Katkonnan ohjauksen käsitteitä

Katkonnan ohjaukseen liittyy monia eri käsitteitä. Termi tekoalue vastaakäytännössä korjuukohdetta tai sen osaa (lohko). Metsäkoneiden järjestelmissä hakattavan erän tallennusyksikkö, hpr -tiedostot ja mittaustulosteet muodostetaan yleensä lohko- tai tekoalue-kohtaisesti. Tekoaluetta voidaan vaihtaa kesken hakkuun ja sitä voidaan jatkaa myöhemmin. Joillakin mittalaitteilla katkonnanohjaustiedostoa (pin), puutavaralajeja tai katkonta-asetuksia voidaan vaihtaa kesken hakkuun riippuen muutoksesta; vanhemmissa mittalaitteissa tämä ei yleensä ole mahdollista.

Puutavaralajikohtaista taulukkoa, jossa asetetaan katkontaa ohjaavat arvot (hinnat) läpimitta- ja pituusluokkakohtaisille puutavaradimensioille kutsutaan arvotaulukoksi.

Siitä käytetään myös nimityksiä arvomatriisi, hintalista ja hintamatriisi. Taulukon arvot voivat olla valuuttaperusteisia tai suhteellisia. Suomessa käytetään yleisesti suhteellisia arvoja. Kullekin arvotaulukolle määritetään ns. perushinta, jolla eri puutavaralajien arvot suhteutetaan toisiinsa. Perushinnat eivät ole päällekkäisiä. Arvotaulukon arvoja käsitellään ja ne toimitetaan hakkuukoneelle puutavaralajikohtaisissa pin –tiedostoissa, jotka voidaan tiedonsiirtoa varten paketoida koneelle lähetettävään env -tiedostoon (ns. kirjekuoritiedosto Envelope).

Jakaumataulukko on puutavaralajeittainen arvotaulukon läpimitta- ja pituusluokkia vastaava taulukko, jossa asetetaan katkontaa ohjaavat pituusjakaumatavoitteet. Arvot merkitään prosentteina tai promilleina. Jakaumatavoitteet voidaan asettaa:

1. kaikkien dimensioiden (lpm- ja pituusluokat) suhteellisina tavoiteosuuksina
2. kunkin läpimittaluokan sisäisinä jakaumatavoitteina

Määrärajataulukko on puutavaralajeittainen arvotaulukon läpimitta- ja pituusluokkia vastaava taulukko, jossa asetetaan haluttua dimensiota olevien tavaralajikappaleiden maksimimäärät kappaleina tai tilavuuksina. Määrärajataulukkoa käytetään esimerkiksi erikoistilauksissa, joissa tarvitaan vain tietty määrä puutavaraa. Asetetun määrärajan ylittyessä toimintavaihtoehdot ovat:

1. ei rajoituksia katkonnalle
2. katkonta ei enää sallittu
3. katkonta ei enää sallittu ja hinta nollataan

Puutavaralajien pituudet voivat olla vakiintuneita tai vaihdella eri ostajilla ja tuotantolaitoksilla tuotteiden ja markkinatilanteen mukaan. Pituusmittauksen tarkkuuden parannuttua sahatukeilla käytetään nykyisin myös tarkemmin asetettuja pituuksia, joilla pyritään siihen, että tukeissa ei olisi ylimäärästä pituusvaraa lopullisiin tuotepituuksiin nähden. Sahojen pituusjakaumatavoitteet määritetään läpimittaluokittain. Vaneritukkien pituudet määritetään sorvauspituuksien mukaan.

Kuitupuu voidaan katkoa määrämittaisena (hiomopuu) tai vapaapituisena. Jotta rungon viimeinen kappale voidaan hyödyntää minimiläpimittaan asti, käytetään vapaata katkontaa. Tällöin pölkynpituuden sallitaan vaihtelevan ja syntyvän puutavarakappaleen pituuden ei tarvitse noudattaa annettuja pituusluokkia ja arvotaulukon asetuksia. Kuitupuun pituuksia voidaan rajoittaa myös kuljetusjärjestelyjen vuoksi tai siksi, että hävikkiä kuorimossa pyritään pienentämään. Puutavaralajin minimiläpimitalla tarkoitetaan pölkyn latvaläpimittaa kuoren päältä ohuimmasta kohdasta mitattuna. Arvotaulukkoon määritettyjä läpimitta- ja pituusyhdistelmiä, joiden katkonta ei ole sallittua kutsutaan kielletyiksi mitoiksi.

Arvo- ja jakaumataulukoissa olevia lyhyitä pituusmittoja kutsutaan apumitoiksi. Apumittojen mittaisien kappaleiden katkonta voi olla sallittua esimerkiksi laadun takia tai muissa poikkeustilanteissa. Apumittojen mukainen katkonta ei kuitenkaan ole toivottua sahan toimitusten kannalta.

Syötettäessä runkoja hakkuulaitteen läpi suurella syöttönopeudella tarvitaan sahaus- eli katkontaikkunaksi kutsuttu alue, johon hakkuulaite pysäyttää rungon automaattisesti. Katkontaikkuna on siis kappaleen pituusalue, jonka kohdalla katkonta on sallittua. Esimerkiksi, kun kappaleen nimellismitta on 490 cm, katkontaikkuna (-1,3) tarkoittaa, että katkonta on sallittu pituusalueella 489–493 cm. Katkontaikkunaa käytetään pääasiassa tukeilla.

Mahdollisen mittavirheen ja puun kutistumisen vuoksi katkonnassa käytetään ylimittalisää. Pituus- ja läpimittaluokkien ylimittalisillä voidaan estää alimittaisten pölkkyjen teko.

Hakkuussa syntyvät yleensä laatusyyn vuoksi lyhyiksi katkaistut ja metsään jätettävät kappaleet ovat rekisteröimättömiä kappaleita. Niitä kutsutaan myös lumpeiksi tai leikoiksi. Sahatut ja pituudeltaan yli 10 cm mittaiset kappaleet ja niiden tilavuudet tallennetaan mittalaitteella erilliseen rekisteröimättömien kappaleiden taulukkoon ja ne esitetään myös mittaustulosteissa. Alle 10 cm pituisia kappaleita ei yleisesti rekisteröidä.

Runkoennuste on runkomuodon ennustamiseen ja katkonnan optimointiin perustuva matemaattinen ennuste katkottavista pölkyistä ja rungon läpimitoista eri korkeuksilla. Runkomuodon ennustetta muutetaan hakkuun aikana, kun rungoilta saadaan mitattuja läpimittoja, joita verrataan ennustettuihin läpimittoihin. Ennuste esitetään hakkuukoneen näytöllä.

Rungon katkaisukohtien määrittämistä siten, että pölkkyjen tilavuusarvo tuottaa mahdollisimman korkean kokonaisarvon kutsutaan arvoapteeraukseksi. Rungon arvoa optimoitaessa pyritään löytämään sellaiset katkaisuehdotukset, jotka antavat yksittäiselle rungolle mahdollisimman korkean arvon.

Tukkipuutavaralajien pituuksien ja läpimittojen tarkempaan ohjaukseen käytetään jakauma-apteerausta. Jakauma-apteeraukseen on kaksi vaihtoehtoista tapaa:

1. Mukautuva arvotaulukko
   • muutetaan arvoja paremmin pituustavoitejakaumaa toteuttavaan suuntaan
   • arvonmuutoksille maksimisäätörajat (% tai rahayksikkö)
2. Lähioptimaalimenetelmä
   • rungossa useita katkaisuvaihtoehtoja, jotka poikkeavat vain vähän toisistaan
   • vaihtoehtojen prioriteettien laskenta arvotaulukon mukaan niin, että perushinta ei muutu > mittalaite huomioi arvotaulukon hinnat, pyydetyn ja toteutuneen jakauman sekä hinnanmuutosrajan
   • valitaan rungolla parhaiten tavoitejakaumaa vastaava apteerausyhdistelmä

Jakauma-aste kuvaa toteutuneen katkonnan pituus- ja läpimittaluokkien suhteellisen jakauman ja sille asetetun tavoitteen vastaavuutta. Jakauma-astetta käytetään metsäyhtiöissä katkontatuloksen mittarina ja seurataan koneittain.

Rungonosalaatuapteeraus tarkoittaa, että puutavaralajeittain määritetään mistä laadusta saa katkoa ko. puutavaralajia. Esimerkiksi voidaan vaatia, että arvokkainta tukkilajia katkotaan vain tyveltä ja kuitua voidaan katkoa kaikista rungonosista. Kuljettaja ilmoittaa koneelle käsiteltävän rungon puulajin sekä aloituslaadun tai rungonosan laadun laatunäppäimillä. Laatuapteerauksessa kuljettaja voi merkitä rungolle laaturajat, esimerkiksi kuivaoksarajan, jonka mukaan katkontaa voidaan ohjata.

Esimerkki männyn laatuapteerauksesta, oletuslaatu Q1