Nya uppföljningsverktyg för förbättrad diametermätning i skördare

Sågverksindustrin skräddarsyr idag i allt högre utsträckning sin produktion till kunden. Detta ställer stora krav på skördaren att kunna leverera stockar med rätt egenskaper i specificerade dimensioner och med mini­malt spill. En väl fungerande dimensionsmätning i skördarna är mycket viktig för skogsbrukets förmåga att leverera enligt sågverkens beställningar och indirekt för skogsägarens förtjänst.

En tidigare studie indikerade möjligheter att förbättra mätprecisionen i skördarnas diametermätning genom att arbeta med skördarnas tryckinställningar för kvistknivar och matarvalsar samt med förarnas körstil. För att möjliggöra detta bör dagens uppföljningsverktyg kompletteras med verktyg som ger en mer löpande beskrivning av hur mätprecisionen utvecklas. Ett intressant alternativ för att generera löpande information om mätprecisionen baserat på stora datamängder är att utnyttja förekomsten av så kallade planområden i skördarnas egna mätdata. Planområden är stampartier utan registrerad avsmalning. Till viss del uppkommer dessa då skördaren registrerat felaktiga diametervärden.

Studien

Målen med studien var att:

1. studera sambanden mellan mätprecision från manuell kontrollmätning och indirekta precisionsmått som genererats från skördarnas egna mätdata för diametermätningen.
2. kartlägga den naturliga förekomsten av så kallade planområden
3. utveckla uppföljningsverktyg som möjliggör en löpande uppföljning av skördarnas mätprecision.

Förekomsten av naturligt plana stampartier kartlades utifrån ett material med tomograferade stammar. Motsvarande kartläggning av planområden orsakade av skördare gjordes med hjälp av material insamlat från det svenska systemet för kvalitetssäkring av skördarnas dimensionsmätning. Det senare materialet (hqc-data) är rikstäckande och sammansatt av en utslumpad population av stammar för vilka högupplösta data från skördarnas diametermätning registrerats (ett mätvärde per tio cm längs stammarna). Därutöver innehåller materialet data från manuell referensmätning (ett mätvärde per meter) utförd av förarna och skördarrevisorer.

hqc-data insamlat under tidsperioden 2015–2018 användes för att utveckla en modell som med hjälp av skördarnas egna mätdata och en framtagen planområdesparameter predikterade mätprecisionen för skördarnas diametermätning. I datasetet som användes för modellering ingick 4203 tall- och granstammar. Den utvecklade modellen validerades på ett oberoende material med hqc-data, insamlat under 2019 och bestående av 2725 stammar.

Resultaten

Resultaten från studien kan sammanfattas enligt följande:

• Kartläggningen av planområden visade att bland planområden som genereras från skördarnas diametermätning ingår naturliga planområden tillsammans med planområden som genererats av felaktig diametermätning från skördaren. För planområden längre än 50 cm utgjordes cirka hälften av områdena av naturligt plana områden, medan resterande del var orsakade av felaktig mätning i skördarna.
• Den framtagna planområdesparametern, summerad triangelarea (se nedan länkade arbetsrapport för beskrivning), gav ett kvantitativt mått på hur mycket respektive planområde bidrog till försämrad mätprecision. Parametern inkluderade information om planområdenas längd och aktuell avsmalning i stammen. Parametern bedöms ha förmåga att i hög grad särskilja naturligt plana områden från planområden som är orsakade av felaktig mätning i skördarna.
• En ny modell utvecklades som förutsatte skördarnas mätprecision för varje stam, uttryckt som standardavvikelsen för avvikelserna mellan revisorsmätt och skördarmätt diameter. Modellens oberoende variabler utgjordes av planområdesparametern summerad triangelarea samt stammens brösthöjdsdiameter, det vill säga mätdata genererade från skördarens egen mätning.
• Resultaten från valideringen på det oberoende datasetet visade att den utvecklade modellen var kapabel att skatta skördarnas mätprecision i diameter mätningen med ett försumbart systematiskt fel. Modellens tillfälliga fel uppgick till cirka 1 mm. Det tillfälliga felet från modellen var något högre men i nivå med det fel som uppkommer då skattningen av skördarnas mätprecision baseras på förarnas klavning.

Slutsats

Studien har bidragit med en modell som möjliggör löpande uppföljning av skördarnas mätprecision för diametermätningen. I rapporten diskuteras potentiella tillämpningar av detta resultat.