SYSTEMY POZYSKIWANIA DREWNA
Przez pojęcie systemu pozyskiwania drewna rozumiemy układ części składowych procesu technologicznego w czasie i przestrzeni prowadzący do uzyskania drewna okrągłego o jakości akceptowanej przez rynek drzewny. Podstawowymi cechami tego systemu są:
- dobór składowych elementów procesu technologicznego (narzędzi, metod obróbki, ustawienie produkcji w czasie i przestrzeni itp.) w sposób umożliwiający osiągnięcie nakreślonego celu,
- wewnętrzny, hierarchiczny układ składowych procesu pozyskiwania, zapewniający koordynację poczynań i prowadzący do specjalizacji składowych systemu,
-wprowadzeniedoprocesupozyskiwaniaczynnikówwarunkującychjegoprzebieg (np. energii, informacji, surowców, pracy itp.) w sposób zgodny z uprzednio nakreślonym planem.
W zależności od sposobu obróbki drewna i układu poszczególnych operacji obróbczych w czasie i przestrzeni wyróżnia się następujące systemy pozyskiwania drewna:
- system drewna krótkiego, zwany też sortymentowym, oznaczony symbolem SWS od angielskich słów short wood system,
- system drewna długiego (symbol LWS - lenght wood ,system), - system całego drzewa (symbol FTS -_full tree system),
- system drzewa w odcinkach (symbol STS - short tree ,sy,stem), - system drewna sypkiego (symbol FW S - friable wood system).
SYSTEM DREWNA KRÓTKIEGO
jest obecnie najszerzej stosowanym systemem w Polsce i w świecie. W Polsce na jego określenie używa się terminu „system sortymentowy" z uwagi na to, że zgodnie z naszymi normami przez pojęcie „drewno krótkie" rozumie się drewno o długości mniejszej niż 2,5 m. W Polsce uważa się, że podstawowymi cechami tego systemu są:
> całkowita obróbka drewna przy pniu wraz z nadaniem mu ostatecznej postaci gotowego towaru rynkowego,
> z reguły przerzynka strzały czy pnia na odcinki krótsze przy „pniu" (pniaka) ściętego drzewa,
> pomiar i odbiórka drewna przy pniu.
Uważa sil, że ten system jest prawie jedynym stosowanym w naszych lasach, a jednocześnie optymalnym z uwagi na wyposażenie techniczne i ochronę środowiska. Wychodząc z pierwszej podanej cechy można stwierdzić, że dla drewna wielkowymiarowego i stosowego jest on faktycznie podstawowym w naszych lasach. Tylko małą ilość drewna wielkowymiarowego wyrabiamy jako częściowo obrobione „drewno do dalszej manipulacji" (system drewna długiego), z którego poza drzewostanem wyrabia się odpowiednie sortymenty. Faktycznie jednak istota systemu wyróbki drewna tartacznego gatunków iglastych ma więcej cech typowych dla LWS niż SWS i z tego powodu nasz system sortymentowy bywa też nazywany „klasycznym". Wyróbka podstawowej ilości drewna średniowymiarowego nie odbywa się zgodnie z regułami tego systemu, lecz systemu drewna długiego, mimo że uważa się, iż sytuacja jest odwrotna.
System SWS jest typowy dla niskich i wysokich poziomów techniki. Przy pozyskiwaniu ręcznym operowanie całymi dłużycami jest dość utrudnione. Podobnie sprawa wygląda przy pozyskiwaniu za pomocą maszyn, szczególnie wyposażonych w głowice ścinkowo-okrzesujące (harwesterowe) na wysięgniku. Okrzesanie, na przykład, całego drzewa z drzewostanu rębnego wymagałoby stosowania ciężkich, a więc stabilnych maszyn, ale drogich, energochłonnych i uciążliwych dla środowiska. Z tego powodu w całym świecie konstruuje się maszyny, które w czasie okrzesywania jednocześnie kłodują drewno. Konsekwentnie do takiego rozwiązania dostosowuje się zrywkę forwarderami i wywóz samochodami dostosowanymi do transportu kłód.
Mimo powszechnego stosowania w świecie terminu „system drewna krótkiego nie jest on wszędzie jednakowo rozumiany. Przykładowo można podać, że przy analizie przyczyn wzrostu wydajności pracy w Finlandii P. Hakkila podaje, że wpłynęło na to między innymi przejście w wyrobie papierówki z systemu SWS na system LWS, to jest podniesienie jej długości z 1-2 m do 3 m i 5 m~. Zgodnie z naszym pojmowaniem tego terminu pozostaje to nadal system SWS, natomiast zgodnie z pojmowaniem podanym przez Hakkilę - u nas stosuje się w przeważającej mierze system LWS.
W systemie SWS, szczególnie przy niższych poziomach techniki, całość operacji obróbczych wykonuje się uciążliwymi dla człowieka narzędziami przy pniu. Jednocześnie przy tym systemie przy pniu wyrabia się gotowy produkt rynkowy, co nie zawsze sprzyja optymalnemu wykorzystaniu drewna i uzyskaniu produktu dającego maksymalny zysk. Częstokroć okazuje się, że celowe jest stosowanie
SYSTEMU DREWNA DŁUGIEGO (LWS),
którego cechami są:
> ścinka i okrzesanie drewna przy pniu (w drzewostanie),
> zrywka okrzesanego drewna w całej długości (po odcięciu wierzchołka) na składnicę zrębową lub spedycyjno-manipulacyjną (transport wewnątrzoperacyjny),
> wyróbka i pomiar drewna na składnicy pod nadzorem brakarza lub technologa.
W Polsce LWS jest często systemem obowiązującym przy wyrobie sortymentów cennych, gdy klasyfikowanie drewna jest trudne i z tego powodu wykonuje je odpowiedni specjalista-brakarz. Przypadkiem takim jest, na przykład, olchowe i brzozowe drewno sklejkowe, na które zwykle jest znaczne zapotrzebowanie, przekraczające możliwość łatwej jego wyróbki. Na ten cel może być przeznaczane również drewno ze zgnilizną wewnętrzną o rozmiarze pozwalającym na wyróbkę tylko dwu sortymentów: drewna sklejkowego lub opałowego. Celem uniknięcia przeznaczania go na tanie drewno opałowe przez mniej doświadczonego brakarza-leśniczego zrywa się je lub przewozi na składnice, gdzie wyspecjalizowany pracownik-brakarz podejmie właściwą decyzję. Podobną sytuację możemy mieć i z innymi cennymi sortymentami, jak choćby drewno rezonansowe, beczkowe itp.
Faktycznie z LWS mamy u nas do czynienia i przy wyróbce drewna tartacznego z gatunków iglastych. Wprawdzie przy pniu wyrabia się gotowy produkt rynkowy, ale jest on wyrabiany w całych długościach i tylko wstępnie sklasyfikowany przez leśniczego. Jego faktyczna klasyfikacja i nadanie formy przydatnej do przerobu w tartaku odbywa się na składzie surowca. Proces pozyskiwania jest więc jakby przekazany poza las w ręce drzewiarzy, którzy też z tego powodu uzyskują dodatkowe korzyści przejmując część zysków nadleśnictw. W przypadku upowszechniania się pozyskiwania maszynowego i rozwoju składnic takie rozwiązanie będzie ulegało zanikowi. Warto zauważyć, że wyrób i sprzedaż jakiegokolwiek sortymentu w całych
długościach nie spełnia wymagań obowiązującej ustawy o lasach, nakazującej prowadzenie gospodarstwa leśnego na zasadzie maksymalnej rentowności, i utrudnia realizację postulatu, że lasy czerpią potrzebne im środki finansowe z własnej działalności.
W systemie drewna długiego pozyskujemy całość drewna średniowymiarowego w pojedynczych sztukach (głównie drewno kopalniakowe) i sztukach grupowo (np. żerdzie). Typowym przykładem jest drewno kopalniakowe, któremu w lesie nadaje się wstępną formę i w ramach rozliczeń wewnątrzzakładowych przekazuje na składnicę do dalszej obróbki - korowania. Inaczej mówiąc, produkt wychodzący z lasu nie jest jeszcze towarem rynkowym, a proces technologiczny zapoczątkowany w lesie kończy się na składnicy z chwilą sprzedaży drewna okorowanego. Dążność do poprawy swojej sytuacji finansowej, obserwowana w niektórych przedsiębiorstwach, doprowadziła do dalszego przedłużenia procesu technologicznego i wyróbki we własnym zakresie produktu droższego niż drewno kopalniakowe - gotowych kopalniaków. W tym przypadku drewno kopalniakowe nigdy nie stanie się produktem rynkowym, a jest tylko przejściową formą obróbki drewna długiego, przeznaczoną do wykonania produktu finalnego. Faktu tego nie zmieni nawet końcowy wyrób kopalniaków na składnicy należącej nie do przedsiębiorstwa leśnego, ale do prywatnego właściciela. W tym drugim przypadku tylko część zysku za drewno przechwyci pośrednik, a wynik finansowej działalności właściciela lasu ulegnie pogorszeniu.
Dążność do zwiększenia wydajności pracy i obniżenia kosztów pozyskiwania drewna może powodować stosowanie
SYSTEMU CAŁEGO DRZEWA (FTS),
w którym przy pniu następuje wyłącznie ścinka drzew, a ich okrzesanie i wyrób sortymentów odbywa się na składnicy zrębowej lub spedycyjno-manipulacyjnej. System ten bytu nas zalecany przy pozyskiwaniu drewna w zespołach ścinkowo-zrywkowych pracujących na zrębach zupełnych. Ta forma organizacji pracy nie zyskała jednak u nap szerszej aprobaty Służby Leśnej i robotników, a więc i FTS stosowany jest raczej sporadycznie.
Do zalet FTS należy zaliczyć znaczną wydajność pracy przy ścince i zrywu niższe zużycie materiałów pędnych, a tym samym i wyższe zarobki robotnikówi niższe koszty pozyskiwania. Inną zaletą jest pozostawianie czystego zrębu z chwila ścięcia ostatniego drzewa, to znaczy, że powierzchnia jest gotowa do zalesieńb~ dodatkowych zabiegów oczyszczających. Zaletą jest również to, że w trakcie zryw większość cienkich gałązek z igliwiem obłamuje się i jest przemieszana z gleb przez tylce gałęzi. Tym samym znacznie mniej zielonej masy, zawierającej dua~ substancji mineralnych, jest usuwane ze środowiska niż w systemach poprzednich w których masę tę w całości spalano. W systemie tym grube gałęzie, które zostały po zrywce, okrzesywane są na składnicy i tu mogą być spalone w jednym miejsc lub przerobione na zrębki przemysłowe lub energetyczne. Ujemną stroną FTS trudności w rozliczaniu robotników w sposób bezkonfliktowy; są również zastrzec nie w stosunku do stosowania tego systemu w cięciach pielęgnacyjnych (obawa znacznego uszkadzania pozostających drzew). Wyklucza się stosowanie go w drzewo
stanach w klasie odnowienia i w drzewostanach bliskorębnych przy istnieniu war(ościowych odnowień.
System FTS w Polsce jest stosowany tylko wówczas, gdy wyróbka sortymentów prowadzona jest na składnicy zrębowej, na którą całe drzewa są zrywane za pomocą ciągników typu skidder. Przewozów drzew z koronami po drogach publicznych nie prowadzi się z uwagi na brak odpowiedniego sprzętu przewozowego. W krajach zachodniej Europy bywa stosowany ten system przy wykonywaniu trzebieży w drzewostanach II i III klasy wieku, to znaczy wówczas, gdy wysokość drzew umożliwia formowanie ładunków, przy których całkowita długość pojazdu jest zgodna z przepisami kodeksu drogowego. Do przewozów drzew z koronami stosuje się samochody z burtami zamykanymi hydraulicznie, wyposażone dodatkowo w pilarki pneumatyczne (drążek ze stopu aluminiowego z silniczkiem z krótką prowadnicą i piłą łańcuchową). Pilarka służy do obcięcia gałęzi i wierzchołka wystających poza obrys samochodu. Drzewa z koronami są przewożone na składnicę, tu okrzesywane i korowane maszynowo, następnie wyrabiane są sortymenty, czasem nawet w liczbie kilkudziesięciu. Z gałęzi wyrabia się zrębki energetyczne lub przemyslowe.
Na dużych zrębach przemysłowych polożonych w dużych kompleksach leśnych w innych krajach, głównie na terenie Rosji, bywa stosowany przewóz drzew z koronami, również pozyskanych w drzewostanach rębnych.
W celu uniknięcia niedogodności przewozów całych starszych drzew opracowano
SYSTEM DRZEW W ODCINKACH (STS).
W systemie tym wycięte i zerwane całe drzewa z koronami tnie się na odcinki umożliwiające sformowanie ładunku pozwalającego na utrzymanie calkowitej długości pojazdu drogowego zgodnej z przepisami kodeksu drogowego. Przewiezione na skladnicę odcinki całego drzewa są następnie obrabiane podobnie do sposobu opisanego dla całych drzew z trzebieży.
Narastający deficyt drewna, szczególnie gatunków iglastych, zmusił do sięgnięcia do drewna małowymiarowego. Przerób tego drewna w Polsce rozwijał się już od wielu lat. Początkowo wyrabiano je w postaci tak zwanej wiązanej drobnicy tyczkowej i przeznaczano do produkcji płyt pilśniowych. Wyrób tej drobnicy był bardzo pracoehlonny, wiązki uciążliwe w przewozach (mało podatne transportowa). Postanowiono więc, wzorem innych państw, przejść na produkcję zrębków w lesie, czyli na wprowadzenie
SYSTEMU DREWNA SYPKIEGO (FWS).
Początkowo zrębki były produkowane tylko dla przemysłu płyt pilśniowych, następnie na płyty wicirowe i celulozę, a ostatnio również na cele energetyczne.
Opracowano u nas kilka typów rębaków i technologię prac, system przewozów i pomiaru drewna sypkiego. W pracach tych był zaangażowany głównie Instytut Badawczy Leśnictwa i Zaklady Przemysłu Maszynowego w Żninie.
Oryginalną metodę pozyskiwania drewna sypkiego opracował zespół prof. M. Kubiaka z Poznania. Przy pozyskiwaniu drewna za pomocą maszyny ścinkowo-układającej odcinano korony drzew, które po opadnięciu igieł przerabiano na zrębki przemysłowe za pomocą importowanego rębaka „Bruks". Rębak ten jest używany w Skandynawii do zrębkowania drewna malowymiarowego na dużych składnicach, zwykle przykolejowych.
GRAFICZNE SCHEMATY PROCESÓW TECHNOLOGICZNYCH
WYKRES SENKEY' A
jest syntetycznym graficznym obrazem rozmieszczenia węzłów obróbczych i przepływu obrabianego materiału w toku produkcji. Wykonuje się go zwykle po wstępnym rozmieszczeniu węzłów obróbczych
nanosząc projektowany ruch materiału. Zaletą tego sposobu przedstawienia proca technologicznego jest możliwość wczesnego wykrycia zbędnego krzyżowania dróg przemieszczania materiału w toku produkcji, a tym samym na korektę układu przestrzennego zakładu. Wykresy Senkey' a przy pozyskiwaniu są szczególnie przydatne dla projektantów stałych składnic, na których odbywa się obróbka drewna wyróbka sortymentów.
PIKTOGRAMAMI
nazywamy znaki pisma zwanego obrazkowym lub piktograficznym , przedstawiające rzeczy, zdarzenia czy zjawiska bez powiązania ich z wyraz mi i dźwiękami konkretnego języka (rys. 2.14). Nazwa pochodzi od słowa łacińskie go „piktus" - malowany i greckiego „gramma" - zapis. Piktogramy umożliwiaj przekazywanie informacji między specjalistami, nawet różnej narodowości, nie mającymi swoich języków. Wraz z uniwersalizacją wiedzy narasta potrzeba wzajemne. go informowania się szerokich kręgów specjalistów. W tej sytuacji piktogramy stają się bardzo użyteczne i powszechne. Wartość ich wzrasta z chwilą podania innych prostszych informacji uzupełniających. Na przykład sylwetka człowieka w hełmie
pilarką w ręku przy konturze upadającego drzewa i przy tym znaku napis „8 m3/dzień" wyraźnie sugeruje, że wydajność pracy przy ścince wynosi 8 m3 dziennie.
Niedogodnością posługiwania się piktogramami jest brak powszechnie ustalonych jednorodnych znaków i każdy autor może tworzyć je zgodnie z własną wyobraźnią. Często przyjęte przez autora danej narodowości znaki mogą być tak obce niektórym społeczeństwom, że stają się dla nich niezrozumiałe. Sylwetka ludzka w długiej sukni dla Europejczyka oznacza kobietę, a dla Araba może oznaczać mężczyznę w tradycyjnym stroju - galabii. Sylwetka konia ciągnącego prostokątny ładunek dla mieszkańca strefy umiarkowanej oznacza zrywkę, a dla mieszkańca równikowej Afryki jest znakiem bez znaczenia, gdyż tutaj koni jako siły pociągowej nie używa się.
Często bardzo użyteczne przy analizach i opracowaniu procesów technologicznych są
SCHEMATY SEGMENTOWE, ZWANE ŁAŃCUCHOWYMI;
schematy te są też używane w kartach technologicznych do wskazywania konkretnych technologii. Przez pojęcie schematy segmentowe rozumiemy schematy budowane za pomocą kilku prostych znaków graficznych (rys. 2.15) pokazujące wzajemne powiązanie poszczególnych operacji czy czynności w procesie technologicznym (rys. 2.10). Znaki te układa się w pewne segmenty powiązane ze sobą w jeden łańcuch, zwykle rozgałęziony,
t charakteryzujący cały proces technologiczny. Małe zróżnicowanie używanych symboli wymaga wprowadzenia do zbudowanych schematów dodatkowych objaśnień słownych (np. „przygotowanie stanowiska roboczego"), symboli literowych lub piktograficznych.
Metod schematycznego przedstawiania procesów technologicznych czy produkcyjnych ewentualnie ich fragmentów, jest więcej. Wymienić tu można choćby „potoki ładunków" stosowane przy projektowaniu dróg leśnych czy graficzne harmonogramy robót stosowane w wielu krajach przy organizowaniu pozyskiwania drewna. Sporządzenie harmonogramu robót jest również korzystne przy kierowaniu pozyskiwaniem w naszych lasach.
Można przypuszczać, że konieczność racjonalizacji gospodarowania w lasach jest
wymuszona potrzebą obniżania kosztów produkcji pozwalającą na utrzymanie konkurencyjności własnych sortymentów na rynku drzewnym, wymusi szersze stosowanie schematów w praktyce leśnej. Ze zjawiskiem tym będziemy mieli do czynienia we wszystkich przedsiębiorstwach prowadzących pozyskiwanie - zarówno państwowych, jak i prywatnych.