Automatisierte Aufnahme von Leistungsdaten (AAL)

• Research unit: FOEN
• Project number: WHFF 2010.08

Key words (German)

Waldbewirtschaftung, Holzelemente, Prozesszeiten

Short description (German)

Die Holzernte ist der wesentlichste Kostenfaktor in der Waldbewirtschaftung. Um die Wirtschaftlichkeit eines Forstbetriebes zu gewährleisten, braucht es verlässliche Kalkulationsgrundlagen für Leistung und Kosten der Holzerntearbeiten. Die Beschaffung der Grundlagendaten mittels händischer Zeitstudien ist heute aus Zeit- und Kostengründen kaum mehr möglich. Es stellte sich deshalb die Frage, ob sich die Prozesszeiten der Holzhauerei mit der Motorsäge
automatisiert aufzeichnen lassen, so wie das auf grossen Holzerntemaschinen mittels Bordcomputer bereits möglich ist.
Mittels Sensortechnologie sollten die Zeiten für die produktiven Prozesse Fällen und Entasten/Einschneiden sowie die unproduktiven Zeiten wie Störungen, Pausen etc. pro Baum a utomatisiert erfasst werden. Die erfassten Messwerte sollten so aufbereitet und zusammeng estellt werden, dass sie mit gängiger Software statistisch ausgewertet werden können. Den erfassten Zeiten pro Baum ist das Volumen des Baumes als wichtigste Bezugsgrösse zuzuordnen.
Der erste Prototyp des Messsystems war dreiteilig ausgelegt: Motorsägenmodul, Arbeitermodul und GPS-Datenlogger. Die zeitliche Synchronisierung der verschiedenen Messsignale war aufwendig, ebenso das Anbringen der Sensoren am Motorsägenführer. Die technische Machbarkeit konnte aber schon nachgewiesen werden. Im Hinblick auf den Praxiseinsatz wurde der zweite Prototyp des Messsystems wesentlich optimiert ausgelegt, wobei auch die Anforderungen an den Detaillierungsgrad der gemessenen Daten reduziert wurden. 
Der zweite Prototyp besteht nur noch aus einem Modul, welches auf dem Luftfilterdeckel der Motorsäge befestigt wird. Der im Modul montierte Beschleunigungssensor erfasst die Auslenkungen der Motorsäge. Um die Beschleunigungswerte bei der Auswertung einem bestimmten Baum zuzuordnen, wird vom Motorsägenführer vor dem Fällen eine zuvor auf dem Baum aufgesprayte Nummer am Modul eingegeben. Alle Messdaten werden auf dem eingebauten Datenlogger gespeichert.
Mit Feldtests im Forstbetrieb der Korporation Wollerau konnte nachgewiesen werden, dass die sensorgestützte Arbeitszeiterfassung bei der motormanuellen Holzhauerei machbar ist. Die Trennung der Arbeitsprozesse "Fällen" und "Entasten/Einschneiden" ist zuverlässig möglich (mit wenigen Ausnahmen bei Bäumen mit kleinem Brusthöhendurchmesser), die produktiven und unproduktiven Zeiten werden aufgezeichnet und das Auswertungsprogramm ermittelt die produktiven Zeiten und stellt sie übersichtlich zusammen. Zwischen der während der Feldtests parallel geführten händischen Zeitstudie und der automatisierten Arbeitszeiterfassung betrugen die Abweichungen in der Regel weniger als 3 %. Die Datenerfassungsbox auf der Motorsäge behinderte den Sägenführer bei seiner Arbeit nicht und die Hardware war den rauen Einsatzbedingungen gewachsen.

Publications / Results (German)

Related documents

• Schlussbericht - HSR WSL - Automatisierte Arbeitszeiterfassung ber der motoranuelle Holzhauerei - 04.07.2014 [PDF] 1'873 kB