Metsäkoneet hyödyntävät hydrauliikkaa nyt ja tulevaisuudessa

13.06.2023

Hydrauliikalla on avainrooli metsäkoneen suorituskyvyssä ja käytettävyydessä. Metsäkonevalmistajat Ponsse, John Deere Forestry ja ProSilva kertovat, miten hydrauliikkaa hyödynnetään heidän koneissaan nyt ja mitä on odotettavissa tulevaisuudessa.

”Koneen pitää toimia kuljettajan käsinä ja jalkoina”, ProSilvan suunnittelija Jukka-Pekka Syvälahti aloittaa. “Toiminnan pitäisi olla mahdollisimman sujuvaa ja luontevaa, ilman ylimääräisiä viiveitä, liikkeitä tai rajoitteita.”

Myös Deeren suunnittelupäällikkö Jarkko Halme pitää koneen käytettävyyttä avainasiana. “Käytettävyys tarkoittaa ihmisen ja koneen välistä vuoropuhelua. Eli muun muassa sitä, miten sujuvaa koneella on operoida ja hoitaa sen päivittäinen huolto.”

Ponssen tuotekehityspäällikkö Kalle Einola alleviivaa erityisesti ergonomiaa. “On tyypillistä, että kuljettajalle tulee työpäivän aikana lukematon määrä erilaisten toimintojen toistoja. Mielestämme työn tulisi olla mahdollisimman helppoa, ja tämä saavutetaan osaltaan koneen ergonomialla. Hydrauliikan viiveetön ja tarkka toiminta on avainasemassa, mutta ergonomia tarkoittaa lisäksi esimerkiksi fyysisten hallintalaitteiden sijoittelua, erilaisia avustimia ja automaatiota sekä koneen ohjausjärjestelmän graafisen käyttöliittymän mahdollisimman hyvää käyttäjäkokemusta.”

Hydrauliikka kaiken ytimessä

Jukka-Pekka Syvälahti, Jarkko Halme ja Kalle Einola ovat yhtä mieltä siitä, että koneen hydrauliikkajärjestelmällä on korvaamaton rooli sen tehokkaan toimivuuden ja taloudellisuuden mahdollistamisessa. Tilanteessa, jossa energian hinta tuskin tulee putoamaan, energiatehokkuuden merkitys korostuu entisestään.

Liikkuvissa työkoneissa vaaditaan suurta voimaa koneen toimivuuden kannalta tärkeiden lineaaristen ja pyörivien liikkeiden suorittamiseen. Käytännössä kaikki työliikkeet tapahtuvatkin tänä päivänä hydrauliikalla. Lineaariliikettä tarvitaan puomin liikkeiden aikaansaamiseksi ja pyörivää liikettä esimerkiksi koneen liikuttamiseen ja hytin pyörittämiseen.

Jarkko Halme kertoo, että hydrauliikka on tällä hetkellä paras vaihtoehto näiden liikkeiden tuottamiseen. “Hydraulisylinterissä on tällä hetkellä paras mahdollinen tehotiheys. Vielä toistaiseksi hydrauliikalle ei ole löytynyt metsäkoneiden voimantuotossa taklaajaa.”

Kehitys ei pysähdy

Mikäli asia on Ponssesta, Deerestä ja ProSilvasta kiinni, ovat metsäkoneet tulevaisuudessa vielä entistäkin käytettävämpiä, taloudellisempia, ergonomisempia ja ympäristöystävällisempiä.

Jukka-Pekka Syvälahti näkee hydrauliikan kehittyvän koneissa edelleen. “Aivan varmasti tullaan näkemään parannuksia siinä, miten hydrauliikasta saadaan otettua nykyistä enemmän energiaa talteen. Myös liikekohtaisissa toteutuksissa tullaan koneiden tuotekehityksessä kiinnittämään huomiota siihen, miten järjestelmän kokonaishyötysuhdetta voitaisiin entisestään parantaa. Metsäkoneet eivät todellakaan ole vielä mekaanisen elinkaarensa päässä, vaan sen lisäksi, että koneiden älyä kehitetään koko ajan, myös niiden mekaanisen toimivuuden parantamisessa on vielä paljon tehtävissä.”

Myös sähkön käyttöä voimanlähteenä tutkitaan jatkuvasti. Esimerkkinä tästä on Ponssen markkinoille tuoma sähkökäyttöinen EV1-kuormatraktorikonsepti. “Esittelimme viime vuonna konseptina kuormatraktorin, jossa ajovoimansiirto on toteutettu täysin sähköisesti. Tämä näyttää suuntaa tulevaisuuteen, sillä kun koneen käyttötunnit ovat korkeat ja polttoaineen kulutus merkittävässä roolissa, on hyötysuhteen optimoimiseen panostettava. Tavoitteena onkin tulevaisuudessa pystyä hyödyntämään nykyistä enemmän myös sähkön hyviä ominaisuuksia käytettävyyden ja suorituskyvyn kehittämisessä.”

Jarkko Halme näkee, että tulevaisuuden metsäkone on toimivuudeltaan entistä varmempi. “Asiakkaan pitää pystyä luottamaan siihen, että hänen koneensa tuottaa. Jos kone jostakin syystä pysähtyy, myös tuotanto pysähtyy. Haluammekin tehdä tuotekehitystä sen eteen, että koneiden käyttöaste olisi jatkossa entistä korkeampi. Ja tämä syntyy paitsi hyvistä työolosuhteista ja koneen teknisestä toimivuudesta, myös huollon helppoudesta ja ennakoinnista. Tulevaisuuden metsäkone osaa kertoa entistä paremmin yksilöllisistä huoltotarpeistaan, mikä auttaa ennakoimaan tulevaa ja siten pitämään koneen mahdollisimman keskeytyksettä liikkeessä.”

Hydrauliikkaosaamista tarvitaan

Metsäkoneen suunnittelussa, tuotannossa ja huollossa hydrauliikan ymmärtäminen on merkittävässä roolissa. Siksi alan osaajille onkin tarjolla monipuolisesti erilaisia uramahdollisuuksia.

Jarkko Halme kertoo, että hydrauliikan asiantuntemus korostuu jo metsäkoneen tuotesuunnitteluvaiheessa. “Pitää ymmärtää paitsi yksittäisten komponenttien toiminta, automatiikan lisääntyessä myös se, miten hydrauliikan, sähkön ja automaation muodostama kokonaisuus toimii.”

Myös ProSilvalla on tarvetta koko sähköhydraulisen järjestelmän ymmärtäjille. “Kokonaisuuden käsittämisestä on hyötyä paitsi koneen suunnittelussa, myös tuotannon ja jälkimarkkinoinnin puolella. Mitä syvempi ymmärrys on, sitä paremmin asiakasta pystytään palvelemaan, oli tehtävä sitten mikä tahansa.”

Automatiikan lisääntyminen liikkuvissa työkoneissa tuo Jarkko Halmeen mukaan mahdollisuuksia, mutta myös haasteita. “Automatiikka mahdollistaa paremman tuottavuuden, ennakoivan huollon, tuotannon seurannan paremman ohjattavuuden ja matalamman polttoaineen kulutuksen. Mutta toisaalta edellä mainittujen asioiden kehittäminen vaatii asiantuntijoilta laajempaa ja syvempää osaamista sekä myös hyvää yhteistyötä eri alojen asiantuntijoiden kanssa.”

Tuotannon puolella hydrauliikkaosaamisessa korostuu komponenttien käsittelyn ja kytkentöjen lisäksi myös puhtauden ymmärtäminen. Ponssella tähän kiinnitetään aivan erityistä huomiota. “Hydrauliikan puhtaustason on oltava korkealla jo tehtaalla aivan kokoonpanon ensimmäisistä työvaiheista lähtien. Hydrauliikan rooli koneen toiminnassa on niin merkittävä, että tuotteen elinkaarta ajatellen ei voida hyväksyä epäpuhtauksia tehtaalla tuotantovaiheessa.”

Syvällistä hydrauliikan osaamista on aina tarvittu myös metsäkoneiden huollossa ja tuotetuessa. Perinteinen hydrauliikkaosaaminen ei tosin enää tulevaisuudessa ole Kalle Einolan mukaan tarpeeksi. “Integroidulla elektroniikalla ja säätimillä varustettujen komponenttien käyttö tulee todennäköisesti metsäkoneissa lisääntymään, ja tämä tulee vaatimaan lisää kouluttautumista ja huomiota alan toimijoilta. Sähköistymisen myötä hydrauliikkaa tullaan myös ajamaan korkeajännitteisillä sähkökäytöillä, jolloin luonnollisesti korostuu myös sähkötyöturvallisuuden vaade huollon tehtävissä.”

Tulevaisuutta tekemässä

Ympäristöystävällisyys ja vastuullisuus ovat tänä päivänä tärkeitä teemoja myös metsäkoneiden suunnittelussa. Ponsse, Deere ja ProSilva tekevät kaikki töitä sen eteen, että nämä toteutuisivat tulevaisuudessa vielä nykyistäkin paremmin heidän tuotteissaan. Käytännössä tämä tarkoittaa esimerkiksi koneen maastoystävällisyyteen ja uusiutuvien energianlähteiden hyödyntämiseen panostamista. Erilaisiin hakkuutarpeisiin halutaan tarjota parhaat mahdolliset työkalut, olipa kyseessä sitten jaksollinen tai jatkuva kasvatus. Tuotekehityksen keskiössä on paitsi rakentaa tuottavia, luotettavia, ergonomisia ja taloudellisia metsäkoneita, myös olla tukemassa vastuullisesti ympäristön hyvinvointia. Metsien merkitys ilmastonmuutoksen jarruttamisessa on valtavan suuri, sillä kun metsänhoitoa tehdään tarkemmin ja paremmin, metsä kasvaa ja sitoo hiiltä enemmän. Metsäkoneet ovat siis avainasemassa siinä, millaisessa kunnossa siirrämme metsiämme ja siten myös elinympäristöämme sukupolvilta toisille.