|
|
|
Hankekoodi: A72280
Hankkeen nimi: Männyn arvon maksimaalinen hyödyntäminen rungon tyven kuvatulkinnan ja NDT-mittauksen avulla
Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen
Erityistavoite: 4.1. Tutkimus-, osaamis- ja innovaatiokeskittymien kehittäminen alueellisten vahvuuksien pohjalta
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.11.2016 ja päättyy 31.3.2019
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Innovaatiorahoituskeskus Business Finland
Hakijan virallinen nimi: Luonnonvarakeskus
Organisaatiotyyppi: Tutkimuslaitos
Y-tunnus: 0244629-2
Jakeluosoite: Latokartanonkaari 9
Puhelinnumero: +358295326000
Postinumero: 00790
Postitoimipaikka: HELSINKI
WWW-osoite: www.luke.fi
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Uusitalo, Jori
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Yksikön johtaja
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: jori.uusitalo(at)luke.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: 0295325051
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
Nykyinen puutavaralajipohjainen hakkuumenetelmä, jossa puut katkotaan tukkipituuksiin jo metsässä, ei ole optimaalinen sahavaran laadun talteenoton suhteen. Tukkien katkontaa ohjataan hakkuukoneiden katkonnanohjausjärjestelmän avulla. Se antaa kohtuullisen hyvän mahdollisuuden ohjata puun katkontaa haluttuihin pituus- ja läpimittayhdistelmiin, mutta järjestelmä ei pysty ottamaan huomioon männyn sisäistä laatua. Hyvälaatuisten runkojen kohdalla kannattaa tyvitukista tehdä mahdollisimman pitkä tukki ja huonolaatuisten runkojen kohdalla tyvitukista mahdollisimman lyhyt tukki. Ohjaamalla tukin katkontaa rungon laadun perusteella, voidaan A-laatuisten saheiden tilavuusosuutta nostaa merkittävästi.
Projektissa tutkitaan hakkuukoneeseen liitettävän tyvikameran ja kuvankäsittelyalgoritmien integrointia hakkuukoneen katkonnanohjausjärjestelmään. Tutkimusten perusteella puun varhainen kasvunopeus korreloi voimakkaasti puun sisälaadun kanssa, jonka vuoksi projektissa kehitetään menetelmä puun tyvestä otetun kuvan analysointiin. Kehitettävän analysointialgoritmin avulla voidaan estimoida kaadettavan puun kasvunopeus nuorella iällä ja täten rungosta voidaan luoda ennuste rungon sisäisestä oksikkuudesta. Tämä tieto voidaan edelleen linkittää hakkuukoneen katkontamatriiseihin. Laatutieto voidaan kytkeä paremmin sahauksen suunnitteluprosesseihin luokittelemalla tyvi-, väli- ja latvatukit eri laatuluokkiin.
Projektissa tutkitaan myös kuinka tukin laatua voidaan arvioida katkontavaiheessa tehtävällä NDT-mittauksella. Tällöin sahauksen yhteydessä voidaan mitata jatkuva spektrikuvaaja eri kohdista poikkileikkausta. Spektri on yhteydessä puun sähköisiin ominaisuuksiin, joita voidaan käyttää puun laadun ja vikojen määrityksessä. Tutkimusten mukaan mm. puun pihkaisuutta, lahonkestävyyttä, lahoastetta, kosteutta ja tiheyttä (lujuutta) voidaan määrittää sekä tuoreesta että kuivuneesta/kuivatusta puusta.
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 139 900
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 139 900
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 179 968
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 179 968
Maakunnat: Uusimaa
Seutukunnat: Helsingin
Kunnat: Helsinki
Jakeluosoite: Viikinkaari 4
Postinumero: 00790
Postitoimipaikka: Helsinki
Suunniteltu: 2, joihin työllistyvät naiset 1
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00
Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00
| Välitön | Välillinen | |
| Ekologinen kestävyys | ||
| Luonnonvarojen käytön kestävyys | 8 | 10 |
| raaka-aineiden käyttö tehostuu | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 5 | 7 |
| vähemmällä resursseilla enemmän raaka-ainetta | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 2 | 3 |
| tukee myöhemmin monimuotoisuutta | ||
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 9 | 10 |
| tukee myöhemmin monimuotoisuutta | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 0 | 0 |
| ei merkittävää vaikutusta | ||
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 10 | 10 |
| käyttö tehostuu, vähemmän tähteitä | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | -1 | -1 |
| puutähteen käyttö energiana vähenee | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 6 | 8 |
| puutähteen käyttö energiana vähenee | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 7 | 9 |
| projektissa syntyy aineettomia palveluja ja tuotteita | ||
| Liikkuminen ja logistiikka | 8 | 9 |
| raaka-aineen tehostunut hyödyntäminen vähentää kuljetustarvetta | ||
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 2 | 2 |
| lisää työllisyyttä | ||
| Tasa-arvon edistäminen | 1 | 6 |
| lisää alan kiinnostavuutta myös naisille | ||
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 2 | 4 |
| tarjoaa objektiivisia työkaluja kaikille | ||
| Kulttuuriympäristö | 3 | 3 |
| parantaa sahatavaran hyödyntämistä rakennuskannassa | ||
| Ympäristöosaaminen | 4 | 5 |
| luonnollisten uuteaineiden hyödyntäminen | ||
Nykyinen puutavaralajipohjainen hakkuumenetelmä, jossa puut katkotaan tukkipituuksiin jo metsässä, ei ole optimaalinen sahavaran laadun talteenoton suhteen. Tukkien katkontaa ohjataan hakkuukoneiden katkonnanohjausjärjestelmän avulla. Se antaa kohtuullisen hyvän mahdollisuuden ohjata puun katkontaa haluttuihin pituus- ja läpimittayhdistelmiin, mutta järjestelmä ei pysty ottamaan huomioon männyn sisäistä laatua. Hyvälaatuisten runkojen kohdalla kannattaa tyvitukista tehdä mahdollisimman pitkä tukki ja huonolaatuisten runkojen kohdalla tyvitukista mahdollisimman lyhyt tukki. Ohjaamalla tukin katkontaa rungon laadun perusteella, voidaan A-laatuisten saheiden tilavuusosuutta nostaa merkittävästi.
Projektissa tutkitaan hakkuukoneeseen liitettävän tyvikameran ja kuvankäsittelyalgoritmien integrointia hakkuukoneen katkonnanohjausjärjestelmään. Tutkimusten perusteella puun varhainen kasvunopeus korreloi voimakkaasti puun sisälaadun kanssa, jonka vuoksi projektissa kehitetään menetelmä puun tyvestä otetun kuvan analysointiin. Kehitettävän analysointialgoritmin avulla voidaan estimoida kaadettavan puun kasvunopeus nuorella iällä ja täten rungosta voidaan luoda ennuste rungon sisäisestä oksikkuudesta. Tämä tieto voidaan edelleen linkittää hakkuukoneen katkontamatriiseihin. Laatutieto voidaan kytkeä paremmin sahauksen suunnitteluprosesseihin luokittelemalla tyvi-, väli- ja latvatukit eri laatuluokkiin.
Projektissa tutkitaan myös kuinka tukin laatua voidaan arvioida katkontavaiheessa tehtävällä NDT-mittauksella. Tällöin sahauksen yhteydessä voidaan mitata jatkuva spektrikuvaaja eri kohdista poikkileikkausta. Spektri on yhteydessä puun sähköisiin ominaisuuksiin, joita voidaan käyttää puun laadun ja vikojen määrityksessä. Tutkimusten mukaan mm. puun pihkaisuutta, lahonkestävyyttä, lahoastetta, kosteutta ja tiheyttä (lujuutta) voidaan määrittää sekä tuoreesta että kuivuneesta/kuivatusta puusta.