentálním měření harvestoru Borovice 2 m 56% Jak je vidět v grafu tak z celkového počtu 149,48 m 3 dříví vytěžených při experimentálním měření forwardérů, převavažovali sortimenty borové s jmenovitou délkou 2 metrů. Jichž bylo vyrobeno více jak 56% z celkového počtu. Při podrobnějším pohledu můžeme vidět, že nejvyšší zastoupení měla borovice se 70% na úkor ostatních dřevin. 5.2 Časová struktura prováděných prací při experimentálním měření Při časové struktuře těžebně dopravních systémů se vycházelo z dat naměřených při experimentálním měření, které probíhalo na již zmíněných lokalitách. Celkově se jednalo o 70
275:06:00 hodin, během kterých byly prováděny nejen samotné těžebně dopravní činnosti, ale i celá řada dalších činností a s nimi spojené časové ztráty. Veškerá tyto měření jsou důležitá pro další postup při výpočtech výkonností strojů, jelikož koeficienty potřebné k výpočtům vycházejí právě z rozložení časové struktury směny. 5.2.1 Časová struktura práce forwardérů Z časové struktury forwardérů (Graf 3) můžeme vyčíst to, že z celkové doby směny na samotnou dopravní činnost připadá pouze 66,86% času, což je 40:07 minuty z jedné hodiny směny. Graf 3: Struktura denních spotřeb času při experimentálním měření u forwardérů Z grafu je možné též vyčíst poměrné velké procento ztrát a to jak osobních ( 6,05%), tak technicko-organizačních (4,97%). U ztrát způsobených technicko-organizačními ztrátami 71
se jednalo hlavně o problémy, které byly spojené s opravou a poruchovostí strojů, kdy se hlavně jednalo o nedostatek náhradních dílů a s tím spojené prostoje při čekání na jejich dopravu. Dále byly i problémy způsobené samotnou organizací těžební činnosti, kdy harvestor neměl dostatečný předstih před forfardérem a operátoři museli mnohdy vypnout motor a čekali než bude pro ně vyrobené dostatečné množství sortimentů, aby mohly opět pracovat. Na rozdíl od technicko-organizačních ztrát u osobních ztrát se jednalo hlavně o nespolehlivost operátorů, kteří nedodržovali povolenou délku času určeného na oddechové přestávky, nebo dělali i další pauzy během pracovní doby, které nebyly spojené s oddechem či biologickými potřebami. Z celkového souhrnu spotřeb časů během směn, při kterých bylo prováděno experimentální měření, byla vytvořena tabulka (Příloha 10), která byla následně využita při výpočtech koeficientů využití času podle vzorců 12, 13, 15. Z výsledných hodnot těchto experimentálních měření (tabulka 9) je možné vidět jakých výsledným průměrných hodnot koeficientů využitelnosti souprav, včetně směrodatných odchylek od průměru, bylo dosaženo a jaké je teda, využití stroje v provozu během směny, nebo v průběhu celého roku. Koeficient využití času τ P K s K p Průměr 0,67 0,59 0,97 Směrodatná odchylka 0,10 0,20 0,01 Tabulka 9: Využití časů forwardérů ve výchovných těžbách Z hodnot v tabulce 9 je jednoznačně vidět, že stejně jako v grafu 3 i zde bylo zjištěno výpočtem, že koeficient provozní výkonnosti τ P dosahuje hodnoty rovnající se 67 %. Veškeré tyto koeficienty následně byly využity při výpočtech provozní, směnové a sezónní výkonnosti jež jsou uvedeny v kapitole 5.3. 5.2.2 Časová struktura práce harvestoru U časové struktury harvestorů (Graf 4) můžeme vyčíst to, že z celkové doby směny na samotnou těžební činnost připadá pouze 62,45% času, což je 37:28 minuty z jedné hodiny směny. 72
Graf 4: Struktura denních spotřeb času při experimentálním měření u harvestoru Z grafu je možné též vyčíst poměrné velké procento ztrát technicko-organizačního charakteru (6,47%) a ztrát způsobených opravami poruch stroje (15,15%). U ztrát způsobených technicko-organizačními ztrátami se jednalo hlavně o problémy, které byly spojené s opravou a poruchovostí strojů, kdy se hlavně jednalo o nedostatek náhradních dílů a s tím spojené prostoje při čekání na jejich dopravu a jejich sháněním samotným operátorem. Dále byly i problémy způsobené samotnou organizací těžební činnosti, kdy operátor často čekal i informace spojené s výrobou, ale i na pohonné hmoty. Na rozdíl od technicko-organizačních ztrát u podílu času potřebného na opravy poruch stroje se jednalo hlavně o časy potřebné na výměny těsnění hydromotorů hadic hydraulické kapaliny a kabelů elektrického vedení. Veškeré tyto problémy byly spojené hlavně s tím, že stroj před započetím činnosti na tomto pracovišti 2 měsíce stál zakonzervován na odstavné ploše. Z celkového souhrnu spotřeb časů během směn, při kterých bylo prováděno experimentální měření u harvestorů, byla vytvořena tabulka (Příloha 10), která byla následně využita při výpočtech koeficientů využití času podle vzorců 12, 13, 15. Z výsledných hodnot těchto experimentálních měření (tabulka 10) je možné vidět, jakých výsledných průměrných hodnot koeficientů využitelnosti souprav včetně, směrodatných odchylek od průměru, bylo dosaženo a jaké je tedy využití stroje v provozu, během směny nebo v průběhu celého roku. 73
Koeficient využití času τ P K s K p Průměr 0,63 0,61 0,97 Směrodatná odchylka 0,13 0,17 0,01 Tabulka 10: Využití časů harvestoru ve výchovných těžbách Výsledné hodnoty koeficientů využití času harvestoru byly následně opět použity za účelem získání přehledu o jednotlivých výkonnostech harvestoru v průběhu dlouhodobějšího horizontu. 5.3 Určení výkonnosti harvestorových technologií v těžebně dopravní činnosti. 5.3.1 Určení standardů výkonnosti forvardérů Ze získaných experimentálních měření, která byla provedena na výše uvedených stanovištích, byly provedeny analýzy výkonnosti forwardérů v závislosti na jednotlivých parametrech vstupujících do výrobní činnosti. Podle postupu, který je popsán v metodice, byla na základě naměřených časů pro jednotlivé pracovní operace v závislosti na hmotnatosti těženého kmene stanovena konstrukční výkonnost pro jednotlivé výrobní podmínky (graf 5). Z výsledků měření jednotlivých úseků pracovní operace (tabulka 11) vyplývá to, že u forvardérů tvoří samotná tvorba nákladu v porostu přibližně 65 % z celkového času pracovní činnosti v závislosti na výrobních parametrech a jelikož je nejdůležitějším parametrem při tvorbě nákladu hmotnatost sortimentů, popřípadě těženého kmene. Soustředí se tato práce v kapitole výkonnosti forwardérů hlavně na závislost na tomto parametru. Procentuální rozložení spotřeby času na jed. operace John Deere (%) Procentuální rozložení spotřeby času na jed. operace Rottne (%) jízda do porostu 7,7 6,2 vytváření nákladu 63,4 67,7 jízda z porostu 8,7 7,9 vykládání 20,2 18,2 celkem 100 100 Tabulka 11: Procentuální rozložení spotřeby času na jednotlivé operace forwardérů 74
Graf 5: Závislost času vyvážení 1 m 3 /hod na hmotnatosti těženého stromu u forwardéru John Deere 1110 Hodnota regrese R 2 : Lehké podmínky 0,3112 Střední podmínky - 0,2402 U forvardéru John deer1110 můžeme v grafu 5 vidět s rostoucí hmotnatostí klesající trend množství potřebného času na dopravu jednoho m 3 na skládku z 6 minut na přibližně 3 minuty v závislosti na stoupající hmotnatosti těžených kmenů. Po proložení získaných hodnot polynomickou spojnicí trendů můžeme sledovat i na jejím průběhu klesající tendenci s pozvolným srovnáváním trendu se stoupajícími hodnotami hmotnatosti těženého kmenu. Dokonce u střední výrobní obtížnosti můžeme sledovat průběh minima v místě hmotnatosti kolem 0,8 m 3 zatímco u lehkých výrobních podmínek se průběh minima nachází až někde za sledovaným rozsahem hmotnatostí. Podle hodnot regrese je však v tomto případě závislost sledovaném parametru velice nízká. A tudíž z toho vyplývá, že u času potřebného na vyvezení 1 m 3 můžeme předpokládat větší množství parametrů, které budou mít vliv na jeho délku. 75
Graf 6: Konstrukční výkonnost Forwardéru John Deer 1110 v závislosti na hmotnatosti těženého kmene Hodnota regrese R 2 : Lehké podmínky 0,4927 Střední podmínky - 0,6615 Z grafu č. 6 můžeme vyčíst, jednotlivé hodnoty závislosti konstrukční výkonnosti na hmotnatosti těžených stromů. Podle naměřených a spočítaných hodnot můžeme říci, že po proložení hodnot u jednotlivých výrobních obtížností můžeme hovořit o stoupajícím trendu konstrukční výkonnosti s tím, že konstrukční výkonnost u lehkých výrobních podmínek je z počátku nižší, ale v hodnotě hmotnatosti těženého kmene kolem 0,8 m 3 je výkonnost v lehkých výrobních podmínkách vyšší. Ten to trend je opět způsoben řadou dalších faktorů, které měly vliv na naměřená data, hlavně se pak jednalo o vzdálenost, na kterou bylo dříví vyváženo. V tomto případě je podle hodnot regrese závislost sledovaném parametru střední a tudíž z toho vyplývá, že u výkonnosti můžeme předpokládat, že zde hraje hmotnatost těženého stromu větší roly i přesto, že i zde je větší množství parametrů, které budou mít vliv výkonnost. 76
Graf 7: Závislost času vyvážení 1 m3/hod na hmotnatosti těženého stromu u forwardéru Rottne Solid F9 Hodnota regrese R 2 : Lehké podmínky 0,057 Střední podmínky 0,0066 U forvardéru Rottne Solid F9 můžeme v grafu 7 vidět s rostoucí hmotnatostí klesající trend množství potřebného času na dopravu jednoho m 3 na skládku z 10 minut přibližně na 6 minut v závislosti na stoupající hmotnatosti těžených kmenů. Po proložení získaných hodnot polynomickou spojnicí trendů můžeme sledovat i na jejím průběhu klesající tendenci s pozvolným srovnáváním trendu se stoupajícími hodnotami hmotnatosti těženého kmenu. U střední výrobní obtížnosti můžeme sledovat průběh spojnice s pozvolným stoupáním a poté s opětovným poklesem v místě hmotnatosti kolem 0,11 m 3 s tím, že minimum se nachází v hodnotách mimo rozsah měření, zatímco u lehkých výrobních podmínek se průběh minima nachází za hodnotou 0,12 m 3. Podle hodnot regrese je v tomto případě závislost sledovaném parametru velice nízká až nulová tudíž z toho vyplívá, že u času potřebného na vyvezení 1 m 3 je daleko více parametrů, které budou mít vliv na jeho délku (vyvážecí vzdálenost, dřevina, sortimentace). 77
Graf 8: Výkonnost Forwardéru Rottne Solid F9 v závislosti na hmotnatosti těženého kmene Hodnota regrese R 2 : Lehké podmínky 0,057 Střední podmínky 0,0066 Z grafu č. 8 můžeme vysledovat, jednotlivé hodnoty závislosti konstrukční výkonnosti na hmotnatosti těžených stromů. Podle naměřených a spočítaných hodnot můžeme říci, že po proložení hodnot u jednotlivých výrobních obtížností můžeme hovořit o stoupajícím trendu konstrukční výkonnosti s tím, že konstrukční výkonnost u lehkých výrobních podmínek je z počátku nižší, ale v hodnotě hmotnatosti těženého kmene kolem 0,1 m 3 je výkonnost v lehkých výrobních podmínkách vyšší. Tento trend je v tomto případě opět způsoben řadou dalších faktorů, které měly vliv na naměřená data, hlavně se pak jednalo o vzdálenost, na kterou bylo dříví vyváženo. V tomto případě je podle hodnot regrese závislost sledovaného parametru, také velice nízká í a tudíž z toho vyplývá, že u výkonnosti můžeme předpokládat, že zde hraje hmotnatost těženého stromu jednu z mnoha rolí i přesto, že i zde je větší množství parametrů, které budou mít vliv výkonnost. Ze všech těchto hodnot, které byly získány během terénního měření a které jsou názorně zobrazené v grafech 5 8, byly následně spočítány průměrné hodnoty výkonností (W k, W p, W sm ) v jednotlivých obtížnostech výrobních podmínek. Veškeré tyto hodnoty pak 78
byly umístěny pro přehlednost do tabulky 12. Z této tabulky je možné vysledovat, že provozní výkonnost sledovaných fowardérů se pohybovala v hodnotách přes 8,5 m 3 /h. Podmínky W k (m 3 /h) W p (m 3 /h) W sm (m 3 /h) Lehké 12,83 8,60 5,07 Směrodatná odchylka 4,42 2,96 1,75 Střední 12,72 8,52 5,03 Směrodatná odchylka 4,63 3,10 1,83 Tabulka 12: Výkonnosti vyvážecích traktorů 5.3.2 Určení standardů výkonnosti harvestorů Z experimentálních měření, která byla prováděná na jednotlivých stanovištích, byla vytvořena analýza výkonnosti harvestoru v závislosti na jednotlivých parametrech vstupujících do výrobní činnosti. Podle postupu, který je popsán v metodice, byla na základě naměřených časů pro jednotlivé pracovní operace v závislosti na hmotnatosti těženého kmene, stanovena konstrukční výkonnost pro jednotlivé výrobní podmínky (graf 9). Z výsledků měření jednotlivých úseků pracovní operace (tabulka 13) vyplívá, že u harvestoru tvoří samotné zpracování pokáceného stromu 51,4% z celkového času pracovní činnosti v závislosti na výrobních parametrech a jelikož je nejdůležitějším parametrem při výkonnosti v těžební činnosti hmotnatost sortimentů, popřípadě těženého kmene. Soustředí se tato práce v kapitole výkonnosti harvestoru hlavně na závislost na tomto parametru. Procentuální rozložení spotřeby času na jed. operace Logset H5 (%) jízda stroje do nové pozice 10,2 přisunutí těžební hlavice ke stromu 20,7 pokácení stromu 17,7 zpracování stromu 51,4 celkem 100 Tabulka 13: Procentuální rozložení spotřeby času na jednotlivé operace harvestoru 79
Graf 9: Výkonnost harvestoru Logset 5H Titan v závislosti na hmotnatosti těženého kmene Hodnota regrese R 2 : Lehké podmínky 0,1115 Střední podmínky - 0,597 Podmínky W k (m 3 /h) W p (m 3 /h) W sm (m 3 /h) Lehké 9,95 6,67 3,93 Směrodatná odchylka 8,88 5,95 3,51 Střední 10,38 6,95 4,10 Směrodatná odchylka 9,76 6,54 3,86 Tabulka 14 Výkonnost harvestoru Logset 5H Titan Ze všech těchto hodnot, které byly získány během terénního měření a které jsou názorně zobrazené v grafu 9, byly následně spočítány průměrné hodnoty výkonností (W k, W p, W sm ) v jednotlivých obtížnostech výrobních podmínek. Veškeré tyto hodnoty pak byly umístěny pro přehlednost do tabulky 14. Z této tabulky je možné vysledovat, že provozní výkonnost sledovaného harvestoru se pohybovala v hodnotách přes 6,5 m 3 /h. 80
5.4 Zjištění standardů energetiky forwardérů Na základě hodnot spotřeby pohonných hmot naměřených během experimentálního měření a hodnot výkonnosti, byly stanoveny některé základní energetické náklady potřebné pro práci forwardéru, vztažené na hlavní faktory ovlivňující spotřebu pohonných hmot. Mezi tyto faktory patří hlavně hmotnatost těženého kmene, dopravní vzdálenost na odvozní místo a samozřejmě obtížnost výrobních podmínek. Veškeré tyto faktory byly zohledněny v této kapitole a veškeré závislosti byly vloženy do přehledných grafů a tabulek. Z Grafu č. 10 můžeme odvodit závislost spotřeby nafty na hmotnatosti těženého kmenu u forwardéru John Deer 1110D v různých výrobních podmínkách. Z grafu je vidět, že u tohoto vztahu je poměrně výrazný rozdíl v množství spotřebované nafty jak v závislosti s měnící se hmotnatostí těženého stromu, tak i v různých výrobních podmínkách. Celkově lze tento trend sledovat v tabulce č. 15, ve které je názorně vyobrazen trend pohybu měrné spotřeby stroje ve sledovaných výrobních podmínkách. Optimální spotřeby bylo dosaženo v lehkých výrobních podmínkách při hmotnatosti těženého kmene 0,7 m 3 a ve středně těžkých podmínkách byla jako nejoptimálnější hmotnatost těženého kmene pro práci stanovená hodnota 0,6 m 3. Graf 10: Spotřeba nafty u forwardéru John Deer 1110 v závislosti na hmotnatosti těženého kmene 81
Hodnota regrese R 2 : Lehké podmínky 0,3348 Střední podmínky - 0,1924 Rovnice funkce:lehké podmínky y = 0,4508x 2-0,6312x + 1,0248 Střední podmínky - y = 0,3949x 2-0,4617x + 1,0628 Hmotnatost těženého stromu (m 3 ) Lehké výrobní podmínky Středně těžké výrobní podmínky Spotřeba nafty (l) % odklonu od optima Spotřeba nafty (l) % odklonu od optima 0 1,0248 27,49 1,0628 14,53 0,01 1,0185331 26,71 1,05822249 14,04 0,05 0,994367 23,70 1,04070225 12,15 0,1 0,966188 20,19 1,020579 9,98 0,15 0,940263 16,97 1,00243025 8,03 0,2 0,916592 14,02 0,986256 6,28 0,25 0,895175 11,36 0,97205625 4,75 0,3 0,876012 8,98 0,959831 3,44 0,35 0,859103 6,87 0,94958025 2,33 0,4 0,844448 5,05 0,941304 1,44 0,45 0,832047 3,51 0,93500225 0,76 0,5 0,8219 2,25 0,930675 0,29 0,55 0,814007 1,26 0,92832225 0,04 0,6 0,808368 0,56 0,927944 optimální 0,65 0,804983 0,14 0,92954025 0,17 0,7 0,803852 optimální 0,933111 0,56 0,75 0,804975 0,14 0,93865625 1,15 0,8 0,808352 0,56 0,946176 1,96 0,85 0,813983 1,26 0,95567025 2,99 0,9 0,821868 2,24 0,967139 4,22 0,95 0,832007 3,50 0,98058225 5,67 1 0,8444 5,04 0,996 7,33 Tabulka 15: Citlivostní analýza závislosti spotřeby pohonných hmot na hmotnatosti těženého stromu u forwardéru John Deer 1110 V závislosti na zjištěných údajích byla sestavena tabulka č. 16 udávající koeficienty hmotnatosti těženého kmenu (K h ) pro daný stoj. Pomocí těchto koeficientů se poté upravuje rovnice č. 32 udávající celkový energetický standard. 82
Hmotnatost těženého kmene (m 3 ) Lehké výrobní podmínky 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 20,19 16,97 14,02 11,36 8,98 6,87 5,05 3,51 2,25 1,26 0,56 0,14 0,00 0,14 0,56 1,26 2,24 3,5 Středně těžké výrobní podmínky Tabulka 16: Koeficienty hmotnatosti těženého kmene (K h ) forwardéru John deer 1110 9,98 8,03 6,28 4,75 3,44 2,33 1,44 0,76 0,29 0,04 0,00 0,17 0,56 1,15 1,96 2,99 4,22 5,67 V Grafu č. 11 můžeme shledat závislost spotřeby nafty na hmotnatosti těženého kmenu u forwardéru Rottne Solid F9 v různých výrobních podmínkách. Z grafu můžeme vyčíst, že v tomto vztahu je taktéž poměrně výrazný rozdíl v množství spotřebované nafty, jak v závislosti s měnící se hmotnatostí těženého stromu, tak i v různých výrobních podmínkách. Celkově lze tento trend sledovat v tabulce č. 17, ve které jsou vypočtené hodnoty získané z grafu 11 a je z nich možné lépe vysledovat trend pohybu měrné spotřeby stroje v daných výrobních podmínkách. Optimální spotřeby bylo dosaženo v lehkých výrobních podmínkách při hmotnatosti těženého kmene 0,35 m 3 a ve středně těžkých podmínkách byla jako nejoptimálnější hmotnatost těženého kmenu pro práci stanovena hodnota 0,55 m 3. Graf 11: Spotřeba nafty u forwardéru Rottne Solid F9 v závislosti na hmotnatosti těženého kmene 83
Hodnota regrese R 2 : Lehké podmínky 0,1857 Střední podmínky - 0,1784 Rovnice funkce:lehké podmínky y = 3,3333x 2-2,3x + 1,0707 Střední podmínky - y = 1,2907x 2-1,4333x + 1,0895 Hmotnatost těženého stromu (m 3 ) Lehké výrobní podmínky Spotřeba nafty (l/m3) % odklonu od optima Středně těžké výrobní podmínky Spotřeba nafty (l) % odklonu od optima 0 1,0707 58,85 1,0895 57,53 0,01 1,04803333 55,49 1,07529607 55,47 0,05 0,96403325 43,03 1,02106175 47,63 0,1 0,874033 29,67 0,959077 38,67 0,15 0,80069925 18,79 0,90354575 30,64 0,2 0,744032 10,39 0,854468 23,55 0,25 0,70403125 4,45 0,81184375 17,38 0,3 0,680697 0,99 0,775673 12,15 0,35 0,67402925 optimální 0,74595575 7,86 0,4 0,684028 1,48 0,722692 4,49 0,45 0,71069325 5,44 0,70588175 2,06 0,5 0,754025 11,87 0,695525 0,56 0,55 0,81402325 20,77 0,69162175 optimální 0,6 0,890688 32,14 0,694172 0,37 0,65 0,98401925 45,99 0,70317575 1,67 0,7 1,094017 62,31 0,718633 3,91 0,75 1,22068125 81,10 0,74054375 7,07 0,8 1,364012 102,37 0,768908 11,17 0,85 1,52400925 126,10 0,80372575 16,21 0,9 1,700673 152,31 0,844997 22,18 0,95 1,89400325 181,00 0,89272175 29,08 1 2,104 212,15 0,9469 36,91 Tabulka 17: Citlivostní analýza závislosti spotřeby pohonných hmot na hmotnatosti těženého stromu u forwardéru Rottne Solid F9 V závislosti na zjištěných údajích byla sestavena tabulka č. 18 udávající koeficienty hmotnatosti těženého kmenu (K h ) pro forwardér Rottne F9. Pomocí těchto koeficientů se poté upravuje rovnice č. 32 udávající celkový energetický standard tohoto stroje. 84
Hmotnatost těženého kmene (m3) Lehké výrobní podmínky 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 29,67 18,79 10,39 4,45 0,99 0,00 1,48 5,44 11,87 20,77 32,14 45,99 62,31 81,10 102,37 126,10 152,31 181 Středně těžké výrobní podmínky 38,67 30,64 23,55 17,38 12,15 7,86 4,49 2,06 0,56 0,00 0,37 1,67 3,91 7,07 11,17 16,21 22,18 29,08 Tabulka 18: Koeficienty hmotnatosti těženého kmene (K h ) forwardéru Rottne F9 V Grafu č. 12 můžeme vidět závislost spotřeby nafty na dopravní vzdálenosti hotových sortimentů na odvozní místo u forwardéru John deer 1110 v různých výrobních podmínkách. Z grafu je patrné, že v tomto vztahu je mezi jednotlivými výrobními podmínkami minimální rozdíl v množství spotřebované nafty narozdíl od měnící se dopravní vzdálenosti hotových sortimentů na odvozní místo. Celkově lze tento trend sledovat v tabulce č. 19, ve které jsou vypočtené hodnoty získané z rovnice grafu 12 a je z nich možné lépe vysledovat trend pohybu měrné spotřeby stroje a optimálních výrobních podmínek. Optimální spotřeby bylo dosaženo v lehkých, ale i středně těžkých výrobních podmínkách při dopravní vzdálenosti 10 m. Graf 12: Vztah spotřeby pohonných hmot na vyvážecí vzdálenosti u forwardéru John deer 1110 Hodnota regrese: Lehké výrobní podmínky - 0,7053 Středně těžké výrobní podmínky 0,8087 Rovnice spojnice trendu: Lehké výrobní podmínky- y = 4E-08x 2 + 8E-05x + 0,8534 85
Středně těžké výrobní podmínky - y = 1E-07x 2 + 2E-05x + 0,873 Dopravní vzdálenost (m) Lehké výrobní podmínky Spotřeba nafty (l/m 3 ) % odklonu od optima Středně těžké výrobní podmínky Spotřeba nafty (l/m 3 ) % odklonu od optima 10 0,854204 optimální 0,87321 optimální 100 0,8618 0,9133489 0,876 0,343642612 200 0,871 1,9906323 0,881 0,916380298 300 0,881 3,1615925 0,888 1,718213058 400 0,8918 4,4262295 0,897 2,749140893 500 0,9034 5,7845433 0,908 4,009163803 600 0,9158 7,236534 0,921 5,498281787 700 0,929 8,7822014 0,936 7,216494845 800 0,943 10,421546 0,953 9,163802978 900 0,9578 12,154567 0,972 11,34020619 1000 0,9734 13,981265 0,993 13,74570447 1100 0,9898 15,901639 1,016 16,38029782 1200 1,007 17,915691 1,041 19,24398625 1300 1,025 20,023419 1,068 22,33676976 1400 1,0438 22,224824 1,097 25,65864834 1500 1,0634 24,519906 1,128 29,20962199 Tabulka 19: Citlivostní analýza závislosti spotřeby pohonných hmot na dopravní vzdálenosti u forwardéru John Deer 1110 V závislosti na zjištěných údajích byla sestavena tabulka č. 20 udávající koeficienty dopravních vzdáleností (Kd) forwardéru John deer 1110. Pomocí těchto koeficientů se poté upravuje rovnice č. 32 udávající celkový energetický standard tohoto stroje. Dopravní vzdálenost (m) 10 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 Lehké výrobní podmínky Středně těžké výrobní podmínky 0,00 0,91 1,99 3,16 4,43 5,78 7,24 8,78 10,42 12,15 13,98 15,90 17,92 20,02 22,22 24,52 0,00 0,34 0,92 1,72 2,75 4,01 5,50 7,22 9,16 11,34 13,75 16,38 19,24 22,34 25,66 29,21 Tabulka 20: Koeficienty dopravních vzdáleností (Kd) forwardéru John deer 1110 Z Grafu č. 13 můžeme odvodit závislost spotřeby nafty na dopravní vzdálenosti hotových sortimentů na odvozní místo u forwardéru Rottne F9 v měnících se výrobních 86
podmínkách. Z tohoto grafu je také vidět, že i v tomto případě je mezi jednotlivými výrobními podmínkami viditelný rozdíl v množství spotřebované nafty stejně tak, jako u měnící se dopravní vzdálenosti hotových sortimentů na odvozní místo. Celkově lze tento trend sledovat v tabulce č. 21, ve které jsou vypočtené hodnoty získané z rovnice grafu 13. Díky těmto hodnotám lépe vysledovat trend pohybu měrné spotřeby stroje a optimálních výrobních podmínek. Za těchto předpokladů bylo optimální spotřeby dosaženo v lehkých výrobních podmínkách při dopravní vzdálenosti kolem 300 m a ve středně těžkých výrobních podmínkách při dopravní vzdálenosti kolem 200 m. Graf 13: Vztah spotřeby pohonných hmot na vyvážecí vzdálenosti u forwardéru Rottne F9 Regrese: Lehké výrobní podmínky - 0,3436 Středně těžké výrobní podmínky 0,3108 Rovnice spojnice trendu: Lehké výrobní podmínky- y = 8E-07x 2-0,0005x + 0,9344 Středně těžké výrobní podmínky - y = 2E-06x 2-0,0007x + 0,9936 Lehké výrobní podmínky Středně těžké výrobní podmínky Dopravní vzdálenost (m) Spotřeba nafty (l/m 3 ) % odklonu od optima Spotřeba nafty (l/m 3 ) % odklonu od optima 87
0 0,9344 9,1078935 0,9936 6,426735219 100 0,8924 4,2036432 0,9436 1,071122536 200 0,8664 1,1676787 0,9336 optimální 300 0,8564 optimální 0,9636 3,213367609 400 0,8624 0,7006072 1,0336 10,71122536 500 0,8844 3,2695002 1,1436 22,49357326 600 0,9224 7,7066791 1,2936 38,56041131 700 0,9764 14,012144 1,4836 58,9117395 800 1,0464 22,185894 1,7136 83,54755784 900 1,1324 32,227931 1,9836 112,4678663 1000 1,2344 44,138253 2,2936 145,672665 1100 1,3524 57,916861 2,6436 183,1619537 1200 1,4864 73,563755 3,0336 224,9357326 1300 1,6364 91,078935 3,4636 270,9940017 1400 1,8024 110,4624 3,9336 321,3367609 1500 1,9844 131,71415 4,4436 375,9640103 Tabulka 21: Citlivostní analýza závislosti spotřeby pohonných hmot na dopravní vzdálenosti u forwardéru Rottne Solid F9 V závislosti na zjištěných údajích byla sestavena tabulka č. 22 udávající koeficienty dopravních vzdáleností (K d ) forwardéru Rottne F9. Pomocí těchto koeficientů se poté upravuje rovnice č. 32 udávající celkový energetický standard tohoto stroje. Dopravní vzdálenost (m) Lehké výrobní podmínky Středně těžké výrobní podmínky 10 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 9,11 4,20 1,17 0,00 0,70 3,27 7,71 14,01 22,19 32,23 44,14 57,92 73,56 91,08 110,46 131,71 6,43 1,07 0,00 3,21 10,71 22,49 38,56 58,91 83,55 112,47 145,67 183,16 224,94 270,99 321,34 375,96 Tabulka 22: Koeficienty dopravních vzdáleností (K d ) forwardéru Rottne F9 Ze všech těchto hodnot je již možno spočítat průměrný energetický standart, který se stanovuje pro dané podmínky při využití motoru 75 % a specifickém jmenovitém příkonu v KW. Množství energie pro jednotlivá stanoviště, s ohledem na jednotlivé faktory, se spočítá na základě tohoto standartu a koeficientů s pomocí vzorce 32. Q= Q h +((Q h *K H ) +(Q h *K d )) (l.km -1.m -3 ) (32) 88
Q energetický standard (l.km -1.m -3 ) Q h průměrný energetický standard (l.km -1.m -3 ) K H koeficient hmotnatosti těženého kmene ( % ) K d koeficient vyvážecí vzdálenosti ( % ) 5.5 Zjištění standardů energetiky Harvestoru Logset H5 titan V Grafu č. 14 je vidět závislost spotřebované nafty na hmotnatosti těženého kmenu u harvestoru Logset 5H Titan v různých výrobních podmínkách. Z tohoto grafu můžeme vidět, že v tomto vztahu je poměrně výrazný rozdíl v množství spotřebované nafty v závislosti s měnící se hmotnatostí těženého stromu. Celkově můžeme sledovat tento trend v tabulce č. 23, ve které jsou vypočtené hodnoty získané z tohoto grafu. Je z nich možné lépe vysledovat trend pohybu měrné spotřeby stroje v daných výrobních podmínkách. Optimální spotřeby bylo dosaženo v lehkých výrobních podmínkách při hmotnatosti těženého kmene 0,2 m 3 a ve středně těžkých podmínkách byla jako nejoptimálnější hmotnatost těženého kmenu pro práci stanovená hodnota 0,4 m 3. Graf 14: Spotřeba nafty u harvestoru Logset 5H Titan v závislosti na hmotnatosti těženého kmene 89
Hodnota regrese R 2 : Lehké podmínky 0,9984 Střední podmínky - 0,9999 Rovnice funkce:lehké podmínky y = 2,0186x 2-0,7151x + 1,0569 Hmotnatost těženého stromu (m 3 ) Střední podmínky - y = 0,4154x 2-0,3308x + 1,0358 Lehké výrobní podmínky Spotřeba nafty (l) % odklonu od optima Středně těžké výrobní podmínky Spotřeba nafty (l) % odklonu od optima 0 1,0569 6,26 1,0358 6,79 0,01 1,0499509 5,56 1,03253354 6,45 0,05 1,0261915 3,17 1,0202985 5,19 0,1 1,005576 1,10 1,006874 3,81 0,15 0,9950535 0,04 0,9955265 2,64 0,2 0,994624 optimální 0,986256 1,68 0,25 1,0042875 0,97 0,9790625 0,94 0,3 1,024044 2,96 0,973946 0,41 0,35 1,0538935 5,96 0,9709065 0,10 0,4 1,093836 9,97 0,969944 optimální 0,45 1,1438715 15,01 0,9710585 0,11 0,5 1,204 21,05 0,97425 0,44 0,55 1,2742215 28,11 0,9795185 0,99 0,6 1,354536 36,19 0,986864 1,74 0,65 1,4449435 45,28 0,9962865 2,72 0,7 1,545444 55,38 1,007786 3,90 0,75 1,6560375 66,50 1,0213625 5,30 0,8 1,776724 78,63 1,037016 6,92 0,85 1,9075035 91,78 1,0547465 8,74 0,9 2,048376 105,94 1,074554 10,79 0,95 2,1993415 121,12 1,0964385 13,04 1 2,3604 137,32 1,1204 15,51 Tabulka 23: Citlivostní analýza závislosti spotřeby pohonných hmot na hmotnatosti těženého stromu u harvestoru Logset 5H Titan V závislosti na zjištěných údajích byla sestavena tabulka č. 24 udávající koeficienty hmotnatosti těženého kmenu (K h ) pro harvestor Logset 5H Titan. Pomocí těchto koeficientů se poté upravuje rovnice č. 33 dávající celkový energetický standard tohoto stroje. 90
Hmotnatost těženého kmene (m 3 ) Lehké výrobní podmínky Středně těžké výrobní podmínky 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1,1 0,04 0,00 0,97 2,96 5,96 9,97 15,01 21,05 28,11 36,19 45,28 55,38 66,50 78,63 91,78 105,94 121,12 3,81 2,64 1,68 0,94 0,41 0,10 0,00 0,11 0,44 0,99 1,74 2,72 3,90 5,30 6,92 8,74 10,79 13,04 Tabulka 24:Koeficienty hmotnatosti těženého kmene (Kh) pro harvestor Logset 5H Titan Díky těmto výsledkům je již možno spočítat průměrný energetický standart, který se stanovuje pro dané podmínky při využití motoru 75 % a specifickém jmenovitém příkonu 120 KW. Množství energie pro jednotlivá stanoviště, s ohledem na jednotlivé faktory, se spočítá na základě standartu a koeficientů s pomocí vzorce 33. Q= Q h +( Q h K H ) (l.km -1.m -3 ) (33) Q energetický standard (l.km -1.m -3 ) Q h průměrný energetický standard (l.km -1.m -3 ) K H koeficient hmotnatosti těženého kmene (%) 5.3 Zjištění standardů ekonomiky Ekonomické náklady, jako jeden ze základních kamenů této práce, byly vypočítány pomocí základních ekonomických parametrů získaných přímo od majitelů, obsluhy, terénním měřením a z platné legislativy České republiky. Tyto parametry byly následně zaneseny pro každý stroj do tabulky Ekonomických standardů, která byla upravené tak, aby pomocí výpočtů měnila své hodnoty s měnícími se výrobními podmínkami výkonností a hmotnatostí těženého kmene viz tabulka 26 (výkonnost 8 m3/hod, hmotnatost těženého kmene 0,2 lehké výrobní podmínky). Následně byly pomocí vzorců 16 až 28 vypočítány pro jednotlivé stroje v různých podmínkách jednotlivé druhy nákladů a jejich součtem byly získány i celkové měrné náklady pro jednotlivé stroje v měnících se podmínkách viz tabulka 25. 91
Druhy nákladů Výsledky (Kč/m 3 ) Měrné náklady na spotřebovanou naftu (N EN ) 35,31 Měrné náklady na amortizaci systému (N A ) 57,36 Měrné náklady na pořízení (N poř ) Pořízení na půjčku 22,78 Pořízení na leasing 15,44 Pořízení nákupem 8,85 Měrné náklady na pojištění (N poj ) 6,88 Tabulka 25: Druhy nákladů harvestoru Logset H5 Měrné náklady na daně (N daně ) 0,29 Měrné náklady na uskladnění (N uskl ) 0,00 Měrné náklady na údržbu (N údrž ) 14,46 Měrné náklady na pracovní sílu (N ps ) 68,25 Měrné náklady variabilní (N var ) 118,01 Náklady fixní (N fix ) 73,38 Měrné náklady celkem (N celk ) 191,39 C N...... cena nafty [Kčl -1 ] 35,5 Q SN......energetický standard [l.m 3 ] 0,994624 c poř...... pořizovací cena v tis. Kč [Kč.10-3 ] 9 700 N dopr..... náklady na dopravu při pořízení v tis. Kč [Kč.10-3 ] 60 c zst...... zůstatková cena v tis. Kč [Kč.10-3 ] 1500 F o....... doba odepisování zařízení v letech [rok] 5 t r........ fond pracovního zatížení [h.rok -1 ] 3600 W p....... pracovní výkonnost [m 3. h -1 ] 8 c půj... úroková sazba u půjček v % 6 t spl....doba splatnosti půjčky v letech [roky] 5 c akon..... cena akontace v tis. Kč [Kč.10-3] 1150 c odk...... odkupní cena v tis. Kč [Kč.10-3 ] 500 p leas...... doba pronájmu v letech [roky] 5 p úsp...... úroková sazba vkladů v % 2,5 p rs...... roční pojistná sazba v % 2 p zák...... zákonné pojištění v Kč za rok 4000 d sil...... silniční daň v Kč za rok 8400 d dzn......dálniční známka v Kč 0 d ost...... ostatní daně a poplatky v Kč za rok 0 S........ plocha nutná k uskladnění zařízení v m 2 40 c s........ cena za m 2 plochy k uskladnění v Kč 0 Kf pal....... součinitel péče na 1000 litrů spotřebovaného paliva 0,07 N ms....... mzdové náklady na pracovní sílu v Kč/h 190 N dod...... dodatečné náklady na pracovní sílu v Kč/h 10 p poj........ součinitel příspěvku zaměstnavatele na sociální a zdravotní pojištění v % 34 N ost...... ostatní náklady na pracovní sílu v Kč/h 5 n prac....... počet pracovníků obsluhy zařízení 2 Tabulka 26: Ekonomické standardy harvestoru Logset H5 92
5.4.1 Stanovení optimálních podmínek práce harvestorových technologií z hlediska ekonomiky Z nákladového hlediska můžeme uvažovat opět o celé řadě parametrů, které mají vliv na výši konečné ceny výroby 1m 3 dříví. Tím nejdůležitějším je samozřejmě výkonnost, jejíž vztah k výši nákladů byl sledován jako první a druhým parametrem byly hmotnatost těženého stromu a dopravní vzdálenost od nichž se odvíjí výkonnost a především i energetická spotřeba stroje, jejíž průměrná hodnota byla vypočítána pomocí vzorců č. 32 a 33. 1000 900 800 Kč/m 3 700 600 500 400 300 Variabylní náklady Fixní náklady Celkové náklady Variabylní náklady Fixní náklady Celkové náklady 200 100 0 1 3 5 7 9 11 13 15 Výkonnost m 3 /h Graf 15: Závislost nákladů na výkonnosti u forwardéru Rottne Solid F9 Z grafu 15 vyjadřujícího závislost výkonnosti forwardéru Rottne Solid F9 na celkových nákladech vztažených na 1m 3 je názorně vidět jak moc velké rozdíly mohou nastat při různých výkonnostech. Celkem dobře je zde vidět rozdílnost výše nákladů, kdy při výkonnosti 1 m 3 /h dosahují celkové náklady 920 Kč/m 3 a na druhou stranu u 8 m 3 /h jsou celkové náklady pouze 145 Kč/m 3. Ještě výrazněji je tento stav viditelný po proložení hodnot polynomickými spojnicemi trendů, čímž byl získán i bod optima pro využívání tohoto forwardéru. Díky tomu je možné z grafu vyčíst to, že nejoptimálnější by bylo z hlediska nákladů, kdyby stroj pracoval s konstantní výkonností 11 m 3 /h kde, jsou spočítané náklady na necelých 85 Kč/m 3. 93
190 180 Náklady (Kč/m 3 ) 170 160 150 140 Lehká obtížnost Středně těžká obtížnost Lehká obtížnost Středně těžká obtížnost 130 120 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 Hmotnatost těženého kmene (m 3 ) Graf 16: Závislost nákladů na hmotnatosti těženého stromu u forwardéru Rottne Solid F9 Ze vztahu zobrazeného v grafu č. 16, vyjadřujícího závislost hmotnatosti těženého kmene dopravovaného forwardérem Rottne Solid F9 na celkových nákladech vztažených na 1m 3, je názorně vidět jakých nákladů dosahuje daný stroj při různých výrobních podmínkách vztažených na hmotnatost těženého kmene.. Celkem dobře je zde vidět rozdílnost výše nákladů, kdy při hmotnatosti blížící se nule metrů krychlových dosahují celkové náklady 150 Kč/m 3 a na druhou stranu v optimálních podmínkách, které jsou pro lehké podmínky 0,35 m 3 a pro středně těžké podmínky 0,55 m 3 jsou celkové náklady pouze kolem 135 Kč/m 3. Ještě výrazněji je tento stav viditelný po proložení hodnot polynomickými spojnicemi trendů, čímž byl získán i bod optima pro využívání tohoto forwardéru pro oboje podmínky. A proto by bylo dle grafu nejoptimálnější z hlediska nákladů, kdyby stroj pracoval v porostech s hmotnatostí těženého kmene kolem 4,5 m 3, kde jsou spočítané náklady na necelých 137 Kč/m 3. 94
1200 1000 Náklady (Kč/m 3 ) 800 600 400 Variabylní náklady Fixní náklady Celkové náklady Variabylní náklady Fixní náklady Celkové náklady 200 0 1 3 5 7 9 11 13 15 Výkonnost m 3 /h Graf 17: Závislost nákladů na výkonnosti u forwardéru John deer 1110D Z grafu 17, vyjadřujícího závislost výkonnosti forwardéru John deer 1110D na celkových nákladech vztažených na 1m 3 je názorně vidět jak moc velkých rozdílů v nákladech můžeme dosáhnout při různých výkonnostech. Celkem dobře je zde vidět rozdílnost výše nákladů, kdy při výkonnosti 1 m 3 /h dosahují celkové náklady 984 Kč/m 3 a na druhou stranu u 8 m 3 /h jsou celkové náklady pouze 148 Kč/m 3. Ještě výrazněji je tento stav viditelný po proložení hodnot polynomickými spojnicemi trendů čímž byl získán i bod optima pro využívání tohoto forwardéru. Na podkladě grafu je možné vyčíst to že, nejoptimálnější by bylo, z hlediska nákladů kdyby, stroj pracoval s konstantní výkonností 11 m 3 /h, kde jsou náklady necelých 96 Kč/m 3. 95
158 156 Náklady (Kč/m 3 ) 154 152 150 148 Lehká obtížnost Středně těžká obtížnost Lehká obtížnost Středně těžká obtížnost 146 144 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Hmotnatost těženého kmene (m 3 ) Graf 18: Závislost nákladů na hmotnatosti těženého kmene u forwardéru John deer 1110D Ze vztahu zobrazeného v grafu č. 18, vyjadřujícího závislost hmotnatosti těženého kmene dopravovaného forwardérem John deer 1110D na celkových nákladech vztažených na 1m 3 je názorně vidět jakých nákladů dosahuje daný stroj při různých výrobních podmínkách vztažených na hmotnatost těženého kmene. Celkem dobře je zde vidět rozdílnost výše nákladů, kdy při hmotnatosti blížící se nule metrů krychlových dosahují celkové náklady 157 Kč/m 3 a na druhou stranu v optimálních podmínkách, které jsou pro lehké podmínky 0,7 m 3 v kterých je dosahováno celkových nákladu kolem 148 Kč/m 3 a pro středně těžké podmínky 0,55 m 3, kde jsou celkové náklady pouze kolem 152 Kč/m 3. Ještě výrazněji je tento stav viditelný po proložení hodnot polynomickými spojnicemi trendů čímž, byl získán i bod optima pro využívání tohoto forwardéru v jednotlivých podmínkách. Tudíž je možné z grafu vyčíst to že, nejoptimálnější by bylo z hlediska nákladů, kdyby stroj pracoval v porostech s hmotnatostí těženého kmene v rozmezí 0,5 0,8 m 3, kde jsou spočítané nejnižší náklady na m 3. 96
1200 1000 Náklady (Kč/m 3 ) 800 600 400 Variabylní náklady Fixní náklady Celkové náklady Variabylní náklady Fixní náklady Celkové náklady 200 0 1 3 5 7 9 11 13 15 Výkonnost (m 3 /h) Graf 19: Závislost nákladů na výkonnosti u harvestoru Logset H5 Z grafu 19 vyjadřujícího závislost výkonnosti harvestoru Logset H5 na celkových nákladech vztažených na 1m 3 je názorně vidět, jak velkých rozdílů v nákladech můžeme dosáhnout při různých výkonnostech. Celkem dobře spojnice trendů ukazují rozdílnost výše nákladů, kdy při výkonnosti 1 m 3 /h dosahují celkové náklady částky až 1280 Kč/m 3 a na druhou stranu při výkonnosti 8 m 3 /h jsou celkové náklady pouze 188 Kč/m 3. Ještě výrazněji je tento stav viditelný po proložení hodnot polynomickými spojnicemi trendů, která ukazuje průběh křivky nákladů s velmi dobře viditelným bodem optima pro využívání tohoto harvestoru. Tudíž je možné z tohotografu vyčíst to, že nejvýhodnější by bylo z hlediska nákladů, kdyby stroj pracoval s konstantní výkonností 11 m 3 /h, kde jsou náklady necelých 116 Kč/m 3. 97
250,00 240,00 Náklady (Kč/m 3 ) 230,00 220,00 210,00 200,00 Lehká obtížnost Středně těžká obtížnost Lehká obtížnost Středně těžká obtížnost 190,00 180,00 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 Hmotnatost těženého kmene (m 3 ) Graf 20: Závislost nákladů na hmotnatosti těženého kmene u harvestoru Logset 5H Ze vztahu zobrazeného v grafu č. 20, vyjadřujícího závislost hmotnatosti těženého kmene harvestorem Logset 5H na celkových nákladech vztažených na 1m 3, je názorně vidět jakých nákladů dosahuje daný stroj při různých výrobních podmínkách vztažených na hmotnatost těženého kmene.. Dobře je zde vyobrazena rozdílnost výše nákladů, kdy při hmotnatosti blížící se nule metrů krychlových dosahují celkové náklady 193 Kč/m 3 a na druhou stranu v optimálních podmínkách, které jsou pro lehké podmínky 0,2 m 3 v kterých je dosahováno celkových nákladu kolem 191 Kč/m 3 a pro středně těžké podmínky 0,4 m 3, kde jsou celkové náklady pouze kolem 190 Kč/m 3. Ještě výrazněji je tento stav viditelný po proložení hodnot polynomickými spojnicemi trendů čímž byl získán i bod optima pro využívání tohoto forwardéru v jednotlivých podmínkách. Tudíž je možné z grafu vyčíst to že nejoptimálnější by bylo z hlediska nákladů, kdyby stroj pracoval v porostech s hmotnatostí těženého kmene v rozmezí 0,2 0,3 m 3, kde jsou spočítané nejnižší náklady na m 3. 5.6 Stanovení optimálních podmínek práce harvestorových technologií z hlediska ekologické čistoty práce S využitím vzorce 29 bylo možné stanovit základní tabulku č 27, v které jsou uvedeny souhrnně všechny hlavní emisní látky uvolňované při provozu spalovacího motoru vyjádřené v gramech uvolněných za hodinu práce stroje. 98
Z tabulky je vidět, že největší množství uvolněných emisí připadá na oxid uhličitý, jehož je uvolňováno do ovzduší více jak dva tisíce gramů za hodinu provozu harvestoru Logset H5. Naopak nejmenší množství emisních látek je uvolňováno ve skupině těžkých kovů jako je olovo a molybden, kde se hodnoty pohybují pod pěti gramy za hodinu. Podmínky NO x (g.h -1 ) CO (g.h -1 ) HC (g.h -1 ) SO 2 (g.h -1 ) Pb (g.h -1 ) Mo (g.h -1 ) CO 2 (g.h -1 ) Lehké 370,13 925,31 111,04 925,31 3,70 3,70 1387,97 Směrodatná odchylka 10,78 26,94 3,23 26,94 0,11 0,11 107,78 Střední 458,25 1145,63 137,48 1145,63 4,58 4,58 1718,44 Směrodatná odchylka 11,81 29,53 3,54 29,53 0,12 0,12 118,11 Těžké 546,38 1365,94 163,91 1365,94 5,46 5,46 2048,91 Směrodatná odchylka 14,08 35,21 4,22 35,21 0,14 0,14 140,83 Tabulka 27: Souhrn uvolněných emisních látek pro harvestor Logset H5 S pomocí upraveného vzorce pro výpočet ekologické čistoty a jeho podělením provozní výkonností do tvaru č. 30 bylo možné vytvořit bodový graf, v kterém je znázorněna závislost množství emisí uvolněných do ovzduší při provozu daného stroje v závislosti na jeho provozní výkonnosti. V grafu č. 21 jsou bodově znázorněné závislosti emise oxidu dusíku na výkonnosti harvestoru Logset H5, pro lepší přehlednost jsou tyto hodnoty proložené, za účelem získání optimálních výrobních podmínek, z hlediska výkonnosti polynomickou funkcí. Tato funkce nám udává přehledně hodnoty s nejoptimálnější výkonností pro dané emise. Díky tomu je možné z grafu zjistit, že pro lehké výrobní podmínky je optimální výkonnost 12 m 3 /h, zatímco u středně těžkých výrobních podmínek jeto pouze 10 m 3 /h. 99
600 Qiw (g.m -3 ) 500 400 300 200 Lehké výrobní podmínky Středně těžké výrobní podmínky Středně těžké výrobní podmínky Lehké výrobní podmínky 100 0 0 5 10 15 20 Wp(m 3.h -1 ) Graf 21: Emise NO x v závislosti na výkonnosti harvestoru Logset H5 Z tabulky č. 28 je vidět, že největší množství uvolněných emisí připadá, stejně jako u harvestoru, na oxid uhličitý jehož se uvolňuje do ovzduší více 1450 gramů za hodinu provozu forwardéru. Stejně tak i nejmenší množství emisních látek je uvolňováno ve skupině těžkých kovů jako je olovo a molybden, u kterých se hodnoty pohybují pod čtyřmi gramy za hodinu. Podmínky NO x (g.h -1 ) CO (g.h -1 ) HC (g.h -1 ) SO 2 (g.h -1 ) Pb (g.h -1 ) Mo (g.h -1 ) CO 2 (g.h -1 ) Lehké 262,08 655,20 78,62 655,20 2,62 2,62 982,80 Směrodatná odchylka 10,78 26,94 3,23 26,94 0,11 0,11 107,78 Střední 324,48 811,20 97,34 811,20 3,24 3,24 1216,80 Směrodatná odchylka 11,81 29,53 3,54 29,53 0,12 0,12 118,11 Těžké 386,88 967,20 116,06 967,20 3,87 3,87 1450,80 Směrodatná odchylka 14,08 35,21 4,22 35,21 0,14 0,14 140,83 Tabulka 28: Souhrn uvolněných emisních látek pro forwardér Rottne F9 V grafu č. 22 jsou bodově znázorněné závislosti emise oxidu dusíku na výkonnosti forwardéru Rottne. Z důvodu lepší přehlednosti jsou tyto hodnoty proložené, za účelem získání optimálních výrobních podmínek a z hlediska výkonnosti polynomickou funkcí. Tato funkce označuje přehledně hodnoty s nejoptimálnější výkonností pro emise oxidu dusíku. Díky tomu je možné z grafu zjistit, že pro lehké výrobní podmínky je optimální výkonnost 10,5 m 3 /h, zatímco u středně těžkých výrobních podmínek jeto pouze 9,5 m 3 /h. 100
Qiw (g.m -3 ) 450 400 350 300 250 200 150 100 50 Lehké výrobní podmínky Středně těžké výrobní podmínky Středně těžké výrobní podmínky Lehké výrobní podmínky 0 0 5 10 15 20 Wp(m 3.h -1 ) Graf 22: Emise NO x v závislosti na výkonnosti forwardéru Rottne F9 Díky tabulce č. 29 můžeme definovat, že největší množství uvolněných emisí připadá stejně jako u harvestoru na oxid uhličitý, kterého se uvolňuje do ovzduší více jak1450 gramů za hodinu provozu forwardéru. Stejně tak i nejmenší množství emisních látek je uvolňováno ve skupině těžkých kovů jako je olovo a molybden, kde se hodnoty pohybují pod čtyřmi gramy za hodinu. Podmínky NO x (g.h -1 ) CO (g.h -1 ) HC (g.h -1 ) SO 2 (g.h -1 ) Pb (g.h -1 ) Mo (g.h -1 ) CO 2 (g.h -1 ) Lehké 352,80 882,00 105,84 882,00 3,53 3,53 1323,00 Směrodatná odchylka 10,78 26,94 3,23 26,94 0,11 0,11 107,78 Střední 436,80 1092,00 131,04 1092,00 4,37 4,37 1638,00 Směrodatná odchylka 11,81 29,53 3,54 29,53 0,12 0,12 118,11 Těžké 520,80 1302,00 156,24 1302,00 5,21 5,21 1953,00 Směrodatná odchylka 14,08 35,21 4,22 35,21 0,14 0,14 140,83 Tabulka 29: Souhrn uvolněných emisních látek pro forwardér John deer 1110 V grafu č. 23 jsou bodově znázorněné závislosti emise oxidu dusíku na výkonnosti forwardéru John deer. Z důvodu lepší přehlednosti jsou tyto hodnoty proložené, za účelem získání optimálních výrobních podmínek, z hlediska výkonnosti polynomickou funkcí. Tato funkce nám udává přehledně hodnoty s nejoptimálnější výkonností pro emise oxidu dusíku. 101
Díky tomu je možné z grafu zjistit, že pro lehké výrobní podmínky je optimální výkonnost 11 m 3 /h, zatímco u středně těžkých výrobních podmínek jeto pouze 10 m 3 /h. 600 Qiw (g.m -3 ) 500 400 300 200 Lehké výrobní podmínky Středně těžké výrobní podmínky Středně těžké výrobní podmínky Lehké výrobní podmínky 100 0 0 5 10 15 20 Wp(m 3.h -1 ) Graf 23: Emise NO x v závislosti na výkonnosti forwardéru John deer 1110 102
6. Diskuze Z výsledků této práce, jimiž jsou naměřená data ze sledovaných činností výceoperačních technologií ve vybraných terénech ve vztahu k energetické a ekonomické náročnosti a ekologickým dopadům dopadu strojů, můžeme uvést že, nejdůležitějšími faktory, které určují zda stroj pracuje optimálně, nebo ne jsou následující faktory: výkonnost forwardérů a harvestorů energetické náročnost forvardérů a harvestorů ekonomické náročnosti forvardérů a harvestorů Z hlediska ekologické čistoty práce forvardérů a harvestorů Z výše uvedených bodů dále vyplývá, že pro dané stroje jsou optimální ty podmínky, které splňují alespoň dva a více výše zmíněných faktorů a z tohoto důvodu byly určeny optimální výrobní podmínky z pohledu jednotlivých faktorů. 6.1 Návrh optimálních výrobních podmínek z pohledu výkonnosti 6.1.1 Optimální výrobní podmínky pro forvardéry Z hlediska optimálních výrobních podmínek v závislosti na výkonnost forvardérů nemůžeme hodnotit pouze samotný porost jako výrobní plochu, ale je potřeba sledovat celý výrobní proces od vyložení jednoho nákladu do vyložení druhého nákladu. Je nesmírně důležité na jakých půdách stroj pracuje, jak jsou únosné, jakou mají strukturu a jak vypadá komplexně terén jako celek. Neméně důležitý je i stav cestní sítě a její hustota a možnost cesty střídat při vyvážení sortimentů z porostu, jelikož na nich daný stroj stráví až 20% z celkového času svojí práce. Dalšími a těmi hlavními faktory, které ovlivňují výkonnost forvardérů, je dřevinné složení, hmotnatost těžených stromů a hlavně složení vyráběných sortimentů a jejich podíly na celkové výrobě. 103
6.1.2 Optimální výrobní podmínky pro harvestory U harvestorů jsou hlavními a nejdůležitějšími faktory, které ovlivňují celou výrobu, hlavně parametry porostu jako dřevinná skladba, hmotnatost těženého kmene, tvar porostu a jeho přístupnost, terén porostu a jeho sklon a hlavně složení vyráběných sortimentů v závislosti na podílu celkových těžeb. 6.2 Návrh optimálních výrobních podmínek z pohledu energetiky 6.2.1 Optimální výrobní podmínky pro forvardéry Z pohledu energetiky u forvardérů můžeme hovořit o optimálních výrobních podmínkách hlavně ze dvou hlavních stran a to ze strany hmotnatosti těženého kmene a ze strany dopravní vzdálenosti z porostu na odvozní místo. U sledovaných strojů bylo zjištěno, že na základě regresní analýzy dochází k daleko větší závislosti energetiky na dopravní vzdálenosti než je tomu u hmotnatosti těženého kmene. Z těchto zjištěných skutečností můžeme vycházet i při hledání optimálních výrobních podmínek. U forvardéru John deer bylo zjištěno, že optimální podmínky v závislosti na obtížnosti terénu, se pohybují u dopravní vzdálenosti v rozmezí 10 až 100 metů a u hmotnatosti těženého kmene od 0,6 m 3 do 0,7m 3. Zatímco u forvardéru Rottne, který má o 16 kw slabší motor, ale patří do stejné výkonnostní třídy, se optimální podmínky v závislosti na obtížnosti terénu pohybují u dopravní vzdálenosti kolem 200 metrů a u hmotnatosti těženého kmene od 0,35 m 3 do 0,55m 3. 6.2.2 Optimální výrobní podmínky pro harvestory U harvestorů není množství energie dodané do výrobního procesu závislé na tolika parametrech jako u forvardérů, ale i zde můžeme hovořit o celé řadě faktorů, které ovlivňují energetickou náročnost provozu daného stroje. U sledovaného harvestoru bylo zjištěno, že největší závislost ve vztahu k množství potřebné energie je u hmotnatosti těženého kmene, kde byla regresní analýzou zjištěna velmi silná závislost. 104
U harvestoru Logset bylo zjištěno, že jako optimální hmotnatost těženého stromu v závislosti na výrobních podmínkách se ukazuje hmotnatost těženého stromu v rozmezí 0,2 až 0,4 m 3. 6.3 Návrh optimálních výrobních podmínek z pohledu ekonomiky 6.3.1 Optimální výrobní podmínky pro forvardéry Z pohledu ekonomických nákladů pro forvardéry je stěžejní položkou množství spotřebovaných pohonných hmot, které tvoří přibližně 30% veškerých nákladů. Proto je při ekonomické optimalizaci práce daného stroje nutné pamatovat na to, aby při provozu docházelo k co nejmenším ztrátám typu ponechání nastartovaného stroje příliš dlouho bez pracovní činnosti, nebo příliš dlouhých přejezdů po vlastní ose. Další velkou položkou, která silně ovlivňuje ekonomickou náročnost je spojený se mzdou a s odvody za zaměstnance. U velké části společností, které vlastní forvardéry se mzda odvíjí většinou od výkonnosti samotných operátorů a od hmotnatosti těžených stromů. U všech strojů sledovaných v této práce byla mzda vypočítávána na základě pevných tax za 1 m 3 v dané hmotnatosti těženého kmene. Na základě těchto zjištění bylo prakticky zjištěno, že nejoptimálnější podmínky pro forvardér John deer se nacházejí v hmotnatosti těženého stromu v rozmezí 0,7 až 0,55m 3 a výkonnosti 11 m 3 /hod, kdy celkové náklady na vyvážení dříví z porostu na odvozní místo tvoří pouze 96 Kč/m 3. U Rottne které je výkonově slabší jsou optimální podmínky z pohledu hmotnatosti těženého kmene trochu nižší a jsou přibližně v rozmezí 0,35 až 0,45 m 3, ale výkonnost by měla zůstat stejná a to na 11 m 3 /hod a při těchto podmínkách by čisté náklady na 1m 3 tvořili 85 Kč. 6.3.2 Optimální výrobní podmínky pro harvestory U harvestorů stejně jako u forvardérů můžeme říci, že největší proměnlivé náklady jsou spojené s pohonnými hmotami a mzdou za operátory. Z tohoto důvodu i zde je nutné aby pracovníci dodržovali co nejlepší pracovní morálku neměli zbytečné prostoje nenechávali běžet stroj na volnoběh a nedělali si zbytečné pauzy nad čas k tomu určený. Na základě měření v terénu a kancelářských výpočtů bylo zjištěno, že u harvestoru Logset dochází k nejoptimálnějším podmínkám při hmotnatosti těženého stromu v rozmezí 105
0,2 až 0,4m 3 a výkonnosti 11 m 3 /hod, kdy celkové náklady na vyvážení dříví z porostu na odvozní místo tvoří pouze 116 Kč/m 3. 6.4 Návrh optimálních výrobních podmínek z pohledu ekologické čistoty práce u harvestorů a forvardérů U všech strojů, které přicházejí do kontaktu s přírodou dochází vždy k nějakému vlivu na její stav. U strojů sledovaných v této práci byl na první pohled vidět hlavně vliv na půdu způsobený bořením strojů na neúnosných půdách a prokluzem pneumatik. Dále se jednalo o poškození porostu jako takového a to hlavně poškození kmenů a kořenových náběhů stromů. Ne méně důležitým a hlavně v této práci sledovaným faktorem bylo množství uvolněných emisních látek do prostředí lesa, které tím velice zatěžováno. Na základě naměřených a vypočítaných energetických standardů byla u jednotlivých strojů sledovaných v této práci zjištěna oblast pro optimální výkonnost, při optimálním vytížení motoru kdy dochází k minimálnímu možnému vypouštění emisních látek do ovzduší. U forvardérů se Jedná o výkonnost strojů ve sledované třídě kolem 10 m 3 /hod a u harvestoru, který je taktéž ve střední výkonové třídě se optimální výkonnost nachází přibližně okolo 11m 3 /hod. 6.5 Optimální výrobní podmínky z komplexního pohledu 6.5.1 Optimální výrobní podmínky pro forvardéry Ze všech výše uvedených skutečností můžeme nyní konečně poskládat podmínky nejoptimálnější pro dané stroje a navrhnout nejoptimálnější výrobní podmínky i pro celou výkonovou třídu forvardérů. Pro forvardér John deer 1110 lze říci, že optimálního provozu dosahuje v jehličnatých porostech s jednou dřevinnou a s hmotnatostí těženého kmene kolem 0,6m 3 a dopravní vzdáleností z porostu na skládku do 100 m, kdy se náklady na vyvezený 1 m 3 pohybují kolem 100 Kč. U forvardéru Rottne F9 který má výkon motoru slabší o 16 kw, ale výkonově spadá do střední výkonové třídy forvardérů můžeme říci že se pohybujeme v optimálních podmínkách o něco níže než u předchozího stroje. I v tomto případě, ale platí, že optimálního provozu dosahuje v jehličnatých porostech s jednou dřevinnou, ale optimální hmotnatost 106
těženého kmene se pohybuje kolem 0,4m 3 a dopravní vzdáleností z porostu na skládku do 200 m, kdy se náklady na vyvezený 1 m 3 pohybují kolem 95 Kč. Celkově lze říci že forvardéry střední výkonové třídy mají nejoptimálnější výrobní podmínky v jehličnatých porostech s jednou dřevinnou a s hmotnatostí těženého kmene kolem 0,5m 3, dopravní vzdáleností z porostu na skládku do 200 m a výkonností stroje jak z pohledu ekonomiky, tak množství uvolňovaných emisí se pohybující se v hodnotách kolem 10,5 m 3 /hod. 6.5.2 Optimální výrobní podmínky pro harvestory Na základě výše uvedených zjištěných údajů se dá shrnout u harvestoru Logset H5, který spadá do střední výkonové třídy, že optimální podmínky jak pro tento stroj tak pro celou výkonovou třídu se nacházejí v jehličnatých porostech v nichž tvoří hlavní dřevinu hlavně smrk a hmotnatost těženého kmene se pohybuje v rozmezí 0,2 až 0,4m 3 a výkonnost stroje jak z pohledu ekonomiky, tak množství uvolňovaných emisí se pohybuje v hodnotách kolem 11m 3 /hod. 107
5. Závěr Důležitost mít nástroj pro vhodnou rozhodovací analýzu při výběru těžebně dopravního stroje a jeho nasazení v podmínkách České republiky, je neustále důležitějším tématem zvláště s množstvím těchto strojů, které v průběhu posledních několika let na našem území přibyly. Stejně důležité je, aby měly stejnou možnost i subjekty, které chtějí tyto technologie nakupovat. Protože je zde, v posledních letech poměrně široký výběr strojů mají firmy a soukromí podnikatelé problém s výběrem vhodného tipu pro jejich potřeby. Jako konečné měřítko pro výběr vhodného stroje si firmy stanovují obvykle pořizovací cenu. Což není optimální parametr pro výběr stroje. Za tímto účelem bylo v České republice a ve světě popsáno několik metod racionalizace výběru, nasazování a posuzování práce víceoperačních strojů v lesním hospodářství. V posledních dvaceti letech byla nejvíce ve světě využívána při pokusech v racionalizaci výběru vhodného stroje využívána metoda LCA. Nevýhodou této metodiky je však to, že potřebuje velké množství dat o daném stroji a jeho pracovní činnosti v terénu, aby bylo možno rozhodnout o jeho dopadu na životní prostředí a o jeho optimálním využití (Berg 2005). Zhruba ve stejné době byla popsána zcela jiná metodika hodnocení efektivity nasazování strojů v lesním hospodářství, která na rozdíl od předchozí sleduje čistě jenom výrobní produkci a ne celý cyklus stroje od výroby po sešrotování. Jedná se o metodu principu Minimaxu. Výhoda této metodiky je ta, že pomocí ní můžeme sledovat daleko více faktorů. Ekologická čistota práce, ekonomická náročnost spojená se všemi náklady od pořízení stroje až po pořizování spotřebních hmot a odměn operátorům vztažených na jednotku vykonané práce, a nakonec i množství energie potřebné k vyrobení jednoho metru krychlového dříví. Obsahem této práce bylo za použití principu minimaxu jednoduchým způsobem umožnit uživateli výběr ze souboru středně výkonových strojů, které by komplexně splňovaly základní podmínky minimaxu ve všech součástech spjatých s provozem těžebně-dopravních strojů tak, aby splňovaly podmínky pro optimální pracovní nasazení z hlediska základních tří parametrů, které jsou dnes na racionalizaci kladeny. Těmi jsou energetika, ekonomika a ekologická čistota práce. 108
Závěrem lze říci, že racionalizace práce je poměrně zajímavé, důležité a složité téma, kterým by se mohl člověk zabývat celý život a stejně by neustále narážel na nové a nové metody a řešení, která by ještě více zpřesňovaly nebo vyvracely předchozí zjištění. 109
Seznam použité literatury a zdrojů Alvarez, L.H.R.: On the option interpretation of rational harvesting planning. Journal of Mathematical Biology; 2000, č. 40 (5), s. 383-405 Alvarez, L.H.R.: Stochastic forest stand value and optimal timber harvesting. Siam Journal on Control and Optimization; 2004, č. 42 (6) s. 1972 1993 Anonymus (1992) Informační sešit č. 28, Umweltschonender Maschinensatz, Nidersachsen, SRN Anonymus (1998): Harvester/Forwarder Rakousko, s. 130 FPP Bericht: Harvester/Forwarder, Wien, Becker, G. a kol.: Boden und Wurzelschäden durch das Befahren von Waldbeständen. Forst. und Holzwirt, č. 14 s. 367-370 SRN 1986. Berg, S.: Terrain classification system for forestry work. Forest operation Institute Skogsarbeten, Sweden: 1-28 Berg, S.: Some aspects of LCA in the analysis of forestry operations. J. Cleaner Prod č. 5(3), 1997; s.211 7. Berg, S.; Lindholm, E. L.: Energy use and environmental impacts of forest operations in Sweden. Journal of Cleaner Production, 2005, č. 13., s 33-42 ČSN EN ISO 14040 (010940): Environmentální management - Posuzování životního cyklu - Zásady a osnova, Český normalizační institut, 2006, 36 stran Dressler, M.: Význam a uplatnění limitujících faktorů pro těžební technologie, 1982, Výzkum. ústav lesního hosp. a myslivosti / Lesnický průvodce, 2/1982, Jíloviště-Strnady, 52 stran 110
Dressler, M.; Popelka, J: Přibližování dříví univerzálními a speciálními lesními traktory; 1974, 1. vyd, česky, SZN / Lesnická knihovna, Lesnictví, myslivost a vodní hospodářství, Sv. 2, Praha, 171 stran Douda,V.: Víceoperační těžebně dopravní stroje a jejich výkonnost. Lesnictví, roč. 23, 1977, č. 6, s. 407-420 Douda,V.: Nepříznivý vliv lesní techniky na lesy, VŠZ Praha, Praha 1986, 133 s. Douda V.; Hošek E.: Vývoj těžby a dopravy dřeva v ČSSR; Ústav vědeckotechnických informací pro zemědělství, Praha 1989, 235 s. Dvořák J. at al.: The use of harvester technology in production forest; Lesnická práce s.r.o. Kostelec nad Černými lesy, 2011, 156 s. ISBN 978-80-7458-018-5 Dvořák J. a kol.: Využití harvestorových technologií v hospodářských lesích; Lesnická práce s.r.o. Kostelec nad Černými lesy, 2012, 156 s. ISBN 978-80-7458-028-4 Dykstra, D.P.; Heinrich, R.: Forest harvesting and transport: Old problems, new solutions. In Proceedings of the XI. World Forestry Congress, Antalya 1997, č.. 3, s.171-186 Efthymiou, P.N.: Die Prinzipien einer multidimensionalen Optimierung der Holzernsysteme. Schweiz. Z. Forestwes.,1995, č.6, s. 457-470 Ewing H., Roderik; Lirette, Jacques: Commercial thinning difficult terrain with the valmet 901C single grip harvester, Saint-Jean, Feric, 1999 Frühwald, A, Solberg, B,: Life cycle analysis a challenge for forestry and forest industry. EFI Proceedings. 1995; č. 8., s. 53 65. Hasenauer, H.: Ein Eizelnbaumsimulator für Unleichaltrige Fichten Kiefern und Buchen Fichtenmischbestände. Forstl. Schrift. Univer. für Bodekultur. Wien 1994, Band 8:152 111
Horn, R. a kol.: Druchk fortplanzung in Boden unter langsam fahreden Traktoren.Z.f. Kultur technik und Flurbereinigung, 1987, č. 28 s. 94-102 Chament, W.C.T.; Vermeulen, G.D., campbel, D.J.; et. al.: Reduktion of Traffic-Inducted Soil Compaction, In Proceedings of the XI. World Forectry Congres, Antalia,1997, Vol. 3: 171-186 Janeček A.: Teorie optimalizace operativního řízení nasazení strojů v LH, Praha DDP, 1989, 554 s. Janeček, A.: Racionální využití těžebních strojů, Ministerstvo zemědělství ČR, 2007, 47 s. Janeček, A.: Shrnutí výsledků výzkumu stanovení standardů výrobních procesů v lesním hospodářství, Ministerstvo zemědělství ČR, 2009, 63 s. Janeček, A.; Nový, V.: Model přesunu energie při štěpkování, Biom.cz; 2012, ISSN: 1801-2655. Janeček, A., Suchomel, J.: Využitie princípu minimaxu pri minimalizácii ťažbovodopravnej erózie lesného kolesového ťahača, Acta Facultatis Technicae, Zvolen, 2009, roč. 13, č. 2, 87-96 s. Janeček A.; Ulrich R.; Stránský V.; Nový V.: Působení lesní techniky na lesní ekosystém, Odborná monografie, Brno Tribun EU s.r.o. 2011, 140 s., ISBN 978-80-263-0060-1 Janeček A.; Ulrich R.; Stránský V.; Nový V.: Standardy optimalizace výrobních systémů těžebních strojů, Odborná monografie, Brno Tribun EU s.r.o. 2011, 130 s., ISBN 978-80- 263-0063-2 112
Janeček A.; Ulrich R.; Stránský V.; Nový V.: Standardy optimalizace dopravy dříví silničními a terénními výrobními systémy, Odborná monografie, Brno Tribun EU s.r.o. 2011, 144 s., ISBN 978-80-263-0057-1 Janeček A.; Ulrich R.; Neruda J.: Metodika stanovení výkonnosti, energetiky ekonomiky, poškození půdy, stojících stromů a emisí cizorodých látek výrobních systémů těžebních strojů. certifikovaná metodika, Brno Tribun EU s.r.o. 2013, 108 s., ISBN 978-80-263-0204-9 Karjalainen T, Zimmer B, Berg S, Welling J, Schwaiger H, Fine r L,Cortijo P: Energy, carbon and other material flows in the life cycle assessment of forestry and forest products. Achievements of the working group 1 of the COST action E9. European Forest Institute, Torikatu 34, Finland. 2001, ISBN 952-9844-92-1, ISSN 1455-6936. 68 pp Klvač R, Ward S, Owende P, Lyons J: Energy audit of wood harvesting systems. Scand J For Res, 2003, 18:176 183 Lasák O., Němec K.: Víceoperační těžebně dopravní stroje (TDS) v ČR. Lesnická práce, 74 (11), 402-403, 1996 Lasák O., Němec K.: Víceoperační těžebně dopravní stroje (TDS) v ČR. Lesnická práce, 74 (12), 447-449, 1996 Luis Carlos de Freitas a kol.: Environmental assessment of the technological innovation process on forestry harvesting; Rev.Árvore vol. 35 no.2 Viçosa mar./abr. 2011 Lukáč T.: Viacoperačné stroje v lesnom hospodárstve Monografie TU Zvolen, 2005, 137 s. ISBN 80-228-1348-6 113
Lüscher P. et. al.: Physikalischer Bodenschutz im Wald Bodenschutz beim Einsatz von Forstmaschinen; Eidg. Forschungsanstalt WSL CH-8903 Birmensdorf, 2009. 12 s., ISSN 1422-2876 motomit IT HARVESTER CONTROL SYSTEM: Operating Manual, 2005, 71 s. Macků J., Popelka J., Simanov V.: Terénní klasifikace z pohledu ekologizace výrobních procesů v lesním hospodářství, Sborník TU Zvolen, 1992, 156-161 s. Malík V., Dvořák J.: Harvestorové technologie a vliv na lesní porosty. Kostelec nad Černými lesy; Lesnická práce, s.r.o.; 2007; 84 s., ISBN 978-80-86386-92-8 Mc Mahon, S.: A survey Metod for assessing site disturbance. New Zealand Logging Industry Research Organisation. 1995, Project Report 54. Rotorua 16 Mellgren, P.G.: Terrain Classification for Canadian Forestry. Canadian Pulp and Paper Association, 1980 Montreal, Quebecc, Canada, s. 15 Maxi brochure: Komatsu Forest AB, s. 16 Mikleš M.: Lesné stroje. Zvolen, 2004; Technická univerzita ve Zvoleně, 330 s. Mikleš, M.: Štúdium geometrie nožov odvetvovacej hlavice = Study of geometry knives of delimbing head. Acta facultatis technicae Zvolen 2009, - Roč. 14, č. 2 (2009), s. 121-129, ISSN 1336-4472. Natov P., Dvořák J.: Softwarové vybavení víceoperačních strojů. Lesnická práce, s.r.o., Kostelec nad Černými lesy, roč. 91, č. 5, Neruda J., Ulrich, R. : Metody pro zlepšení determinace poškození kořenů stromům smrkových porostech vyvážecími traktory. Monografie MZLU v Brně 2005, 59-65. 114
Neruda J. a kol.: Harvestorové technologie lesní těžby; Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2008, 149 s., ISBN 978-80-7375-146-3 Neruda, J et al.: Determination of damage to soil and root system of forest trees by the operation of logging machines. Tribun EU s.r.o., Brno, 2008, 138 p. ISBN 978-80-7375-251-4 Neruda, J et al.: Soil carbon dioxide concentration and efflux changes in rust after heavy machine passes. FORMEC 2010: Meeting the Needs of the society and the Environment, July 11-14 2010, Padova Italy, 8p. Nový V., Janeček A.: Optimalizace práce vyvážecího traktoru John Deere 1110 ve výchovných těžbách. Agritech science, Praha, 2012, roč. 6, č. 3, 1-6 s. O'Mahony M. J. a kol.: Bearing capacity of forest access rous built on peat soils. Journal of Terramechanics, 2000, č. 37, s. 127-138 Popelka, J.: Studium parametrů a limitů nových technologií pro potřeby HÚL. ZZ díl. Úkolu C16-331-014/01-4, VÚLHM, VS Křtiny, 1975, 182 s. Prospekty Logset Pulkrab, K.; Šišák L.; Bartuněk, J: Hodnocení efektivnosti v lesním hospodářství. Lesnická práce s.r.o., Kostelec nad Černými lesy 2008, 132 s, ISBN 978-80-87154-12-0 Roy V., Hamilton P.: Trials to determine the fuel consumption of a forwarder; FP Inovations Vol. 13, No. 7, 2012, 8 s. ISSN 1493-3381 Ryynänen S., Rönkkö E: Productivity and expenses associated with thinning harvesters. Työtehoseuran julkaisuja 381; Helsinky 2001 68 s., ISBN 951-788-340-4 115
Scharnhölz, R.: Pferdeeinsatz im Forst Argumente der IGZ. IGZ-Info, 1997, Nr.3, pp 17 24 Simon J., a kol.: Strategie managementu lesních území se zvláštním statutem ochrany Obecná část I., Lesnická práce, s.r.o., 2010, 568 s., ISBN 978-80-87154-50-2 Skoupý, A. a kol.: Multikriteriální hodnocení technologií pro soustřeďování dříví. 2011, Lesnická práce, s.r.o., 212 s. ISBN 978-80-7458-016-1 Stankić, I. a kol.: Productivity Models for Operational Planning of Timber Forwarding in Croatia. Croatian Journal of Forest Engineering, 2012, Vol. 33(1), p.61 Syrový, O.: Ekonomika, (ústní sdělení) Ulrych, R. a kol.: Použití harvestorové technologie v probírkách. MZLU Brno, 2003, 98 s., ISBN 80-7157-631-X Wästerlund, I.: Strenght components in the forest floor restricting maximum tolerable machina forces. Journal of Teramechanics 1989, 26(2): 177-182 Wilpert, K.: Möglichkeit und Grenzen für die Definition einer ökologisch verträglichen Befahrbarkeit. KWF Workshop, Forsttechn. Informationen, Nr.3/1988s. 29-36, SRN 1998 Yoshioka, T. a kol.: Cost, energy and carbon dioxide (CO 2 ) effectiveness of a harvesting and transporting system for residual forest biomass; Journal of Forest Research, Volume 7, Number 3, 157-163, DOI: 10.1007/BF02762605 Zákon č. 289/1995 Sb. o lesích a změně některých zákonů Zákon č. 86/2002 Sb. o ochraně ovzduší a o změně některých dalších zákonů Zákon č.185/2001 Sb. Zákon o odpadech a o změně některých dalších zákonů 116
Zpráva o stavu lesa a lesního hospodářství České republiky v roce 2013, Mze 2013, 136 s, ISBN 978-80-7434-153-3 Zpráva o stavu lesa a lesního hospodářství České republiky v roce 2011, Mze 2012, 138 s, ISBN 978-80-7434-063-5 Zpráva o stavu lesa a lesního hospodářství České republiky v roce 2010, Mze 2011, 128 s, ISBN 978-80-7084-995-8 Webové stránky www.merimex.cz http://www.rottne.com www.deere.com/../timbermatic.pdf http://www.dasa.se http://www.ponsse.com www.komasuforest.com http://www.lesos.cz http://www.lesni-technika.cz 117
Publikační činnost Nový V.; Janeček A.: Optimalizace práce vyvážecího traktoru John deere 1110 ve výchovných těžbách, Agritech science; 2012, číslo 3.; ISSN 1802-8942 Suchomel J., Janeček A., Nový V.: Použitie racionalisacie konštrukcie a prevádzky výrobných systémov štiepkovania dreva, Agritech science; 2012, číslo 2.; ISSN 1802-8942 Janeček A.; Nový V.: Model přesunu energie při štěpkování, Agritech science; 2012, číslo 1.; ISSN 1802-8942 Janeček A.; Ulrich R.; Neruda J.;Nevrka P.; Nový V.: Princip minimaxu ve výrobním systému výchovy mladých lesních porostů prořezávkami; Odborná monografie, Brno Tribun EU s.r.o. 2012, 104 s., ISBN 978-80-263-0092-2 Janeček A.; Nový V.: Model přesunu energie při štěpkování, Biom.cz; 2012, ISSN: 1801-2655. Janeček A.; Nový V.: Použití principu minimaxů při provozu mobilních energetických zařízení, Agritech science; 2011, číslo 3.; ISSN 1802-8942 Janeček A.; Nový V.: Principles of the structure and procedures optimization of forest production systems in forest management, Mezinárodní vědecká konference Woodworking Technique 2011 Janeček A.; Ulrich R.; Stránský V.; Nový V.: Působení lesní techniky na lesní ekosystém, Odborná monografie, Brno Tribun EU s.r.o. 2011, 140 s., ISBN 978-80-263-0060-1 57 Janeček A.; Ulrich R.; Stránský V.; Nový V.: Standardy a optimalizace dopravy dříví silničními terénními systémy, Odborná monografie, Brno Tribun EU s.r.o. 2011, 144 s., ISBN 978-80-263-0057-1 Janeček A.; Ulrich R.; Stránský V.; Nový V.: Standardy a optimalizace výrobních systémů těžebních strojů, Odborná monografie, Brno Tribun EU s.r.o. 2011, 130 s., ISBN 978-80-263-0063-2 Janeček A.; Mikleš M.; Suchomel J.; Nový V.: Standardy a optimalizace využití energetických zdrojů v lesním hospodářství, Odborná monografie, Brno Tribun EU s.r.o. 2011, 136 s., ISBN 978-80-263-0062-5 Janeček A., Nový V.: Působení lesní techniky na lesní ekosystém z hlediska energetiky, ekonomiky a ekologické čistoty práce, Výzkumná zpráva pro úkol NAZV Stanovení standardů výrobních procesů v lesním hospodářství, 2010, 61 s. Janeček A., Nový V.: Standardy a optimalizace malých výrobních systémů mechanizace soustřeďování (MS), Výzkumná zpráva pro úkol NAZV Stanovení standardů výrobních procesů v lesním hospodářství, 2010, 69 s. 118
Janeček A., Nový V.: Standardy a optimalizace výrobních systémů mechanizace traktorového soustřeďování dřeva (MTS), Výzkumná zpráva pro úkol NAZV Stanovení standardů výrobních procesů v lesním hospodářství, 2010, 72 s. 58 Janeček A., Nový V.: Standardy a optimalizace výrobních systémů těžebních strojů, Výzkumná zpráva pro úkol NAZV Stanovení standardů výrobních procesů v lesním hospodářství, 2010, 67 s. Janeček A., Nový V.: Standardy a optimalizace využití energetických zdrojů v LH, Výzkumná zpráva pro úkol NAZV Stanovení standardů výrobních procesů v lesním hospodářství, 2010, 43 s. Skoupý, A. Vanbelle, J. Zöscher, J. Lampe, T. Esser, F. Turpeinen, V. Caseau, P. Máchal, P. Klvač, R. Nový, V. Embo, T. Partial evaluation of questionnaires monitoring the need of knowledge in forest workers from selected EU countries. Journal of Forest Science, 2013, roč. 59, č. 9, s. 370-375. ISSN: 1212-4834. 119
Seznam příloh: Příloha 1: Specifikace přírodních podmínek... 121 Příloha 2: Klasifikace přírodních podmínek a techniky... 122 Příloha 3: Tabulka ekonomických parametrů... 125 Příloha 4: Úvodní formulář měření racionalizace práce... 126 Příloha 5: Formulář měření pracovních operací forwardéru... 127 Příloha 6: Formulář měření pracovních operací harvestoru... 128 Příloha 7: Souhrn dat Forwardéry... 129 Příloha 8: Formulář denní spotřeby času... 134 Příloha 9: Výsledná tabulka denních spotřeb času forwardéry... 135 Příloha 10: Výsledná tabulka denních spotřeb času harvestoru... 136 120
Příloha 1: Specifikace přírodních podmínek Formulář specifikace přírodních podmínek Charakteristika pracoviště 1. Majitel lesa 2. Polesí 3. Porost 4. Plocha porostu v ha 5. Věk porostu 6. Zakmenění porostu 7. Dřeviny a jejich zastoupení v % 8. Výčetní tloušťky dřevin v cm 9. Střední výšky dřevin v m 10. Průměrná hmotnost dřevin v m3 11. Zásoba dřeva na 1 ha v m3 LČr. Plasy Charakteristika přírodních podmínek 1. Nadmořská výška 2. Expozice S SV V JV J JZ Z SZ 3. Sklon terénu <= 10 % - kolová technika všemi směry 11-20 % - UKT po spádnici 21-33 % - LKT po spádnici, VTS >= 34 % - VT, lanovka 4. Stav půdy v době pracovního procesu zamrzlá se sněhem zamrzlá bez sněhu nezamrzlá se sněhem proschlá až suchá vlhká mokrá 5. Náchylnost k erozi velmi těžko erodovatelná hůře erodovatelná lehčeji erodovatelná velmi lehce erodovatelná 6. Únosnost půdy únosná (> 200 kpa) podmíněně únosná (50-200 k Pa) neúnosná (< 50 kpa) 7. Průjezdnost terénu bez překážek překážky do výše 30 cm ve vzdálenosti větší než 5 m (průjezdné pro UKT) překážky do výše 50 cm ve vzdálenosti větší než 5 m (průjezdné pro LKT) překážky vyšší než 50 cm ve vzdálenosti kratší než 5 m (prpro traktory neprůjezdné) 8. Členitost terénu nečlenitý (koeficient konfig. 0,75-1) mírně členitý (koeficient konfig. 0,5-0,74) středně členitý (koeficient konfig. 0,25-0,49) velmi členitý (koeficient konfig. 0-0,24) 9. Stav povrchu půdy bez buřeně slabě zabuřeněno (do 25 % plochy) středně zabuřeněno (26-50 % plochy) silně zabuřeněno (nad 50 % plochy) nálety nárosty 10. Typ půdy rašelina, slatina, trvale zamokřená (20-50 kpa) flyše, jílovitá, jílovitopísčitá, sezónně zamokřená hlinitopísčitá, štěrkovitá (100 kpa - mokro, 400 kpa - sucho) nezamrzavá s převahou kameniva (350-600 kpa) vysokohorská, balvanitá (1-2,5 MPa) 11. Typ půdního povrchu vlhká hlinitá půda surový humus, hrabanka suchá zrnitá půda suchý humus, hrabanka štěrk 12. Druh zeminy nesoudržná (prach, písek, přírodní štěrk, kameny, valouny, balvany) soudržná (jíl, slín, hlína, spraš) 13. Stav zeminy suchá zrnitá půda plastická tekutá 121
Příloha 2: Klasifikace přírodních podmínek a techniky Sklon terénu P.Č. Č.O. < - 5 % kolová technika 1 1 6-10 % kolová technika 2 2 11-15 % kolová technika 3 3 16-20 % kolová technika 4 4 21-25 % kolová technika 5 5 26-30 % kolová technika 6 6 Stav půdy v době pracovního procesu P.Č. Č.O. zamrzlá se sněhem 1 6 zamrzlá bez sněhu 2 5 nezamrzlá se sněhem 3 4 proschlá až suchá 4 1 vlhká 5 2 mokrá 6 3 Náchylnost k erozi P.Č. Č.O velmi těžko erodovatelná 1 1 hůře erodovatelná 2 2 erodovatelná 3 3 lehčeji erodovatelná 4 4 lehce erodovatelná 5 5 velmi lehce erodovatelná 6 6 Únosnost půdy P.Č. Č.O. únosná > 200 kpa 1 1 méně únosná 100-199 kpa 2 2 lehce neúnosná 50-99 kpa 3 3 neúnosná < 50 kpa 4 4 Členitost terénu P.Č. Č.O. nečlenitý (koef. konfik 0.75-1 ) 1 1 mírně členitý (koef. konfik 0.5-0.74 ) 2 2 středně členitý (koef. konfik 0.25-0.49 ) 3 3 velmi členitý (koef. konfik 0-0.24 ) 4 4 122
Stav povrchu půdy P.Č. Č.O. bez buřeně 1 1 slabě zabuřeně do 25 % plochy 2 2 středně zabřeno 26-50 % plochy 3 3 silně zabuřeněno nad 50 % plochy 4 4 nálety 5 5 Typ půdy P.Č. Č.O. Rašelina, slatina, trvale zamokřená 20-50kPa 1 1 Flyše, jílovitá, písčitá, sezonně pomokřená 2 2 Hlinitá, písčitá, štěrkovitá 100-400kPa 3 3 Nezámrzná s převahou kameniva 350-600kPa 4 4 Bavanitá 1-2,5 MPa 5 5 Typ půdního povrchu P.Č. Č.O. Vlhká hlinitá 1 1 Surový humus 2 2 Sucho zrnitá půda 3 3 Suchý humus, hrabanka 4 4 Štěrk 5 5 Druh zeminy P.Č. Č.O. Nesoudržná (prach, písek, kameny) 1 1 Soudržná (jíl, hlína, spraš) 2 2 Stav zeminy P.Č. Č.O. Suchá 1 1 Plastická 2 2 Tekutá 3 3 Stáří techniky P.Č. Č.O. Nová 1 1 Odpovídající stupni životnosti 2 2 Odpovídající 2/3 životnosti 3 3 Odpovídající mezi životnosti 4 5 Odpovídající zastaralé 5 6 123
Kvalita servisu, údržby, oprav P.Č. Č.O. Výborná 1 1 Velmi dobrá 2 3 Dobrá 3 5 Vyhovující 4 6 Tradice výrobce P.Č. Č.O. Špičkový výrobce 1 1 Tradiční výrobce 2 3 Výrobce 3 5 Nový výrobce 4 6 Kvalita obsluhy P.Č. Č.O. Výborná 1 1 Velmi dobrá 2 2 Dobrá 3 5 Vyhovující 4 6 Kvalita techniky P.Č. Č.O. Špičková 1 1 Dobrá 2 3 Světový průměr 3 4 Vyhovující 4 5 Kvalita technologie P.Č. Č.O. Špičková 1 1 Dobrá 2 3 Světový průměr 3 4 Světový podprůměr 4 5 Vyhovující 5 6 PČ.... p oř a d o v é č í s lo ; Č O... č í s lo o b t í ž n o s t i 124
Příloha 3: Tabulka ekonomických parametrů C N...... cena nafty [Kčl -1 ] Q SN......energetický standard [l.m 3 ] c poř...... pořizovací cena v tis. Kč [Kč.10-3 ] N dopr..... náklady na dopravu při pořízení v tis. Kč [Kč.10-3 ] c zst...... zůstatková cena v tis. Kč [Kč.10-3 ] F o....... doba odepisování zařízení v letech [rok] t r........ fond pracovního zatížení [h.rok - 1 ] W p....... pracovní výkonnost [m 3. h -1 ] c půj... úroková sazba u půjček v % t spl....doba splatnosti půjčky v letech [roky] c akon..... cena akontace v tis. Kč [Kč.10-3 ] c odk...... odkupní cena v tis. Kč [Kč.10-3 ] p leas...... doba pronájmu v letech [roky] p úsp...... úroková sazba vkladů v % p rs...... roční pojistná sazba v % p zák...... zákonné pojištění v Kč za rok d sil...... silniční daň v Kč za rok d dzn......dálniční známka v Kč d ost...... ostatní daně a poplatky v Kč za rok S........ plocha nutná k uskladnění zařízení v m 2 c s........ cena za m 2 plochy k uskladnění v Kč Kf pal....... součinitel péče na 1000 litrů spotřebovaného paliva N ms....... mzdové náklady na pracovní sílu v Kč/h N dod...... dodatečné náklady na pracovní sílu v Kč/h p poj........ součinitel příspěvku zaměstnavatele na sociální a zdravotní pojištění v % N ost...... ostatní náklady na pracovní sílu v Kč/h n prac....... počet pracovníků obsluhy zařízení 125
Příloha 4: Úvodní formulář měření racionalizace práce Úvodní formulář měření racionalizace práce Číslo formuláře Datum Směna Začátek práce Konec práce Počet pracovníků Č. pracovníků 001 19.7.2011 Denní 7:45 17:15 1 101 Pracoviště Technologie Stroj Sortimentní John Deere 1110 Měřil Vladislav Nový 126
Příloha 5: Formulář měření pracovních operací forwardéru Datum: Směna: Čas: Č. pracovníka: Vzdálenost součet průměr 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 jízda do porostu 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 vytváření nákladu 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 jízda z porostu 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 vykládání 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 celkem 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 Hmotnatost 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Velikost nákladu 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Sortimenty Smrk 2 m 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 m 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 m 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5m 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Borovice 2m 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2,85 m 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 m 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Modřín 2 m 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2,85 m 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 m 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Listnáče 2 m 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 m 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Celkem 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Příloha 6: Formulář měření pracovních operací harvestoru Datum: Směna: Čas: Č. pracovníka: součet průměr Pracovní snímek č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 jízda HA do postavení přisunutí těžební hlavice sevření a pokácení stromu zpracování kmene celkem 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 Pracovní snímek č. 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 jízda HA do postavení přisunutí těžební hlavice sevření a pokácení stromu zpracování kmene celkem 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 Pracovní snímek č. 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 jízda HA do postavení přisunutí těžební hlavice sevření a pokácení stromu zpracování kmene celkem 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00 0:00
Příloha 7: Souhrn dat Forwardéry Pořadové číslo Stupeň obtížnosti Stroj Výkon motoru (kw) Hmotnatost těženého dříví (m 3 ) Vzdálenost na skládku (m) Velikost nákladu (m 3 ) Q p (l/m 3 ) jízda do porostu (s) vytváření nákladu (s) jízda z porostu (s) vykládání (s) celkem (s) 1 2 John Deere 1110 136 0,47 160 11,21 0,865 0:02:27 0:28:35 0:02:34 0:10:45 0:44:21 0:03:57 2 2 John Deere 1110 136 0,47 160 11,83 0,865 0:02:54 0:38:40 0:03:21 0:13:53 0:58:48 0:04:58 3 2 John Deere 1110 136 0,47 160 11,23 0,865 0:02:27 0:28:40 0:02:37 0:10:27 0:44:11 0:03:56 4 2 John Deere 1110 136 0,47 180 12,22 0,865 0:03:15 0:36:27 0:02:54 0:10:19 0:52:55 0:04:20 5 2 John Deere 1110 136 0,47 180 12,05 0,865 0:03:33 0:30:21 0:02:57 0:10:19 0:47:10 0:03:55 6 2 John Deere 1110 136 0,47 180 5,12 0,865 0:03:21 0:18:57 0:03:53 0:09:10 0:35:21 0:06:54 7 2 John Deere 1110 136 0,26 30 9,66 0,874 0:01:09 0:40:55 0:01:18 0:10:20 0:53:42 0:05:34 8 2 John Deere 1110 136 0,26 30 11,55 0,874 0:01:27 0:30:04 0:00:53 0:11:15 0:43:39 0:03:47 9 2 John Deere 1110 136 0,26 50 10,14 0,874 0:02:09 0:32:56 0:02:40 0:11:33 0:49:18 0:04:52 10 2 John Deere 1110 136 0,26 30 6,96 0,874 0:01:11 0:34:44 0:02:34 0:00:42 0:39:11 0:05:38 11 1 John Deere 1110 136 0,26 180 10,97 0,874 0:02:10 0:30:53 0:02:38 0:10:04 0:45:45 0:04:10 12 1 John Deere 1110 136 0,26 180 11,14 0,874 0:02:05 0:49:06 0:02:37 0:12:56 1:06:44 0:05:59 13 1 John Deere 1110 136 0,26 160 16,62 0,874 0:02:42 0:43:48 0:05:11 0:15:24 1:07:05 0:04:02 14 1 John Deere 1110 136 0,26 160 10,66 0,874 0:02:16 0:32:55 0:02:40 0:12:38 0:50:29 0:04:44 15 1 John Deere 1110 136 0,26 160 13,22 0,874 0:02:02 0:25:33 0:02:35 0:07:46 0:37:56 0:02:52 16 1 John Deere 1110 136 0,26 160 12,27 0,874 0:02:21 0:41:07 0:03:34 0:10:02 0:57:04 0:04:39 17 1 John Deere 1110 136 0,24 120 10,66 0,876 0:02:10 0:37:59 0:02:34 0:10:29 0:53:12 0:04:59 18 1 John Deere 1110 136 0,24 250 13,61 0,876 0:03:47 0:39:36 0:04:22 0:10:38 0:58:23 0:04:17 19 1 John Deere 1110 136 0,24 250 11,12 0,876 0:04:20 0:32:30 0:03:15 0:11:39 0:51:44 0:04:39 20 1 John Deere 1110 136 0,24 250 10,78 0,876 0:03:46 0:45:05 0:02:42 0:14:12 1:05:45 0:06:06 21 1 John Deere 1110 136 0,24 250 11,05 0,876 0:03:21 0:35:57 0:05:04 0:12:19 0:56:41 0:05:08 22 1 John Deere 1110 136 0,24 250 10,32 0,876 0:04:04 0:34:22 0:06:26 0:19:07 1:03:59 0:06:12 23 1 John Deere 1110 136 0,24 250 3,35 0,876 0:03:37 0:20:19 0:05:19 0:09:19 0:38:34 0:11:31 24 1 John Deere 1110 136 0,24 400 9,95 0,876 0:04:43 0:41:20 0:05:52 0:12:43 1:04:38 0:06:30 čas na 1 m 3 (hod) 129
25 1 John Deere 1110 136 0,24 450 11,33 0,876 0:06:14 0:38:10 0:06:20 0:11:42 1:02:26 0:05:31 26 1 John Deere 1110 136 0,24 450 10,36 0,876 0:05:50 0:39:32 0:05:59 0:10:02 1:01:23 0:05:56 27 1 John Deere 1110 136 0,24 450 10,24 0,876 0:06:19 0:16:55 0:06:33 0:06:43 0:36:30 0:03:34 28 1 John Deere 1110 136 0,96 20 3,61 0,822 0:00:10 0:05:27 0:00:15 0:04:42 0:10:34 0:02:56 29 1 John Deere 1110 136 0,96 20 6,49 0,822 0:00:12 0:04:05 0:00:16 0:05:55 0:10:28 0:01:37 30 1 John Deere 1110 136 1,08 1400 6,80 1,026 0:05:34 0:05:58 0:05:56 0:05:36 0:23:04 0:03:24 31 1 John Deere 1110 136 0,26 50 9,08 0,826 0:01:06 0:29:42 0:01:08 0:06:34 0:38:30 0:04:14 32 1 John Deere 1110 136 0,26 50 10,92 0,826 0:02:27 0:30:34 0:01:46 0:14:08 0:48:55 0:04:29 33 1 John Deere 1110 136 0,22 100 8,12 0,879 0:01:46 0:43:20 0:02:35 0:08:59 0:56:40 0:06:59 34 1 John Deere 1110 136 0,22 300 14,30 0,879 0:01:22 0:32:25 0:02:16 0:12:46 0:48:49 0:03:25 35 1 John Deere 1110 136 0,22 200 10,61 0,879 0:04:46 0:25:31 0:04:25 0:11:17 0:45:59 0:04:20 36 1 John Deere 1110 136 0,22 200 9,83 0,879 0:03:59 0:24:19 0:02:45 0:07:45 0:38:48 0:03:57 37 1 John Deere 1110 136 0,22 200 5,13 0,879 0:03:21 0:23:19 0:02:52 0:05:37 0:35:09 0:06:51 38 1 John Deere 1110 136 0,22 200 11,64 0,879 0:02:58 0:46:55 0:02:56 0:13:09 1:05:58 0:05:40 39 1 John Deere 1110 136 0,26 120 5,94 0,876 0:01:53 0:14:29 0:01:54 0:06:57 0:25:13 0:04:15 40 1 John Deere 1110 136 0,26 400 10,44 0,886 0:04:54 0:21:19 0:04:45 0:07:59 0:38:57 0:03:44 41 1 John Deere 1110 136 0,26 500 8,66 0,886 0:07:10 0:33:44 0:07:59 0:11:52 1:00:45 0:07:01 42 2 John Deere 1110 136 0,20 600 10,22 0,985 0:05:56 0:34:21 0:06:04 0:12:27 0:58:48 0:05:45 43 2 John Deere 1110 136 0,20 600 12,19 0,985 0:05:51 0:54:08 0:05:53 0:14:05 1:19:57 0:06:34 44 2 John Deere 1110 136 0,20 600 12,91 0,985 0:05:58 0:39:19 0:05:52 0:14:18 1:05:27 0:05:04 45 2 John Deere 1110 136 0,20 600 9,86 0,985 0:05:56 0:34:57 0:05:07 0:10:17 0:56:17 0:05:42 46 2 John Deere 1110 136 0,20 700 12,37 0,985 0:07:04 0:43:02 0:07:10 0:18:46 1:16:02 0:06:09 47 2 John Deere 1110 136 0,20 650 12,81 0,985 0:05:27 0:55:34 0:06:51 0:17:25 1:25:17 0:06:39 48 2 John Deere 1110 136 0,20 600 12,01 0,985 0:05:19 0:32:47 0:07:13 0:15:37 1:00:56 0:05:04 49 2 John Deere 1110 136 0,20 500 11,43 0,899 0:04:09 0:42:59 0:04:45 0:12:38 1:04:31 0:05:39 50 2 John Deere 1110 136 0,20 450 9,92 0,979 0:04:53 0:43:20 0:05:33 0:14:23 1:08:09 0:06:52 51 2 John Deere 1110 136 0,20 500 13,51 0,979 0:05:14 0:40:53 0:07:55 0:15:54 1:09:56 0:05:11 52 2 John Deere 1110 136 0,20 650 8,78 0,979 0:07:24 0:30:14 0:08:20 0:10:39 0:56:37 0:06:27 53 2 John Deere 1110 136 0,20 650 11,74 0,899 0:08:17 0:42:57 0:07:18 0:15:59 1:14:31 0:06:21 130
54 2 John Deere 1110 136 0,20 550 10,58 0,979 0:06:31 0:34:55 0:06:54 0:13:46 1:02:06 0:05:52 55 1 John Deere 1110 136 0,26 200 11,54 0,874 0:02:19 0:52:42 0:02:28 0:13:00 1:10:29 0:06:06 56 1 John Deere 1110 136 0,26 300 12,87 0,874 0:03:17 0:54:29 0:04:39 0:14:12 1:16:37 0:05:57 57 1 John Deere 1110 136 0,26 300 7,60 0,874 0:03:27 0:29:47 0:02:50 0:11:24 0:47:28 0:06:15 58 1 John Deere 1110 136 0,26 250 9,84 0,874 0:02:13 0:33:12 0:05:12 0:12:40 0:53:17 0:05:25 59 1 John Deere 1110 136 0,26 250 7,74 0,874 0:02:33 0:26:20 0:05:46 0:10:18 0:44:57 0:05:48 60 1 John Deere 1110 136 0,26 250 12,53 0,874 0:03:06 0:43:40 0:04:37 0:15:11 1:06:34 0:05:19 61 1 John Deere 1110 136 0,26 300 10,01 0,874 0:03:34 0:35:26 0:03:46 0:11:34 0:54:20 0:05:26 62 1 John Deere 1110 136 0,27 220 12,48 0,873 0:02:50 0:25:59 0:02:50 0:10:32 0:42:11 0:03:23 63 1 John Deere 1110 136 0,27 240 10,76 0,873 0:03:12 0:42:59 0:03:10 0:15:12 1:04:33 0:06:00 64 1 John Deere 1110 136 0,27 240 9,87 0,873 0:03:01 0:37:24 0:03:07 0:11:37 0:55:09 0:05:35 65 1 John Deere 1110 136 0,27 70 8,92 0,873 0:01:10 0:40:28 0:02:36 0:14:01 0:58:15 0:06:32 66 1 John Deere 1110 136 0,29 1000 12,82 1,012 0:08:23 0:41:30 0:08:47 0:11:34 1:10:14 0:05:29 67 1 John Deere 1110 136 0,29 1000 12,58 1,012 0:07:35 0:25:27 0:07:38 0:08:31 0:49:11 0:03:55 68 1 John Deere 1110 136 0,29 850 12,87 1,002 0:05:23 0:18:36 0:07:50 0:06:39 0:38:28 0:02:59 69 1 John Deere 1110 136 0,29 950 13,18 1,002 0:06:39 0:32:22 0:09:35 0:12:28 1:01:04 0:04:38 70 1 John Deere 1110 136 0,29 850 7,05 1,002 0:07:03 0:20:45 0:07:11 0:10:01 0:45:00 0:06:23 71 1 John Deere 1110 136 0,43 1000 12,17 0,954 0:07:42 0:31:20 0:06:29 0:08:41 0:54:12 0:04:27 72 1 John Deere 1110 136 0,43 1150 10,66 0,954 0:09:51 0:24:54 0:09:17 0:10:59 0:55:01 0:05:10 73 1 John Deere 1110 136 0,43 1050 12,98 0,954 0:07:52 0:20:52 0:06:24 0:09:35 0:44:43 0:03:27 74 1 John Deere 1110 136 0,43 1000 12,37 0,954 0:06:27 0:20:59 0:06:33 0:08:42 0:42:41 0:03:27 75 1 John Deere 1110 136 0,43 1000 11,46 0,954 0:07:55 0:18:59 0:06:41 0:08:30 0:42:05 0:03:40 76 1 John Deere 1110 136 0,43 1050 12,06 0,954 0:08:08 0:23:21 0:07:57 0:08:54 0:48:20 0:04:00 77 1 John Deere 1110 136 0,43 1000 11,15 0,954 0:06:06 0:31:54 0:07:23 0:09:23 0:54:46 0:04:55 78 1 John Deere 1110 136 0,43 1050 13,06 0,954 0:09:38 0:24:02 0:08:52 0:11:15 0:53:47 0:04:07 79 1 John Deere 1110 136 0,43 1000 12,59 0,954 0:07:11 0:19:43 0:05:57 0:08:48 0:41:39 0:03:18 80 1 John Deere 1110 136 0,43 1000 11,78 0,854 0:08:22 0:20:38 0:06:52 0:09:23 0:45:15 0:03:50 81 2 Rottne Solid F9 104 0,07 456 8,15 0,839 0:03:58 0:30:33 0:04:20 0:08:42 0:47:33 0:05:50 82 2 Rottne Solid F9 104 0,07 456 7,84 0,839 0:03:33 0:36:21 0:04:01 0:10:43 0:54:38 0:06:58 131
83 2 Rottne Solid F9 104 0,07 550 7,99 0,839 0:04:07 0:27:22 0:04:55 0:06:56 0:43:20 0:05:25 84 2 Rottne Solid F9 104 0,07 550 8,19 0,839 0:04:21 0:24:50 0:06:23 0:06:54 0:42:28 0:05:11 85 2 Rottne Solid F9 104 0,07 30 1,83 0,764 0:00:21 0:40:52 0:00:12 0:04:52 0:46:17 0:25:17 86 2 Rottne Solid F9 104 0,07 40 7,92 0,764 0:00:48 0:22:59 0:00:58 0:07:44 0:32:29 0:04:06 87 2 Rottne Solid F9 104 0,07 40 8,06 0,764 0:00:21 0:29:38 0:01:02 0:07:38 0:38:39 0:04:48 88 2 Rottne Solid F9 104 0,07 40 7,84 0,764 0:00:21 0:11:33 0:01:02 0:03:56 0:16:52 0:02:09 89 2 Rottne Solid F9 104 0,07 40 4,18 0,764 0:00:41 0:47:29 0:01:14 0:12:03 1:01:27 0:14:42 90 2 Rottne Solid F9 104 0,07 70 8,22 0,764 0:01:52 0:25:49 0:02:10 0:08:54 0:38:45 0:04:43 91 2 Rottne Solid F9 104 0,10 80 7,88 0,996 0:01:02 0:54:49 0:01:09 0:11:01 1:08:01 0:08:38 92 2 Rottne Solid F9 104 0,10 100 7,82 0,996 0:01:35 0:33:04 0:01:30 0:11:18 0:47:27 0:06:04 93 2 Rottne Solid F9 104 0,10 200 7,34 0,996 0:02:36 0:33:05 0:02:57 0:11:08 0:49:46 0:06:47 94 2 Rottne Solid F9 104 0,10 350 7,96 0,996 0:02:34 0:46:46 0:04:34 0:11:29 1:05:23 0:08:13 95 2 Rottne Solid F9 104 0,10 450 7,65 0,996 0:04:54 0:32:05 0:05:15 0:10:07 0:52:21 0:06:51 96 2 Rottne Solid F9 104 0,10 500 8,01 0,996 0:04:43 0:42:16 0:04:23 0:11:12 1:02:34 0:07:49 97 2 Rottne Solid F9 104 0,10 500 7,49 0,996 0:04:57 0:24:18 0:05:34 0:08:11 0:43:00 0:05:44 98 2 Rottne Solid F9 104 0,10 500 7,61 0,996 0:04:20 0:39:48 0:05:59 0:11:22 1:01:29 0:08:05 99 2 Rottne Solid F9 104 0,07 100 7,41 1,078 0:01:14 0:26:01 0:02:33 0:07:33 0:37:21 0:05:02 100 2 Rottne Solid F9 104 0,07 100 7,56 1,078 0:01:53 0:27:25 0:03:04 0:08:28 0:40:50 0:05:24 101 2 Rottne Solid F9 104 0,07 100 4,82 1,078 0:01:45 0:43:10 0:02:31 0:09:42 0:57:08 0:11:51 102 2 Rottne Solid F9 104 0,07 100 7,12 1,078 0:01:16 0:23:50 0:03:01 0:06:06 0:34:13 0:04:48 103 2 Rottne Solid F9 104 0,07 100 7,42 1,078 0:01:36 0:24:41 0:04:36 0:09:10 0:40:03 0:05:24 104 2 Rottne Solid F9 104 0,07 100 7,38 1,078 0:02:01 0:32:20 0:03:02 0:06:05 0:43:28 0:05:53 105 2 Rottne Solid F9 104 0,07 100 3,44 1,078 0:02:38 0:12:45 0:02:00 0:03:36 0:20:59 0:06:06 106 2 Rottne Solid F9 104 0,07 100 8,12 1,078 0:02:11 0:41:54 0:03:45 0:09:20 0:57:10 0:07:02 107 2 Rottne Solid F9 104 0,09 100 7,69 0,808 0:03:19 0:56:56 0:04:27 0:15:53 1:20:35 0:10:29 108 2 Rottne Solid F9 104 0,09 100 6,84 0,808 0:03:06 0:29:31 0:03:31 0:08:34 0:44:42 0:06:32 109 2 Rottne Solid F9 104 0,09 160 1,56 0,808 0:02:36 0:04:13 0:02:36 0:01:06 0:10:31 0:06:44 110 2 Rottne Solid F9 104 0,11 300 4,92 0,808 0:02:42 0:17:29 0:03:04 0:05:57 0:29:12 0:05:56 111 2 Rottne Solid F9 104 0,11 400 7,75 0,808 0:02:33 0:36:00 0:06:29 0:09:09 0:54:11 0:06:59 132
112 2 Rottne Solid F9 104 0,11 500 7,62 0,808 0:04:25 0:41:19 0:04:54 0:09:31 1:00:09 0:07:54 113 2 Rottne Solid F9 104 0,11 200 2,69 0,808 0:05:28 0:06:16 0:01:16 0:01:34 0:14:34 0:05:25 114 2 Rottne Solid F9 104 0,11 400 7,84 0,808 0:01:15 0:29:21 0:05:30 0:06:33 0:42:39 0:05:26 115 2 Rottne Solid F9 104 0,11 500 7,92 0,808 0:04:01 0:35:18 0:06:23 0:08:20 0:54:02 0:06:49 116 1 Rottne Solid F9 104 0,15 400 5,98 0,901 0:03:08 0:23:27 0:04:37 0:09:27 0:40:39 0:06:48 117 1 Rottne Solid F9 104 0,15 400 8,49 0,901 0:03:54 0:30:06 0:06:03 0:10:10 0:50:13 0:05:55 118 1 Rottne Solid F9 104 0,15 400 7,93 0,901 0:03:29 0:22:37 0:04:28 0:07:34 0:38:08 0:04:49 119 1 Rottne Solid F9 104 0,15 450 7,29 0,901 0:04:46 0:32:19 0:02:15 0:06:07 0:45:27 0:06:14 120 1 Rottne Solid F9 104 0,15 400 8,78 0,901 0:03:39 0:28:53 0:04:16 0:07:26 0:44:14 0:05:02 121 1 Rottne Solid F9 104 0,15 400 5,22 0,901 0:03:48 0:21:49 0:03:35 0:05:28 0:34:40 0:06:38 133
Příloha 8: Formulář denní spotřeby času Datum: Směna: Čas: Č. pracovníka: Pracovní operace Příprava a ukončení práce Pracovní příkazy Technická obsluha pracoviště Údržba stroje Oprava poruch stroje Biologické a odechové přestávky Technicko-organizační ztráty Osobní ztráty Pracovní operace Příprava a ukončení práce Pracovní příkazy Technická obsluha pracoviště Údržba stroje Oprava poruch stroje Biologické a odechové přestávky Technicko-organizační ztráty Osobní ztráty začátek čas začátek čas začátek čas začátek čas začátek čas začátek čas začátek čas začátek čas začátek čas začátek čas 134
Příloha 9: Výsledná tabulka denních spotřeb času forwardéry 135
Příloha 10: Výsledná tabulka denních spotřeb času harvestoru 136