Microsoft PowerPoint - 1-2国有林研修会資料（新城森林組合）

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そうりんひろもり
5 years ago
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1 主索ウインチ付スイングヤーダと繊維ロープの導入による索張り距離の延長と集材作業の安全化効率化株式会社南星機械 IWS-20DY1 + 東京製綱繊維ロープ株式会社エースラインHD026B 1

2 1 当組合の現状愛知県東部に位置する新城市を管内としている森林面積 41,661ha( 森林率 84%) その内人工林 28,7 12ha( 人工林率 72%) である齢級構成は 9 齢級 ~10 齢級をピークとする山型を形成している森林の所有形態では私有林が 86% で 3ha 以下の小規模所有者が56% を占める市内には一級河川豊川が北東から南西に流れており豊川に沿って中央構造線が分布しいたるところ破砕帯が多くみられる新城市平成 16 年から高性能林業機械 3 点セットで利用間伐を進めてきた名古屋市 2

3 2 現行システムの問題点課題高密路網開設による林地への影響が大きい斜面勾配が急なため路網開設費用が高くなる小規模所有者が多く保有林地が無くなる列状間伐の場合高齢の所有者から理解が得られにくい根掛り等により経費がかかる労働強度が高く負担が大きい 3

2kN 8mm 220m エンジン出力 40.5kw HCL 用ウインチ直引力 14.

4 3 導入する機械機械の名称主索ウインチ付スイングヤーダ形式 IWS-20DY1 メーカー名株式会社南星機械全長 5,650mm 主索用ウインチ直引力 20.0kN 12mm 120m 全幅 2,250mm HAL 用ウインチ直引力重量約 10t 23.0kN 10mm 130m HBL 用ウインチ直引力 14.2kN 8mm 220m エンジン出力 40.5kw HCL 用ウインチ直引力 14.2kN 8mm 120m 平成年度森林整備効率化支援機械開発事業において開発された大径材スイングヤーダの改良機この他 IHI 建機 ( 株 ) のフォワーダ F801 も本事業でレンタルしているが主索ウインチ付スイングヤーダを主に記載した 4

5 4 導入機械の特徴特徴格納式元柱の装備主索用ドラムの装備繊維ロープ使用主索用主な改良点小型化 (0.25m 3 対応 ) 補助索 (HCL) を追加し 1+3 ドラム構造繊維ロープを全てに使用繊維ロープ用の搬器等の改良 5

6 5 繊維ロープ製造元 : 東京製綱繊維ロープ株式会社品名 : エースライン HD026B 材質 : 超高分子量ポリエチレン ( ダイニーマ ) 樹脂加工付き構造 :12 打ち (2 6) 外観断面図ワイヤーロープ IWRC 項目呼称太さエースラインHD026B 6 Fi(29) 裸めっきB 種引張り強さ質量引張り強さ質量用途 Φmm kn (tf) g/m kn (tf) g/m 主索 12 HAL 10 HBL HCL (11.7) 79.9 (8.15) 53.3 (5.43) (9.94) 67.7 (6.90) 43.3 (4.42)

7 6 索張り模式図 1 主索 2HBL 3HCL 4HAL Haul Carriage Line 従来システム伐倒 : チェンソー集材 : スイングヤーダ造材 : プロセッサ運搬 : クローラ式フォワーダ新システム伐倒 : チェンソー集材 : 主索ウインチ付スインクヤータ造材 : プロセッサ運搬 : ホイール式フォワーダ 7

8 7 機械の導入改良により見込む効果 4 ドラム構造とすることで横取り作業が簡単にでき魚骨状の間伐ができる定性間伐に近い出来映えとなることで所有者の理解が得られやすくなる主索を張ることで索張り距離が長くなるため高密路網開設が必要なくなる繊維ロープを使用することで労動強度が下がり低コスト化と労働災害防止につながる 8

9 8 作業システムの開発列状間伐 (2 残 1 伐 :6~8m) 魚骨状伐採 ( 列間 20m~ ) 集材距離 50m 集材距離 100m 9

10 10

11 9 評価項目機械繊維ロープの操作性オペレーターの所感外部からの観察繊維ロープによる労働負荷軽減心拍計等による調査作業の安全性オペレータの所感外部からの観察集材範囲残存木調査労働生産性サイクルタイム調査日報調査実証現場 : 新城市愛郷字猪藪地内所有形態 : 共有林実施面積 :5.08ha 従来システム ( 列状 ) 2.74ha 新システム ( 魚骨 ) 2.34ha 樹種 : スギヒノキ (45~50 年生 ) プロット調査結果調査機関株式会社フォレストミッション名古屋大学大学院森林資源利用学研究分野新システムは機械導入後に 1 週間の訓練を経てから実証調査を行った 11

12 25 年度取り組み体制図 12

13 13

14 14

15 10 実証現場の現況 15

16 11 安全性操作性の改善アームを地面に付けて集材するため集材時の機械転倒が抑止され安全性が飛躍的に向上した主索 HCL ドラムにより搬器のみの移動が可能となった結果窪地等でも安全に集材でき魚骨集材でも列状間伐と同じ程度の残存木損傷率に軽減できたワイヤーでは素線のほつれが手に刺さることもあるが繊維ロープではそれがなく油で汚れる事もないため現場技術者に好評現場技術者の評価によるとワイヤーロープと比べると引き出して歩くのが非常に楽であった 200 回以上集材を行ったが繊維ロープに大きな損傷はなかった 16

重度 ) 本 5 15 15 13 損傷率 ( 重度 ) % 6 15 8 6 損傷箇所 (

17 12 残存木の損傷具合列状魚骨項目単位上げ荷下げ荷上げ荷下げ荷伐採前成立本数本残存本数本損傷本数 ( 重度 ) 本損傷率 ( 重度 ) % 損傷箇所 ( 重度 ) 本魚骨上げ荷プロットの損傷木魚骨下げ荷プロットの損傷木 17

18 形成層まで傷が達しているものを重度として残存木に対する損傷木の比率を出したところ列状上げ荷魚骨上げ荷魚骨下げ荷の損傷率は大きくは異なっておらず魚骨集材によって残存木荷損傷が起きやすいとは必ずしも言えないことが示唆された集材方向と損傷木の位置を照らし合わせると主索のある集材路での損傷は少なく横取り時の損傷が多発していることが明らかとなった 18

19 13 サイクルタイム労働生産性の比較サイクルタイム調査結果従来システム新システム列状下げ荷 4 線平均魚骨上げ荷主索なしランニンクスカイライン上げ荷 1 線あたり要素作業所要時間割合 (%) 所要時間割合 (%) 所要時間割合 (%) 架設 0:06:08 0:41:43 0:14:39 グラップル木寄せ 0:01:44 撤去 0:02:25 0:26:20 0:07:59 1サイクルあたりフック上げ 0:00: :00: :00: 空搬器走行 0:00: :00: :00: フック下げ 0:00: :00: :00: 横取り 0:00: :00: 荷掛け 0:00: :00: :00: 実搬器走行 0:00: :01: :00: 荷下ろし 0:00: :00: :00: 荷外し 0:00: :00: :00: 遅延付帯 0:00: :00: サイクル小計 0:02: :03: :01: 総サイクル計 0:13:36 1:29:59 0:18:04 合計 0:23:57 2:38:02 0:40:42 作業地条件従来システム新システム列状下げ荷魚骨上げ荷主索なしランニンクスカイライン上げ荷支間斜距離 (m) 支間傾斜 ( ) サイクル数 ( 回 ) 集材本数 ( 本 ) 集材材積 (m3) グラップル集材 1 本含む注 1: 上げ荷と下げ荷なので比較しづらいがサイクルタイムの目安として比較を行った注 2: 従来システムでは手の届く高さで架設撤去を行ったためこれらの時間が短い当組合では架設は10~15 分程度撤去は5~10 分程度が平均的な作業時間である注 3: 集材材積はプロット調査結果をもとに利用率を考慮し従来システム新システムともに 0.156m3とした主索を張るため架設撤去は時間が掛かった 2 本集材と横取りのため新システム ( 主索あり ) は実搬器走行や荷外しに時間が掛かった単木材積の差 ( 従来 :0.192m3 新 :0.156m3) もありサイクルタイムを調査しない集材箇所も含めた事業地全体では集材工程の労働生産性は 8.2m3/ 人日 5.0m3/ 人日に減少架設方法や集材方法などの検討を行いながら集材したため今回だけでは新システムの生産性における優位性は確認できなかった 19

20 集材荷掛手 14 作業の労働強度従来システム新システム下げ荷 1 下げ荷 2 下げ荷 3 下げ荷 4 魚骨下げ荷魚骨上げ荷支間斜距離 (m) 支間傾斜 ( ) 集材本数 ( 本 ) (41 往復 ) 39(25 往復 ) 要素作業平均平均平均平均平均平均空歩行心拍水準 RMR 引き出し歩行心拍水準 RMR 荷掛け心拍水準 RMR スリング掛け心拍水準 RMR 待機心拍水準 RMR その他心拍水準 RMR 列連続集材運搬オペレーター従来システム新システム要素作業平均平均積み込み心拍水準 RMR 実走行心拍水準 RMR 荷下ろし心拍水準 RMR 空走行心拍水準 RMR RMR( エネルギー代謝率 ) = ( 作業時代謝量 - 安静時代謝量 )/ 基礎代謝量 1~2( 中作業 ) 2~4( 強作業 ) 4~7( 重作業 ) 7~ ( 激作業 ) プロセッサ 0.4 フォワーダ 0.7 タワーヤーダ 2.4 チェンソー伐倒 3.9 荷掛手 5.8 ( 今冨 : 森林総研研報 373,1997) 集材荷掛手運搬オペレーターともに新システムのほうが RMR( 労働強度の指標の一つ ) は小さく労働強度が大きく改善されたことが明らかとなった 20

21 POMS による気分の調査対象者が気分を表す 65 項目の質問に 5 段階の回答をすることにより, 対象者がおかれた条件により変化する一時的な気分, 感情の状態を 6 つの指標 ( 緊張抑うつ怒り活気疲労混乱 ) で測定評価する手法である活気はプラスの指標であり T 得点が高いほど良いがそれ以外の 5 つはマイナスの指標であり T 得点が高いほど悪い評価となる荷掛け新旧システム比較 ( 下げ荷 ) 旧作業前 (12/3) 旧作業後新作業前 (12/26) 新作業後荷掛け新旧システム比較 ( 上げ荷 ) 新作業前 (12/25) 新作業後 50 T 得 40 点緊張抑うつ怒り活気疲労混乱 0 緊張抑うつ怒り活気疲労混乱 21

22 15 機械の動き機械が動く様子をご覧下さい 22

23 23

24 24

25 16 新しい作業システムに向けて従来システムで 6 線張ると新システムの魚骨上げ荷とほぼ同じ作業時間集材本数になる林分の条件が同じであれば現時点では同等の生産性機械に不慣れでドラムを 1 速で動かしていることも搬器走行時間に影響習熟により架設は 10 分程度撤去は 5 分程度短縮できるオートチョーカーを導入することで荷外し時間の大幅な短縮と安全性向上が期待できる 0.25m 3 クラスだが胸高直径 40cm 樹高 15m の木を全木で 2 本同時に集材しており従来機では集材できない距離大きさに対応集材距離 100m 程度までは導入機械でできるので 100m 以上の集材を主とするのであればタワーヤーダを使うのがよい従来システムよりも 1.5 倍程度 (12m 3 / 人日 ) まで集材工程の作業効率が上がる可能性は高い 25

26 17 技術的サポート体制架線集材経験の有無が技術力を左右する機械自体は特殊な保守メンテナンスは不要繊維ロープは耐久性を検証中なので他事例も参照しながら当組合なりの目安を作ることが必要 ( メーカーにおいても目安は作成されているので参考にする ) 委員会ではあらゆる索張りに対応できる機械なので応用性が高い集材距離が伸びたところを評価したいリモコン操作により安全で効率的な操作ができるので期待できるとの評価 26

27 18 今後の調査予定機械機械本体滑車等の耐久性必要に応じ安全性改善効率性向上のために機械の改良を行うリモコン操作の改良繊維ロープ繊維ロープの摩耗調査 ( 継続 ) 張力の調査 ( 横取りのときどれくらいなのか主索索張り時の張力ワイヤーとの比較等 ) ロープ引き出しの生理的負担控索としての繊維ロープの可能性の検証作業システム 100m 程度のスパンでのサイクルタイム分析最適な魚骨集材 ( 横取り ) の角度と距離の関係性分析習熟度が上がった段階でのサイクルタイム分析工程調査その他魚骨集材に対する森林所有者の反応 27

28 19 今年度の取組み内容機械機械本体の安定度の調査主索ウィンチの改良オートチョーカーの導入リモコン操作の改良繊維ロープ繊維ロープの摩耗調査 ( 継続 ) 張力の調査 ( 横取りのときどれくらいなのか主索索張り時の張力ワイヤーとの比較等 ) 労働強度の低減調査 ( 継続 ) 作業システム 100m 程度のスパンでのサイクルタイム分析最適な魚骨集材 ( 横取り ) の角度と距離の関係性分析 28

29 ご清聴ありがとうございました 29

平成24年度補正　林野庁補助事業　先進的林業機械緊急実証・普及事業取組の概要

平成24年度補正　林野庁補助事業　先進的林業機械緊急実証・普及事業取組の概要平成 24 年度補正林野庁補助事業先進的林業機械緊急実証普及事業の取組みタワーヤーダと自走搬器による集材作業平成 26 年 2 月 27 日株式会社カネキ木材 1. 取組地域の森林林業の現状 (1) 地域の森林林業の概況当該地域内の森林は急峻急傾斜な地形が多く勾配 30 度以上の区域では高密な道づくりが困難であり出材を見送るケースも多い位置 : (2) 自社の機械化作業システムの問題点