Aloittavan koivunjalostusyrityksen toiminnan kuvaus ja sen kehittäminen

Työn tavoitteena oli löytää koivua jalostavan saha-aihiolaitoksen tuotannon keskeisimmät ongelma-alueet ja kehityskohteet. Työssä selvitettiin laajasti koivunjalostukseen liittyvää problematiikkaa kirjallisuuden ja oman havainnoinnin avulla. Koivuraaka-aineen käytön lisäämiselle on olemassa hyvät mahdollisuudet. Suurimmat ongelmat koivu-raaka-aineen käytössä ovat tukkien saatavuus ja laatu, jotka aiheuttavat suuria ongelmia koivua jalostavalle teollisuudelle. Osaprojektina työssä pyrittiin löytämään kohdeyritykselle jokapäiväiseen käyttöön soveltuvat tuottavuuden tunnusluvut. Työssä käsiteltävät tunnusluvut valittiin yrityksen omistajan asettamien tavoitteiden pohjalta. Erilaisia tuottavuuden tunnuslukuja voidaan laskea kirjallisuuden perusteella runsaasti, mutta kohtuullisen tunnuslukumaaran hallinta on pk-yrityksessa resurssien sanelema valinta. Pk-yrityksille valmistetut taloushallinto-ohjelmat antavat hyvät perustyökalut raportointiin ja niistä saatava informaatio on helposti muutettavissa tunnusluvuiksi

Pyörösahakoneen adaptiivinen teräohjaus

Diplomityössä tarkastellaan pyörösahalinjan adaptiivista teräohjausta. Työllä on kaksi tavoitetta. Lisätä mittausjärjestelmään sahatavaroiden keskiarvon mittaamisen lisäksi keskihajonnan mittaus ja selvittää mittausjärjestelmään sekä sahalinjan ohjausjärjestelmään tarvittavat muutokset niiden välisen automaattisen tiedonsiirron toteuttamiseksi. Sahatavaroiden paksuudet selvitetään optisen mittausjärjestelmän avulla. Sahatavaroille on määrätty tuoremitta. Suunniteltu järjestelmä käyttää hyväkseen keskihajontaa tarvittavan sahausvaran laskemiseen sahatavaroille. Sahausvara tarvitaan raaka-aineen ja sahakoneiden sahatavarapaksuuteen aiheuttaman vaihtelun vuoksi. Tuoremitan tulee ilmaista sahatavaran pienintä tarvittavaa paksuutta, jotta se on kuivauksen jälkeen asiakasmitassa. Mittausjärjestelmä määrittää sahausvaran reaaliaikaisen tarpeen mukaan. Sahausvara lisätään minimituoremitan päälle ja sitä ohjataan sahauksessa tapahtuvien muutosten perusteella. Adaptiivinen teräohjaus tarvitsee mittausjärjestelmän ja sahalinjan ohjausjärjestelmän välistä tiedonsiirtoa. Diplomityössä on selvitetty kahden laitevalmistajan järjestelmiin tarvittavat muutokset, jotta ne pystyvät adaptiiviseen teräohjaukseen ilman sahuria välittämässä terien siirtoarvoja. Muutosten jälkeen automaattinen tiedonsiirto onnistuu järjestelmien välillä. Sahalaitos, jossa järjestelmät ovat käytössä, ei ole tehnyt päätöstä järjestelmien tiedonsiirron automatisoinnista.

On-line –jatkojalostuksen integrointi mäntysahan tuotantoprosessiin

Diplomityön tavoitteena oli selvittää erilaisia jatkojalostusmahdollisuuksia, joilla voidaan nostaa suuren mäntysahan tuotteiston arvoa. Lisäksi tuli tarkastella jalostuksen integrointia sahan tuotantoprosessiin. Työn taustalla on toisaalta puutuotemarkkinoiden muuttuminen ja toisaalta raaka-aineen laadullinen huononeminen. Molemmat seikat vaikuttavat negatiivisesti perinteisen mäntysahan kannattavuuteen .Jatkojalostuksen integroinnilla sahatavaraprosessiin saavutetaan säästöjä tuotantokustannuksissa, kun tarkastellaan koko prosessia tukista jatkojalosteeksi. Myös raaka-aineen tuottavuutta voidaan nostaa integraation avulla. Jatkojalostus voidaan integroida sahatavaraprosessiin raaka-aineen valikoinnilla sahatavaraprosessin eri osissa, on-line –jalostuksella sekä taloudellisesti. Sahatavaraprosessissa tapahtuva raaka-aineen valikointi voidaan suorittaa tukeista ja sahatavarasta. Valikointikriteerinä voi olla puun ominaisuudet, sahatavaran mitat ja laatu. Valikointiin voidaan nykyteknologiasta hyödyntää röntgentekniikkaa sekä konenäköä. On-line –jalostus tarkoittaa kiinteästi sahatavaraprosessiin liittyvää jalostusta, jolloin ns. turhia prosessivaiheita jää pois ja syntyy säästöjä. On-line –jalostuksen edellytys on raaka-aineen jonkin asteinen valikointi, esim. pituus. Taloudellisesti integroitu jalostus tarkoittaa, että jalostuslaitoksella pyritään nollatulokseen ja jalostuksen lisäarvo palautetaan sahan toimittamaan raaka-aineen hintaan. Tällainen toiminta yhtiön sisällä poistaa turhaa keskustelua raaka-aineen siirtohinnoista ja siten vapauttaa osaltaan resursseja tuottavampaan toimintaan. Erilaisten jatkojalostusmuotojen ja puun ominaisuuksien hyödyntämisen seulonnan perusteella löytyi yksi jalostusmuoto, jolla voidaan kohottaa mäntysahan tuotteiston arvoa. Työn tuloksena syntyi investointiehdotus aihiotankotuotannosta ikkunateollisuuden tarpeisiin. Raaka-aineen hyödynnettäviä ominaisuuksia ovat männyn sydänpuun luonnollinen kestävyys sekä keskimääräinen oksaväli. Valikointi tehdään välitukeista, joiden sahaamisen kannattavuus on männyn rungon osista heikoin. Aihiotankoprosessissa hyödynnetään konenäköä ja sormijatkostekniikkaa. Jatkojalostuksen integrointi sahatavaraprosessiin toteutetaan rakentamalla on-line –jalostuslaitos sekä soveltamalla röntgentekniikkaa raaka-aineen valinnassa.

Harvennuslehtikuusen (Larix sibirica) saatavuus ja soveltuvuus parkettiteollisuuden tarpeisiin

Diplomityön tavoitteena oli selvittää Suomessa olevat lehtikuusivarannot sekä niiden ikäjakauma. Lisäksi pyrittiin testaamaan erityyppisten laatuluokitteluohjeiden soveltumista harvennuslehtikuusesta tehdylle sahatavaralle. Viimeisenä tavoitteena oli siperianlehtikuusen fysiologisten ominaisuuksien tutkiminen etenkin uuteaineiden osalta. Näiden päämäärien yhteinen tavoite oli kehittää lehtikuusen käyttöä parkettiteollisuudessa. Lehtikuusialueiden kartoitus tehtiin kirjallisuustutkimuksena. Empiirisen osion tutkimustulokset perustuivat koesahauksiin, joissa sahattiin 315 lehtikuusipölliä, joiden latvaläpimitta vaihteli 80 - 280 mm. Pöllit olivat kolmesta eri-ikäisestä leimikosta, mutta niillä oli sama kasvupaikkatyyppi. Ennen sahausprosessia nämä pöllit mitattiin ja laadutettiin. Sahausprosessi suoritettiin läpisahauksena asetteen ollessa 25 ja 50 mm. Särmäämättömät saheet mitattiin tuoreina ja laadutus suoritettiin tilastollisin menetelmin, koska käytettiin kolmea erityyppistä laadutusohjetta. Lehtikuusen ominaisuuksien tutkiminen perustui harvennushakkuista saatuihin näytekiekkoihin, josta mitattiin sydänpuuosuus, tiheys, kosteus ja uuteainepitoisuudet. Lisäksi mittaus suoritettiin erikseen pinta- ja sydänpuulle.Tuloksista havaittiin, että tukkilaatuluokat sopivat vain isoille lehtikuusitukeille, mutta sahatavaranohjeistukset antoivat kohtuullisia lajittelujakaumia. Fysiologisista ominaisuuksista selvisi lineaarisen regressioanalyysin avulla, että pintapuun uuteainemäärät korreloivat keskimääräisen kuivatuoretiheyden kanssa. Sydänpuumittausten tulokset olivat korkeammalla tasolla kuin mitä kirjallisuudesta selvisi. Lisäksi havaittiin lehtikuusen tiheyden kasvavan 20-40 vuoden välillä merkittävästi, kun mittauspiste on tyvessä.

Sahan kustannustenjakomalli toimintolaskentaa apuna käyttäen

Työn tavoitteena oli rakentaa sahan kustannuksille laskentamalli, jolla kustannukset voidaan kohdistaa markkinasegmenteille. Työssä käytettiin toimintolaskentaa, joka kohdistaa kustannuksia tarkemmin, kuin perinteiset kustannuslaskentamenetelmät. Toimintolaskenta on kaksivaiheinen menetelmä, jossa ensin resurssit kohdistetaan käytön mukaan toiminnoille ja näiltä edelleen laskentakohteille toimintojen kulutuksen mukaan. Suuri osa mallin rakentamisajasta kului toimintojen määrittelyyn, analysointiin, tiedonhakuun ja laskentainformaation keräämiseen. Rakennettua kustannustenjakomallia voidaan käyttää apuna esim. segmentti-, asete- tai tuotekohtaista kannattavuutta laskettaessa. Kustannustenjakomalli kohdistaa sahan kustannukset kolmelle eri kustannusobjektille. Nämä objektit ovat tuote, segmentti ja tehdas. Tehdastason kustannukset kohdistetaan ainoastaan tuotteiden tehdashintojen määrittämisessä. Nämä kustannukset eivät vaikuta mitenkään tuotteen tai markkinasegmentin kannattavuuteen. Laskentamallin rakenne riippuu mallin käyttötarkoituksesta. Kustannustenjakomallia kokeiltiin kolmelle erilaiselle sahaukselle. Mallissa tarkasteltiin normaalikokoisen tukin, Japanin sahatavaran (lyhyt tukki) ja pienen tukin sahauksia sekä näiden aiheuttamia kustannuksia. Toimintolaskenta soveltuu hyvin sahan kustannusten kohdistamiseen. Koska sahan tuotanto on prosessimaista, niin toimintoja on vähän. Vaikka segmenttitason palvelutoimintojen osuus kustannuksista onkin pieni, niin toimintolaskenta toimii usein todellisena silmien avaajana, kun toimintoja ja niiden kustannuksia analysoidaan.

Tuoreen sahatavaran mittavaihtelujen vaikutus sahauksen kannattavuuteen

Työn tavoitteena oli esittää tuoreen sahatavaran mittahajonnan merkitys sahaukselle. Lisäksi tutkittiin eri vuodenaikojen vaikutusta märkämitan hajontaan. Tutkimuksessa selvitettiin myös sahatavaran kuivauksen aikaisen kutistuman suuruutta ja hajontaa eri tilanteissa. Tutkimuksessa suoritettiin mittauksia kolmella eri sahalla n. 12 kk:n ajan. Näin saatiin tietoa eri vuodenaikojen vaikutuksesta märkämittojen hajontaan, ja sitä kautta sahauksen kannattavuuteen. Kuivauksen vaikutusta tuoremittojen ohjaukseen tutkittiin mittaamalla useita eri koe-eriä ennen ja jälkeen kuivauksen. Mittaustietojen avulla pystytään määrittämään todellinen tarvittava märkämitta, ja vältetään turhaa ylimittaa sahauksessa Tutkimus osoitti vuodenaikojen selvän merkityksen sahaushajontaan. Kuivauksen vaikutuksesta kappaleiden hajontaan saatiin tutkimuspohjaista, tarkkaa tietoa. Myös todellisesta kuivauskutistuman suuruudesta saatiin selkeä käsitys, joka helpottaa märkämitan, ja siten myös asiakkaalle menevän, todellisen sahatavaramitan määrittelyä.

Sahan lämmöntuotannon ohjaus

Sahalaitoksilla käytetään lämpöenergiaa sahatavaran kuivauksessa. Lämpö tuotetaan pääasiassa polttamalla sivutuotteita, kuten kuorta ja purua. Hyvän kuivauslaadun saavuttamiseksi kuivausilman lämpötilan ja kosteuden on oltava oikean suuruiset. Epäsuotuisat kuivausolosuhteet hidastavat kuivumista tai aiheuttavat kuivausvikoja. Työssä käsiteltävänä sahalla lämpö tuotetaan kahdella sivutuotteita polttavalla kuorikattilalla sekä tarvittaessa raskasöljykattilalla. Raskasöljykattilalla tuotetaan myös kuivaamojen kostutushöyry. Automatiikkaa kehittämällä lämmöntuotanto saatiin reagoimaan paremmin vaihtelevaan lämmöntarpeeseen. Hyvin toimivan lämmöntuo¬tantojärjestelmän ansiosta kuivausolosuhteet ovat säilyneet entistä vakaampina. Matalapaineista höyryä johdetaan osaan sahan kuivaamoista. Höyrytys parantaa kuivauslaatua ja mahdollistaa nopeamman kuivauksen. Kuivaamot höyrytetään kuormanvaihdon jälkeen, jotta ilmankosteus nousee nopeasti tavoitetasolle. Lämmitys-vaiheen jälkeen höyrykostutusta ei tulisi käyttää ennen seuraavaa kuormanvaihtoa. Kehittämällä kuivaamoautomatiikkaa höyryn käyttö saatiin aikaisempaa kustannustehokkaammaksi. Muutoksien avulla polttoainekustannukset ovat pienentyneet.

Climate Change and the Cost of Carbon Sequestration: The Case of Forest Management

The Kyoto protocol allows Annex I countries to deduct carbon sequestered by land use, land-use change and forestry from their national carbon emissions. Thornley and Cannell (2000) demonstrated that the objectives of maximizing timber and carbon sequestration are not complementary. Based on this finding, this paper determines the optimal selective management regime taking into account the underlying biophysical and economic processes. The results show that the net benefits of carbon storage only compensate the decrease in net benefits of timber production once the carbon price has exceeded a certain threshold value. The sequestration costs are significantly lower than previous estimates

Certification of community-based forest enterprises (CFEs): limits of the Brazilian experiences

The Brazilian Amazon is one of the world’s largest tropical forests. It supplies more than 80 % of Brazil’s timber production and makes this nation the second largest producer of tropical wood. The forestry sector is of major importance in terms of economic production and employment creation. However, the Brazilian Amazon is also known for its high deforestation rate and for its rather unsustainably managed timber resources, a fact which puts in the balance the long-term future of the forestry sector in the region. Since the mid- 1990s, with strong support from World Wildlife Fund (WWF), the number of tropical forests certified by the Forest Stewardship Council (FSC) has significantly increased. This is especially true for projects sponsored by large scale companies. The number of community- based forest management projects has also increased. Certification of community-based forest enterprises (CFEs) was initially a goal for the sponsors and community members. Certification is viewed as a way to reach alternative timber markets. In Brazil, the state of Acre has the highest concentration of CFEs certified by FSC. Most of them have been implemented with the support of environmental NGOs and public funds. Environmental NGOs strongly defend the advantages of certification for communities; however, in reality, this option is not that advantageous. Despite all the efforts, the number of participants in each project remains low. Why is this occurring? In this paper, we analyze the underlying motives of a few individual’s participation in CFEs certification projects. We aim to present and discuss some factors that shape the success of CFEs and their later certification. The results are based on surveys conducted in two certified CFEs in the state of Acre.

Vegetation changes in a river oasis on the southern rim of the Taklamakan Desert in China between 1956 and 2000

The indigenous vegetation surrounding the river oases on the southern rim of the Taklamakan Desert has drastically diminished due to overexploitation as a source of fodder, timber and fuel for the human population. The change in the spatial extent of landscape forms and vegetation types around the Qira oasis was analyzed by comparing SPOT satellite images from 1998 with aerial photographs from 1956. The analysis was supplemented by field surveys in 1999 and 2000. The study is part of a joint Chinese-European project with the aim of assessing the current state of the foreland vegetation, of gathering information on the regeneration potential and of suggesting procedures for a sustainable management. With 33 mm of annual precipitation, plants can only grow if they have access to groundwater, lakes or rivers. Most of the available water comes into the desert via rivers in the form of seasonal flooding events resulting from snow melt in the Kun Lun Mountains. This water is captured in canal systems and used for irrigation of arable fields. Among the eight herbaceous and woody vegetation types and the type of open sand without any plant life that were mapped in 2000 in the oasis foreland, only the latter, the oasis border between cultivated land and open Populus euphratica forests and Tamarix ramosissima-Phragmites australis riverbed vegetation could be clearly identified on the photographs from 1956. The comparison of the images revealed that the oasis increased in area between 1956 and 2000. Shifting sand was successfully combated near to the oasis borders but increased in extent at the outward border of the foreland vegetation. In contrast to expectations, the area covered with Populus trees was smaller in 1956 than today due to some new forests in the north of the oasis that have grown up since 1977. Subfossil wood and leaf remnants of Populus euphratica that were found in many places in the foreland must have originated from forests destroyed before 1956. In the last 50 years, the main Qira River has shifted its bed significantly northward and developed a new furcation with a large new bed in 1986. The natural river dynamics are not only an important factor in forming the oasis’ landscape but also in providing the only possible regeneration sites for all occurring plant species. The conclusion of the study is that the oasis landscape has changed considerably in the last 50 years due to natural floodings and to vegetation degradation by human overexploitation. The trend towards decreasing width of the indigenous vegetation belt resulting from the advancing desert and the expansion of arable land is particularly alarming because a decrease in its protective function against shifting sand can be expected in the future.

Cellulose microfibril angle in the cell wall of wood fibres

The term microfibril angle (MFA) in wood science refers to the angle between the direction of the helical windings of cellulose microfibrils in the secondary cell wall of fibres and tracheids and the long axis of cell. Technologically, it is usually applied to the orientation of cellulose microfibrils in the S2 layer that makes up the greatest proportion of the wall thickness, since it is this which most affects the physical properties of wood. This review describes the organisation of the cellulose component of the secondary wall of fibres and tracheids and the various methods that have been used for the measurement of MFA. It considers the variation of MFA within the tree and the biological reason for the large differences found between juvenile (or core) wood and mature (or outer) wood. The ability of the tree to vary MFA in response to environmental stress, particularly in reaction wood, is also described. Differences in MFA have a profound effect on the properties of wood, in particular its stiffness. The large MFA in juvenile wood confers low stiffness and gives the sapling the flexibility it needs to survive high winds without breaking. It also means, however, that timber containing a high proportion of juvenile wood is unsuitable for use as high-grade structural timber. This fact has taken on increasing importance in view of the trend in forestry towards short rotation cropping of fast grown species. These trees at harvest may contain 50% or more of timber with low stiffness and therefore, low economic value. Although they are presently grown mainly for pulp, pressure for increased timber production means that ways will be sought to improve the quality of their timber by reducing juvenile wood MFA. The mechanism by which the orientation of microfibril deposition is controlled is still a matter of debate. However, the application of molecular techniques is likely to enable modification of this process. The extent to which these techniques should be used to improve timber quality by reducing MFA in juvenile wood is, however, uncertain, since care must be taken to avoid compromising the safety of the tree.

Cellulose microfibril angle in the cell wall of wood fibres

The term microfibril angle (MFA) in wood science refers to the angle between the direction of the helical windings of cellulose microfibrils in the secondary cell wall of fibres and tracheids and the long axis of cell. Technologically, it is usually applied to the orientation of cellulose microfibrils in the S2 layer that makes up the greatest proportion of the wall thickness, since it is this which most affects the physical properties of wood. This review describes the organisation of the cellulose component of the secondary wall of fibres and tracheids and the various methods that have been used for the measurement of MFA. It considers the variation of MFA within the tree and the biological reason for the large differences found between juvenile (or core) wood and mature (or outer) wood. The ability of the tree to vary MFA in response to environmental stress, particularly in reaction wood, is also described. Differences in MFA have a profound effect on the properties of wood, in particular its stiffness. The large MFA in juvenile wood confers low stiffness and gives the sapling the flexibility it needs to survive high winds without breaking. It also means, however, that timber containing a high proportion of juvenile wood is unsuitable for use as high-grade structural timber. This fact has taken on increasing importance in view of the trend in forestry towards short rotation cropping of fast grown species. These trees at harvest may contain 50% or more of timber with low stiffness and therefore, low economic value. Although they are presently grown mainly for pulp, pressure for increased timber production means that ways will be sought to improve the quality of their timber by reducing juvenile wood MFA. The mechanism by which the orientation of microfibril deposition is controlled is still a matter of debate. However, the application of molecular techniques is likely to enable modification of this process. The extent to which these techniques should be used to improve timber quality by reducing MFA in juvenile wood is, however, uncertain, since care must be taken to avoid compromising the safety of the tree.

Processos produtivos e trabalho-educação: a incorporação do caboclo catarinense na indústria madeireira

The object theme of the present study is a population of caboclos that absorbed as manual workers in the saw-mills which were mounted in the highland region of Santa Catarina since 1950. The abundance of araucaria (native kind of pine) the opening of markets, and the corroboration of other industrial exploration conditions encouraged a great crowd of small en.- trepreneurs, coming basically from the state of Rio Grande do Sul, to migrate and settle down, building up a lot of saw-mills near rich forests and fields. The saw-mills started aprosperous production of timber sawn in planks. The process of industriali zation was so intensive, the destruction of pine woods soviolent that, in less than three decades, the forests ran out of tree reserves. The caboclos, absorbed as manual workers in production of timber, lived traditionally in an system of subsistense, either from the cultivation of pine the economic their land (planter caboclo) or as labourers in cattle-growing farms (farm hand caboclos). Nevertheless, the 'advantages' that were offered them by the new-comer entrepreneurs (a salary paid in money, a new house in a village, and other favours) helped the great majority of caboclos to abandon their traditional work and enlist as "workmen" in saw-mills. The new job, besides being a novelty, was an opportunity for a change in status. Subsequently, the running out of forests of araucaria and the resultant progressive shut-down of saw-mills caused the crowd of workmen to be out of imployment and to form to form a migratory flood toward the most important town of the region, Lages. The town of Lages, however, having made of the timber i ts main economic support wi thout the implantation of an alternative industry, was unable to offer the migrantssufficient 'work places'. In this way, the 'marginal crowd' began to settle down in the suburbs of the city. This study, in the context of the object theme, analyses two main questions related to the reality 'WOlLQ' and to the economic exploitation forms: ~) the relations of production in the economic regime of subsistence and in the capitalist regime of industrial production with the consequent 'positions' of the workman in the productive processj ~~) the deriving educative effects of the productive process, either in the economic regime of subsistence, or in the capitalist industrial regime. The two questions are theoretically debated andconfro~ ted with the proposed reality, giving origin to conclusions that, in a general formulation, can be summarized as follows: a) the caboclos of the highland region of Santa Catari na, when under an economic regime of subsistence, held in fee the productive processj there was a social division of the work and aclimate of freedom which made possible the development of knowledge from their life and work experience, the production of most of their tools, and the making of necessary manufactures adapted to their own surrounding ditionsi -- - --- other con- ------ b) however, these same caboclos, when absorbed by the capitalist industrial process of production - tipified by the work in saw-mills - lost the control of the productive processj this was caused by the technologic division of the work, since each man began to perform a dull and repeti tive action, directed by the speed of the 'major-saw' j man resigned form his skill and inventive power and surrendered to an executive authority which turned him into a 'collective worker'j the new productive process, besides rnaking each rnan a copy of a pattern, put the caboclos in a situation in which the daily work experiencedidn't add anything in terrns of autogenesis of knowledgei and even the environrnental educative rneans were reduced to new forrns of adaptation to the productive process, relegating rnan's inventive power to inertia.

Performance of 19-year-old provenances of Liquidambar styraciflua in Paraguaçu Paulista, São Paulo

The genetic variation in the growth of seven 19-year-old Liquidambar styraciflua provenances was studied in Paraguaçu Paulista, São Paulo State, Brazil. The trial was established in a complete randomized block design with seven provenances, four replications and twelve-tree square plots. Significant differences among provenances were detected for diameter at breast height, height and volume, indicating the possibility of increasing timber yield through selection of the most productive provenances. Genetic correlations between growth traits were high and statistically significant. The provenance from Finca las Victorias, Guatemala had the best and the provenance from Franklin, Virginia, United States the poorest performance for all traits. A growth comparison of Pinus caribaea var. bahamensis with the best provenance at the same site indicated that the potential of L. styraciflua for silviculture in the region of Paraguaçu Paulista is high.

Desenvolvimento de uma base de dados de imagens digitais de madeira serrada de coníferas

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA