En labbmaskin - ingen prototyp
Låt oss först av allt vara tydliga med att det här inte är en prototyp för en kommande skogsmaskin vi kan förvänta oss få se i serietillverkning. Det handlar istället om en typ av basmaskin som får utgöra grunden till att arbeta med flera olika forskningsprojekt. LTU har framför allt sin kompetens inom området maskinteknik. D v s att utveckla tekniska lösningar baserat på vad som är möjligt givet dagens tillgängliga elektronik och mekanik. Till sin hjälp i projektet har LTU forskare från SLU som kan skog och även forskare inom områden ”robotics” och ”algoritmer” från både SLU och Umeå Universitet. Tillsammans vill de bidra till utvecklingen av autonoma tekniklösningar. LTU arbetar med likande projekt inom anläggningsbranschen tillsammans med bl a Volvo.
Dieselmotor och pendelarmar
Basmaskinen väger ca 10 ton och har en konventionell drivlina med dieselmotor och hydrostatisk drivning. Hjulen sitter på pendelarmar vilket innebär att den har en stel vridmidja. Därutöver är maskinen nerlusad med avancerad teknik i form av t ex sensorer. Både för att kunna styra men även mäta.
Markeberedning pilotprojekt för TFP
Skogsforskarna letar efter tekniska möjligheter att minska andelen markberedd yta men fortfarande få tillräckligt många bra planteringspunkter. Idag sker markberedning med de största skotarna och de använder mycket energi för att med mekaniskt våld göra om en relativt stor andel av hyggesytan till bra växtplatser för den nya skogen. Med hjälp av TFP vill man nu testa en skonsammare markberedning som skulle kunna utföras av mindre, mer eller mindre självgående och lättare maskiner. Markberedning verkar vara ett mindre komplext område att automatisera än t ex skotning eller avverkning så det är lämpligt att börja med. Kunskap och erfarenheter i den utvecklingen kan sedan tas med vidare när man ger sig i kast med mer avancerade tillämpningar.
Inversmarkberedning
Maskinen på bilderna har ett slags inversmarkberedningsaggregat monterat. Det är inget aggregat för kommersiell användning utan mer av en ”testrigg” där man ska kunna mäta och testa på vilket sätt marken kan bearbetas och hur stor energi det går åt till detta. Utrustningen kommer att visas på Skogstekniska klustrets Exkursion för Framtidens Skogsbruk den 29 september (2020). Nästa vår och sommar kommer forskarna på LTU att köra fälttester och göra olika försök som sedan kommer att sammanställas och publiceras under hösten/vintern 2021. Utmaningen är att få tekniken att känna igen och undvika hinder, kunna identifiera bra eller dåliga planteringspunkter samt planera och optimera arbetet. I projektet kommer drönare att användas för att förse maskinen med underlag.
Ökad produktivitet utan förare
Utveckling av bättre och bättre maskiner har bidragit till att produktiviteten i skogen hela tiden har ökat. Tack vare produktivitetsökningen har skogsbrukets kostnader kunnat hållas på en konkurrenskraftig nivå men under senare år har produktivitetsökningen avstannat. Man skulle kunna sammanfatta de senaste årens produktivitetsutveckling med att maskinerna har blivit större och hållbarare (och därmed tyngre). En viktig faktor när vi pratar produktivitet är att det alltid behövs en förare i maskinen. Det innebär att maskinen begränsas av t ex förarnas arbetstider och ibland kanske också av människans förmåga att utföra många komplexa saker under kort tid. Behovet av att ha en dräglig arbetsmiljö kan också vara något som begränsar möjligheterna att utforma en optimal maskin. Samtidigt har den mänskliga föraren en förmåga att se, uppfatta och anpassa maskinens arbete i en extremt komplex miljö på ett sätt som vi ännu inte har klarat av att ersätta med datorer och sensorer.
Om maskinen inte skulle ”begränsas” av att en förare måsta finnas med hela tiden skulle man kunna uppnå en del andra fördelar. Maskinerna skulle te x kunna arbeta dygnet runt. De skulle kunna göras mindre och billigare (förarmiljö kostar både i vikt och pengar) men vara fler och de skulle kunna utföra arbeten som det idag är svårt att få människor att utföra (plantering, röjning…).
Detektering är nyckeln
Den stora utmaningen när det gäller att utveckla autonom teknik är att lyckas med den s k detekteringen. D v s att lära algoritmer att via bilder och/eller sensorer känna igen saker i fält för att sedan reagera på dem på ett förprogrammerat sätt. Det är nog ganska exakt samma utmaningar som bilindustrin jobbar med för att få fram självkörande bilar. På slät asfalt…
Hur ska tekniken kunna se skillnad på en stubbe eller en sten? Hur kan man läsa av terrängen? Känna skillnad på olika träd osv. Här samarbetar tekniker, matematiker och datasnillen för att komma vidare.
Teknikforskningen ligger efter i skogen
Jag tycker att det är glädjande att det finns sådana här initiativ och forskningsprojekt. Magnus Karlberg, som leder arbetet med TFP på LTU, jämför med ett stort projekt i anläggningsbranschen där LTU medverkar.
-I projektet ”Electric Site” där energimyndigheten, Volvo och Scania m fl deltar satsas det flera hundra miljoner i utvecklingspengar i ett enda projekt. Om skogsbruket ska komma någon vart inom det här området så måste det till breda samarbeten med många aktörer för att få till finansiering.
Magnus upplever ändå att det håller på och ändrar sig ganska snabbt. Från att förarlöst har sett som ”science fiction” så finns det nu en allt mer utbredd inställning om att ”Ja, kanske, det kan gå...”. Det finns också större intresse idag från Vinnova och Energimyndigheten av att stötta sådana här projekt finansiellt.
Utvecklingsmodellen haltar idag
Om vi backar bandet 50 år, tills tiden då den skogstekniska utvecklingen satte ordentlig fart, så såg ansvarsfördelningen helt annorlunda ut. Då var det skogsbolagen som köpte maskinerna. De kunde beställa maskiner som enbart fanns på ritbordet och de tog en stor del av risken och kostnaden för utvecklingsarbetet. Sedan några decennier tillbaka så köps och ägs idag skogsmaskinerna av privata skogsmaskinentreprenörer. Små företag med ytterst begränsade finansiella muskler och utan någon som helst möjlighet att ta på sig ytterligare risker i osäkra utvecklingsprojekt. Det här påverkar givetvis också hur skogsmaskintillverkarna arbetar med sin utveckling. De stora resurserna läggs på att förbättra befintliga maskinsystem för ökad utnyttjandegrad och produktivitet för entreprenören. Något som utöver allt hållbarare maskiner också till viss del leder till större och tyngre maskiner. Om Sverige (och Finland) ska behålla sin marknadsdominans inom det skogstekniska området så krävs mer av grundläggande forskning och utveckling. Av det här slaget som nu sker på LTU i Luleå. Glädjande nog så bidrar bl a Holmen, SCA och Sveaskog med medel och Komatsu Forest i Umeå är aktiva i flera teknikutvecklingsprojekt.
Autonomt testprojekt i lantbruket
Tidningen Jordbruksaktuellt skrev häromdagen om ett forskningsprojekt som planers med TFP som bas. Om hur man kan lösa insamling och hantering av storbalar förarlöst. Det är ett område där det idag sker en del olycksfall och det är också ett område där det borde vara lätt att utveckla autonom teknik. Ja menar: stora vita balar på ett slätt grönt fält! Vad kan gå fel?
Skogsforum följer utvecklingen och vi kommer att titta närmare på försöken som görs med markberedning framöver.
Här hittar ni Luleå Tekniska högskola och här finns ytterligare en video på TFP.
Logga in för att se de bilder eller dokument som författaren har laddat upp.
Du måste vara medlem för att logga in. Det är gratis att bli medlem och registreringen går fort, Välkommen!
Skapa konto
Kort information om skogsforum.se