JP2016081536A - Woody biomass fuel management system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、木質バイオマス燃料管理システムに関するものである。 The present invention relates to a woody biomass fuel management system.
木質燃料は、古くから利用されてきたエネルギー源であるが、化石燃料が利用されるようになってからは、その利用度は非常に低いものとなっていた。 Woody fuel is an energy source that has been used for a long time, but since the use of fossil fuels, its utilization was very low.
しかしながら近年、化石燃料による環境への悪影響や枯渇化が問題となり、環境への影響が少なく、持続可能なエネルギー源として木質バイオマス燃料の利用が望まれている。 In recent years, however, fossil fuels have caused adverse environmental impacts and depletion, which has little impact on the environment, and the use of woody biomass fuel as a sustainable energy source is desired.
木質バイオマス燃料を継続的に利用するためには、先ず原料となる木材を山から伐採して搬出する必要があるが、現在整備されている林道や作業道には限りがあるため、採取できる量にも限度がある。林道や作業道を新たに整備することも考えられるが、この為のコストが増加することになる。 In order to continuously use woody biomass fuel, it is necessary to first cut down the timber as raw material from the mountain and carry it out. However, because there are limited forest roads and work roads currently available, the amount that can be collected There is also a limit. It may be possible to construct new forest roads and work roads, but this will increase costs.
この後も伐採した木材の乾燥フェーズ、チップ化フェーズ、運搬フェーズ、貯蔵フェーズ、燃焼フェーズ、灰処理フェーズといった多くのフェーズがあり、これらのフェーズの何れに不都合が生じた場合でも木質バイオマス燃料の継続的な利用ができなくなってしまう。 After this, there are many phases such as drying phase, chipping phase, transport phase, storage phase, combustion phase, and ash treatment phase of felled wood, and continuation of woody biomass fuel should any of these phases become inconvenient. You will not be able to use it.
例えば、多くの熱エネルギーを得る為に燃焼量を過大に増加させた場合、チップの必要量も増加し、この為に林道や作業道の整備が必要になったのでは、熱エネルギーの増加分よりもコストの増加が上回り、採算性が悪化することが考えられる。 For example, if the amount of combustion is excessively increased in order to obtain a large amount of heat energy, the required amount of chips also increases, and for this reason, the maintenance of forest roads and work roads is necessary. It is possible that the increase in cost will exceed the cost and profitability will deteriorate.
また、木材の乾燥には半年程度の期間が必要であり、急に需要を増加させた場合、チップの供給が間に合わなくなり、外部から高いコストで調達しなければならなくなってしまう。 Also, drying of wood requires a period of about six months, and if the demand is suddenly increased, the supply of chips will not be in time, and it will be necessary to procure at a high cost from the outside.
更に、外部から調達したチップの品質が低かった場合、設備に不具合が生じてメンテナンス費用が増加してしまったり、焼却灰に残留する重金属等が基準を超えて処分費用が嵩んでしまうことがある。 In addition, if the quality of the chips procured from outside is low, the equipment may malfunction and maintenance costs may increase, or heavy metals remaining on the incineration ash may exceed the standards and increase disposal costs. .
このため、木質バイオマス燃料を継続的に利用するためには、各フェーズのバランスを保てるように管理する必要がある。 For this reason, in order to use the woody biomass fuel continuously, it is necessary to manage so that the balance of each phase can be maintained.
しかし、伐採フェーズで生産するのは原木であり、チップ化フェーズではチップ、燃焼フェーズでは熱エネルギーとなり、それぞれのフェーズで形態も尺度も異なるため、比較が難しく、一貫した管理が困難であった。 However, it is the raw wood that is produced in the logging phase, which is chip energy in the chip conversion phase and thermal energy in the combustion phase, and the form and scale of each phase are different, making comparison difficult and consistent management difficult.
そこで、解決しようとする課題は、木質バイオマス燃料の利用に係る各フェーズの管理
を容易にする技術の提供である。
Therefore, the problem to be solved is the provision of technology that facilitates the management of each phase related to the use of woody biomass fuel.
上記課題を解決するため、本発明の木質バイオマス燃料管理システムは、
木質バイオマス燃料の利用のため、木材を処理する複数のフェーズを管理する木質バイオマス燃料管理システムであって、
木材の伐採フェーズ、乾燥フェーズ、チップ化フェーズ、運搬フェーズ、貯蔵フェーズ、燃焼フェーズ、灰処理フェーズの少なくとも一つを対象フェーズとし、
前記対象フェーズで処理される木材の予定量を取得する予定量取得部と、
前記対象フェーズの実施に用いる設備の種類及び費用を示す設備情報を取得する設備情報取得部と、
前記対象フェーズの実施に係る人数及び当該実施に係る人の人件費を示す人材情報を取得する人材情報取得部と、
前記対象フェーズの各工程における変動要因の入力を受け付ける変動要因受付部と、
前記変動要因の入力値に応じ、所定関数又は係数テーブルに基づく処理係数を決定する処理係数決定部と、
前記予定量の木材について、前記設備及び人数で前記対象フェーズを実施した場合に処理できる木材の推定量を求め、当該推定量と前記人件費と前記設備費の少なくとも一つに前記処理係数を乗じて補正し、補正後の前記推定量と前記人件費と前記設備費に基づいて、前記対象フェーズにおける木材処理の前記推定量当たりの費用を算出する費用算出部と、
を備える。
In order to solve the above problems, the woody biomass fuel management system of the present invention is:
A woody biomass fuel management system that manages multiple phases of processing wood for the use of woody biomass fuel,
The target phase is at least one of the timber cutting phase, drying phase, chipping phase, transport phase, storage phase, combustion phase, and ash treatment phase,
A planned amount obtaining unit for obtaining a planned amount of wood to be processed in the target phase;
An equipment information acquisition unit for acquiring equipment information indicating the type and cost of equipment used for the implementation of the target phase;
A human resources information acquisition unit for acquiring human resources information indicating the number of persons involved in the implementation of the target phase and the personnel costs of the persons involved in the implementation;
A variation factor accepting unit that accepts an input of a variation factor in each step of the target phase;
A processing coefficient determination unit that determines a processing coefficient based on a predetermined function or a coefficient table according to an input value of the variation factor;
For the planned amount of wood, an estimated amount of wood that can be processed when the target phase is implemented with the equipment and the number of people is obtained, and at least one of the estimated amount, the labor cost, and the equipment cost is multiplied by the processing coefficient. A cost calculating unit that calculates the cost per estimated amount of wood processing in the target phase based on the estimated amount after correction, the labor cost, and the equipment cost;
Is provided.
前記木質バイオマス燃料管理システムは、前記推定量の木材の燃焼に係る熱量を求め、前記推定量当たりの費用を前記熱量当たりの費用に換算する換算部を更に備えても良い。 The woody biomass fuel management system may further include a conversion unit that obtains a heat amount related to combustion of the estimated amount of wood and converts a cost per estimated amount into a cost per heat amount.
前記木質バイオマス燃料管理システムは、前記変動要因の推奨値を記憶する変動テーブルを参照し、前記処理係数決定部が、前記変動要因の推奨値に応じて、所定関数又は係数テーブルに基づく処理係数を決定し、
前記費用算出部が、前記推定量と前記人件費と前記設備費の少なくとも一つに前記推奨値に応じた処理係数を乗じて補正し、補正後の前記推定量と前記人件費と前記設備費に基づいて、前記推定量当たりの費用を算出し、
前記変動要因の入力値に応じて求めた推定量当たりの費用と、前記推奨値に応じて求めた前記推定量当たりの費用とを比較して、前記推奨値に応じて求めた前記推定量当たりの費用が低い場合に前記変動要因の推奨値を改善提案として通知する改善提案部と、
を更に備えても良い。
前記木質バイオマス燃料管理システムは、前記乾燥フェーズの変動要因が、林道から乾燥場所までの距離、運搬した木材を乾燥場所におろす手法、樹皮を剥くか否か、木材の径、木材の積み方、乾燥場所の環境、乾燥場所からチップ化を行う場所までの距離の少なくとも一つであっても良い。
The woody biomass fuel management system refers to a variation table storing a recommended value of the variation factor, and the processing coefficient determination unit determines a processing coefficient based on a predetermined function or a coefficient table according to the recommended value of the variation factor. Decide
The cost calculator corrects at least one of the estimated amount, the labor cost, and the equipment cost by multiplying by a processing coefficient corresponding to the recommended value, and the corrected estimated amount, the labor cost, and the equipment cost are corrected. To calculate the cost per estimated amount,
Comparing the cost per estimated amount determined according to the input value of the variation factor with the cost per estimated amount determined according to the recommended value, the per estimated amount determined according to the recommended value An improvement proposal unit for notifying the recommended value of the variable factor as an improvement proposal when the cost of
May be further provided.
In the woody biomass fuel management system, the fluctuation factors of the drying phase are the distance from the forest road to the drying place, the method of lowering the transported wood to the drying place, whether or not to peel the bark, the diameter of the wood, how to stack the wood, It may be at least one of the environment of the drying place and the distance from the drying place to the place where chipping is performed.
前記木質バイオマス燃料管理システムは、
作業装置のアーム先端に取付けられ、木材を把持して所定の動作を行うグラップルと、
前記グラップルの動作状態を検出するセンサと、
前記センサの検出値に基づいて、所定時間あたりの木材の処理量を算出する処理結果取得部と、
を備えているグラップルのデータ取得装置を有し、
前記費用算出部が、前記データ取得装置で取得した木材の処理量を前記予定量として、熱量当たりの費用を算出しても良い。
The woody biomass fuel management system is:
A grapple that is attached to the arm tip of the work device and grips the wood to perform a predetermined operation;
A sensor for detecting an operating state of the grapple;
A processing result acquisition unit that calculates a processing amount of wood per predetermined time based on a detection value of the sensor;
A grapple data acquisition device comprising:
The cost calculation unit may calculate the cost per heat amount using the processing amount of wood acquired by the data acquisition device as the planned amount.
上記課題を解決するため、本発明の木質バイオマス燃料管理方法は、
木質バイオマス燃料の利用のため、木材を処理する複数のフェーズを管理する木質バイオマス燃料管理方法であって、
木材の伐採フェーズ、乾燥フェーズ、チップ化フェーズ、運搬フェーズ、貯蔵フェーズ、燃焼フェーズ、灰処理フェーズの少なくとも一つを対象フェーズとし、
前記対象フェーズで処理される木材の予定量を取得するステップと、
前記対象フェーズの実施に用いる設備の種類及び費用を示す設備情報を取得するステップと、
前記対象フェーズの実施に係る人数及び当該実施に係る人の人件費を示す人材情報を取得するステップと、
前記対象フェーズの各工程における変動要因の入力を受け付けるステップと、
前記変動要因の入力値に応じ、所定関数又は係数テーブルに基づく処理係数を決定するステップと、
前記予定量の木材について、前記設備及び人数で前記対象フェーズを実施した場合に処理できる木材の推定量を求め、当該推定量と前記人件費と前記設備費の少なくとも一つに前記処理係数を乗じて補正し、補正後の前記推定量と前記人件費と前記設備費に基づいて、前記対象フェーズにおける木材処理の前記推定量当たりの費用を算出するステップと、をコンピュータが実行する木質バイオマス燃料管理方法。
前記木質バイオマス燃料管理方法は、作業装置のアーム先端に取付けられ、木材を把持して所定の動作を行うグラップルの動作状態を検出するセンサの検出値に基づいて、所定時間あたりの木材の処理量を算出し、前記予定量としても良い。
In order to solve the above problems, the woody biomass fuel management method of the present invention is:
A woody biomass fuel management method for managing multiple phases of processing wood for the use of woody biomass fuel,
The target phase is at least one of the timber cutting phase, drying phase, chipping phase, transport phase, storage phase, combustion phase, and ash treatment phase,
Obtaining a planned amount of wood to be processed in the target phase;
Acquiring facility information indicating the type and cost of the facility used to perform the target phase;
Obtaining human resource information indicating the number of persons involved in the implementation of the target phase and the personnel costs of persons involved in the implementation;
Receiving an input of a variation factor in each process of the target phase;
Determining a processing coefficient based on a predetermined function or a coefficient table according to an input value of the variation factor;
For the planned amount of wood, an estimated amount of wood that can be processed when the target phase is implemented with the equipment and the number of people is obtained, and at least one of the estimated amount, the labor cost, and the equipment cost is multiplied by the processing coefficient. And calculating a cost per estimated amount of wood processing in the target phase based on the corrected estimated amount, the labor cost, and the equipment cost, and a wood biomass fuel management executed by a computer Method.
The woody biomass fuel management method is based on a detection value of a sensor that is attached to the tip of an arm of a working device and detects an operation state of a grapple that grasps wood and performs a predetermined operation, and treats the amount of wood per predetermined time May be calculated as the planned amount.
また、本発明は、上記方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであっても良い。更に、前記化プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されていても良い。 The present invention may be a program for causing a computer to execute the above method. Further, the computer program may be recorded on a computer-readable recording medium.
ここで、コンピュータが読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータから読み取ることができる記録媒体をいう。このような記録媒体の内コンピュータから取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、CD-R/W、DVD(登録商標)、DAT、8mmテープ、メモリカード等がある。 Here, the computer-readable recording medium refers to a recording medium that accumulates information such as data and programs by electrical, magnetic, optical, mechanical, or chemical action and can be read from the computer. . Examples of such recording media that can be removed from the computer include a flexible disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R / W, a DVD (registered trademark), a DAT, an 8 mm tape, and a memory card. .
また、コンピュータに固定された記録媒体としてハードディスクやROM(リードオンリーメモリ)等がある。なお、課題を解決するための手段に記載の内容は、本発明の課題や技術的思想を逸脱しない範囲で可能な限り組み合わせることができる。 Further, there are a hard disk, a ROM (read only memory), and the like as a recording medium fixed to the computer. The contents described in the means for solving the problems can be combined as much as possible without departing from the problems and technical ideas of the present invention.
本発明の木質バイオマス燃料管理システムは、木質バイオマス燃料の利用に係る各フェーズの管理を容易にする技術を提供できる。また、現時点で稼働しているシステムにおける木質バイオマス燃料の利用に関し、各フェーズの改善策を提示できる。 The woody biomass fuel management system of the present invention can provide a technology that facilitates the management of each phase related to the use of woody biomass fuel. In addition, improvement measures for each phase can be presented regarding the use of woody biomass fuel in the currently operating system.
以下、本発明の木質バイオマス燃料管理システムの一実施の形態を図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, an embodiment of the woody biomass fuel management system of the present invention will be described with reference to the drawings.
<<実施形態1>>
図1は、本木質バイオマス燃料管理システムにおける各フェーズの説明図、図2は本木質バイオマス燃料管理システムの機能ブロック図である。
<<
FIG. 1 is an explanatory diagram of each phase in the present woody biomass fuel management system, and FIG. 2 is a functional block diagram of the present woody biomass fuel management system.
<フェーズの説明>
図1に示すように、木質バイオマス燃料管理システムは、施業計画フェーズ、伐採フェーズ、乾燥フェーズ、チップ化フェーズ、運搬フェーズ、貯蔵フェーズ、燃焼フェーズ、灰処理フェーズ、課金フェーズを管理する。
<Description of phase>
As shown in FIG. 1, the woody biomass fuel management system manages an operation planning phase, a logging phase, a drying phase, a chipping phase, a transportation phase, a storage phase, a combustion phase, an ash treatment phase, and a billing phase.
施業計画フェーズは、森林の価値を分析し、林道等の整備状況や山の斜度、植生の樹種等の条件から、採取できる資源量の確認や持続的に木材を採取するための整備計画の作成等を行う。 The operation plan phase analyzes the value of forests, confirms the amount of resources that can be collected from the conditions of forest roads, mountain slope, vegetation tree species, etc., and develops a maintenance plan for continuously collecting timber. Create etc.
伐採フェーズは、立木を伐採して、搬送可能な状態に整形(枝払い・玉切り等)し、林道等の近くに集積するフェーズである。 The felling phase is a phase in which standing trees are felled, shaped into a transportable state (branching, ball cutting, etc.), and accumulated near a forest road or the like.
乾燥フェーズは、集積された木材を乾燥場所まで搬送し、乾燥しやすい状態に積み上げて所定期間乾燥させるフェーズである。 The drying phase is a phase in which the collected wood is transported to a drying place, piled up in a state where it is easily dried, and dried for a predetermined period.
チップ化フェーズは、乾燥場所に積み上げられた木材をチップ化する装置(チッパ)へ搬送し、切削又は破砕して燃料チップとする。運搬フェーズは、燃料チップをチップサイロまで搬送するフェーズである。 In the chipping phase, the wood stacked in the drying place is transported to a chipping device (chipper), and cut or crushed into fuel chips. The transportation phase is a phase in which the fuel chip is transported to the chip silo.
貯蔵フェーズは、燃料チップをチップサイロ内に収容し、燃焼させるためにボイラへ供給するフェーズである。 The storage phase is a phase in which fuel chips are housed in chip silos and supplied to the boiler for combustion.
燃焼フェーズは、燃料チップをボイラーで燃焼させて、温水や、蒸気、発電等のための熱エネルギーを供給するフェーズである。 The combustion phase is a phase in which fuel chips are burned in a boiler to supply thermal energy for hot water, steam, power generation and the like.
灰処理フェーズは、燃焼後に残った灰を肥料等として利用する、又は廃棄物の基準に従って廃棄するフェーズである。 The ash treatment phase is a phase in which the ash remaining after combustion is used as a fertilizer or the like, or discarded according to waste standards.
課金フェーズは、熱エネルギー供給の対価、システムの利用量、設備の使用料などの課金を行うフェーズである。 The billing phase is a phase in which billing is made for the price of heat energy supply, the amount of system usage, and the fee for using the equipment.
なお、これらのフェーズは一例であり、他のフェーズを加えたり、変形を行っても良い。また、各フェーズの詳細については後述する。 Note that these phases are examples, and other phases may be added or modified. Details of each phase will be described later.
<木質バイオマス燃料管理システムの機能説明>
本木質バイオマス燃料管理システム110は、図2に示すように、予定量取得部111や、設備情報取得部112、人材情報取得部113、変動要因受付部114、処理係数決定部115、費用算出部116、換算部117、出力制御部118、改善提案部119を備える。
<Functional explanation of woody biomass fuel management system>
As shown in FIG. 2, the present woody biomass
予定量取得部111は、前記伐採フェーズ、乾燥フェーズ、チップ化フェーズ、運搬フェーズ、貯蔵フェーズ、燃焼フェーズ、灰処理フェーズの少なくとも一つを対象フェーズとし、この対象フェーズで処理される木材の予定量を取得する。例えば、ユーザによって入力された値や直前のフェーズの推定量を次のフェイズの予定量として取得する。 The planned amount acquisition unit 111 sets at least one of the logging phase, the drying phase, the chipping phase, the transport phase, the storage phase, the combustion phase, and the ash treatment phase as the target phase, and the planned amount of wood processed in this target phase To get. For example, the value input by the user or the estimated amount of the previous phase is acquired as the scheduled amount for the next phase.
設備情報取得部112は、各フェーズの実施に用いる設備の種類及び費用を示す設備情報を取得する。例えば、各フェーズに用いる設備及び当該設備の費用を記憶した設備テーブル121から前記予定量の処理に必要な設備の情報を読み出す。なお、複数の設備を選択的に用いることができる場合には、ユーザによって選択された設備の情報を取得することとしても良い。
The equipment
人材情報取得部113は、対象フェーズの実施に係る人数及び当該実施に係る人の人件費を示す人材情報を取得する。例えば、対象フェーズの実施に必要な人数及び当該実施に係る人の人件費を記憶した人材テーブル122から前記予定量の処理に必要な人数や人件費の情報を読み出す。また、この処理に必要な人数や人件費の情報は、ユーザによって入力されても良い。
The human resource
変動要因受付部114は、前記対象フェーズの各工程における変動要因の入力を受け付ける。例えば、各フェーズの変動要因を記憶した変動テーブル124から変動要因のリストを読み出して一覧表示し、移動距離や木材の積み方、樹種等の変動要因についてユーザが入力する。
The variation
処理係数決定部115は、前記変動要因の入力値に応じ、所定関数又は係数テーブル123に基づく処理係数を決定する。
The processing
費用算出部116は、前記予定量の木材について、前記設備及び人数で前記対象フェーズを実施した場合に処理できる木材の推定量を求め、当該推定量と前記人件費と前記設備費の少なくとも一つに前記処理係数を乗じて補正し、補正後の前記推定量と前記人件費と前記設備費に基づいて、前記対象フェーズにおける木材処理の前記推定量当たりのコスト(費用)を算出する。
The
換算部117は、前記推定量の木材を燃焼させた場合の熱量を求め、前記推定量当たりの費用を前記熱量当たりのコスト(費用)に換算する。
The
出力制御部118は、前記推定量当たりのコストや熱量当たりのコストをシミュレーション結果として出力する。
The
改善提案部119は、前記推定量当たりのコストと前記推奨量当たりのコストを比較し
て、前記推奨量当たりのコストが低い場合に前記変動要因の推奨値を改善提案として通知する。
The
<ハードウェア構成>
図3は、コンピュータの一例を示す装置構成図である。本実施形態の木質バイオマス燃料管理システム110は、例えば図3に示すようなコンピュータである。図3に示すコンピュータ1000は、CPU(Central Processing Unit)1001、主記憶装置100
2、補助記憶装置(外部記憶装置)1003、通信IF(Interface)1004、入出力
IF(Interface)1005、ドライブ装置1006、通信バス1007を備えている。
CPU1001は、プログラムを実行することにより本実施の形態に係る処理等を行う。主記憶装置1002は、CPU1001が読み出したプログラムやデータをキャッシュしたり、CPUの作業領域を展開したりする。主記憶装置は、具体的には、RAM(Random
Access Memory)やROM(Read Only Memory)等である。補助記憶装置1003は、CPU1001により実行されるプログラムや、位置情報などを記憶する。補助記憶装置1003は、具体的には、HDD(Hard-disk Drive)やSSD(Solid State Drive)、eMMC(embedded Multi-Media Card,(商標))、フラッシュメモリ等である。主記憶装置1002又は補助記憶装置1003は、設備テーブル121、人材テーブル122、係数テーブル123、変動テーブル124を記憶する。通信IF1004は、他のコンピュータとの間でデータを送受信する。情報処理装置1は、通信IF1004を介してネットワーク2に接続される。通信IF1004は、具体的には、有線又は無線のネットワークカード等である。入出力IF1005は、入出力装置と接続され、ユーザから入力を受け付けたり、ユーザへ情報を出力したりする。入出力装置は、具体的には、キーボード、マウス、ディスプレイ、タッチパネル等である。ドライブ装置1006は、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク等の記憶媒体に記録されたデータを読み出したり、記憶媒体にデータを書き込んだりする。そして、以上のような構成要素が、通信バス1007で接続されている。なお、これらの構成要素はそれぞれ複数設けられていてもよいし、一部の構成要素(例えば、ドライブ装置1006)を設けないようにしてもよい。また、入出力装置がコンピュータと一体に構成されていてもよい。また、ドライブ装置1006で読み取り可能な可搬性の記憶媒体や、フラッシュメモリのような可搬性の補助記憶装置1003、通信IF1004などを介して、本実施の形態で実行されるプログラムが提供されるようにしてもよい。そして、CPU1001がプログラムを実行することにより、図3に示すようなコンピュータを図2に示した木質バイオマス燃料管理システム等として働かせる。
<Hardware configuration>
FIG. 3 is an apparatus configuration diagram illustrating an example of a computer. The woody biomass
2, an auxiliary storage device (external storage device) 1003, a communication IF (Interface) 1004, an input / output IF (Interface) 1005, a
The
Access Memory) and ROM (Read Only Memory). The
<木質バイオマス燃料管理方法>
次にコンピュータである木質バイオマス燃料管理システム110が、アプリケーションプログラムに従って実行する木質バイオマス燃料管理方法について、図4〜図8を用いて説明する。図4は、各フェーズにおけるコストを算出する処理の説明図、図5は、各フェーズにおいて、処理の推定量から処理の予定量を逆算する処理の説明図、図6〜図8は、木質バイオマス燃料管理方法の全体のフローを示す説明図である。
<Wood biomass fuel management method>
Next, a woody biomass fuel management method executed by the woody biomass
先ず、木質バイオマス燃料管理システム110は、当該フェーズで処理される木材の予定量(受け入れ量)を取得する(ステップS10)。この予定量は、施業計画等に基づいてユーザが入力しても良いし、前段のフェーズにおける木材処理の推定値(出力量)を当該フェーズの予定量として取得しても良い。例えば、伐採フェーズで求めた伐採する木材の推定量を次の乾燥フェーズの予定量としても良い。
First, the woody biomass
次に、木質バイオマス燃料管理システム110は、当該フェーズの実施に用いる設備の種類及び費用(設備費)を示す設備情報を取得する(ステップS20)。例えば、乾燥フェーズの実施に用いる設備の種類としては、トラック、グラップル、ギムレットドリル、フ
ォワーダ等が挙げられる。また、設備費としては、これら設備の償却費やリース費、動力費(燃料費・電力料)、メンテナンス費等が挙げられる。
Next, the woody biomass
また、木質バイオマス燃料管理システム110は、人材テーブル122を参照して当該フェーズの実施に係る人数及び当該実施に係る人の人件費を示す人材情報を取得する(ス
テップS30)。例えば、伐採フェーズの場合、1人当たりの1日の処理量が20m3であることが人材テーブル122から読み出されるため、1日の予定量が60m3であれば、
当該伐採フェーズの実施に3人必要であることが取得される。また、人件費は、当該作業に従事する人の平均的な人件費を取得して前記人数を乗じることとしても良いし、ユーザが入力しても良い。
In addition, the woody biomass
It is acquired that three people are required to implement the logging phase. Further, the labor cost may be obtained by obtaining an average labor cost of a person engaged in the work and multiplying by the number of persons, or may be input by a user.
更に、木質バイオマス燃料管理システム110は、前記フェーズの各工程における変動要因の入力を受け付ける(ステップS40)。例えば、乾燥フェーズであれば、乾燥場所からチッパまでの距離や、皮剥きが必要か否か、井形積みか桟積みか等の変動要因を変動テーブル124から読み出して一覧表示し、各変動要因について値の入力をユーザに促す。そして、ユーザによって入力された変動要因の値を主記憶装置1002又は補助記憶装置1003に記憶する。
Furthermore, the woody biomass
次に、木質バイオマス燃料管理システム110は、前記変動要因の入力値に応じ、所定関数又は係数テーブル123に基づく処理係数を決定する(ステップS50)。例えば、乾燥フェーズにおいて、乾燥場所からチッパまでの距離の入力値が、120m以上であれば1.1、原木の皮剥きが必要であれば1.3、桟積みであれば0.8のように処理係数を決定する。
Next, the woody biomass
また、木質バイオマス燃料管理システム110は、予定量の木材について、前記設備及び人数で前記対象フェーズを実施した場合に処理できる木材の推定量を求める(ステップS60)。例えば、設備テーブル121や人材テーブル122に基づいて、前記設備及び人数で処理できる木材の処理量を推定量とする。なお、チップ化フェーズの場合、原木からチップが産出されるので、原木の処理量として取得した予定量をチップの量としての推定量に換算する。また、燃焼フェーズの場合、チップから熱エネルギーと灰が産出されるので、原木の処理量として取得した予定量を熱量と灰の量としての推定量に換算する。なお、伐採フェーズや搬送フェーズは、実施後も木材の形態が変わらないので、予定量をそのまま推定量としても良い。
そして、木質バイオマス燃料管理システム110は、当該推定量と前記人件費と前記設備費の少なくとも一つに前記処理係数を乗じて補正し、補正後の前記推定量と前記人件費と前記設備費に基づいて、前記対象フェーズにおける木材処理の前記推定量当たりのコストを算出する(ステップS70)。
Moreover, the woody biomass
The woody biomass
次に、木質バイオマス燃料管理システム110は、前記推定量の木材の燃焼に係る熱量を求め、前記推定量当たりのコストを前記熱量当たりのコストに換算する(ステップS80)。例えば、伐採フェーズ、乾燥フェーズ、チップ化フェーズ、搬送フェーズ、貯蔵フェーズ、燃焼フェーズでは、処理する木材を燃焼させた場合に得られる熱量、即ち燃焼フェーズで得られる熱量で前記推定量当たりのコストを前記熱量当たりのコストに換算する。なお、灰処理フェーズでは、灰の元となった木材の燃焼時に得られた熱量、即ち燃焼フェーズで得られる熱量で前記推定量当たりのコストを前記熱量当たりのコストに換算する。
Next, the woody biomass
図4の処理では、各フェーズにおいて、木材処理の予定量から推定量を求める処理を示したが、木質バイオマス燃料管理システム110は、図5に示すように、木材処理の推定量から予定量を逆算する処理を行っても良い。
In the process of FIG. 4, the process for obtaining the estimated amount from the estimated amount of wood processing in each phase is shown. However, as shown in FIG. 5, the woody biomass
先ず、木質バイオマス燃料管理システム110は、当該フェーズで処理される木材の推定量を取得する(ステップS10B)。この推定量は、施業計画等に基づいてユーザが入力しても良いし、後段のフェーズにおける木材処理の予定値を当該フェーズの推定量として取得しても良い。例えば、乾燥フェーズで乾燥する木材の予定量を前段の伐採フェーズの推定量として取得しても良い。
First, the woody biomass
また、木質バイオマス燃料管理システム110は、設備情報の取得(ステップS20)、人材情報の取得(ステップS30)、変動要因の入力を受け付け(ステップS40)、処理係数の決定(ステップS50)を行う。なお、これらのステップS20〜S50は、図4の処理と同じであるため、再度の説明を省略する。
Further, the woody biomass
そして、木質バイオマス燃料管理システム110は、推定量を処理係数で補正し、補正後の推定量から当該フェーズの予定量を逆算する(ステップS60B)。例えば、チップ化フェーズの場合、原木からチップを産出するので、チップの量として取得した推定量を処理係数で補正し、補正後の推定量を原木の処理量としての予定量に換算する。また、燃焼フェーズの場合、チップから熱エネルギーと灰が産出されるので、熱量として取得した推定量処理係数で補正し、補正後の推定量を原木の量としての予定量に換算する。なお、伐採フェーズや搬送フェーズは、実施後も木材の形態が変わらないので、推定量をそのまま予定量としても良い。
Then, the woody biomass
次に、木質バイオマス燃料管理システム110は、前記推定量と前記人件費と前記設備費に基づいて、前記対象フェーズにおける木材処理の前記推定量当たりのコストを算出する(ステップS70B)。
Next, the woody biomass
また、木質バイオマス燃料管理システム110は、図4と同様に前記推定量の木材の燃焼に係る熱量を求め、前記推定量当たりのコストを前記熱量当たりのコストに換算する(ステップS80)。
Moreover, the woody biomass
このように木質バイオマス燃料管理システム110は、各フェーズについて図4又は図5の処理を行う。図6の例では、木質バイオマス燃料管理システム110が、先ず、伐採フェーズの処理を行う(ステップS110)。即ち、対象フェーズを伐採フェーズとして図4の処理を行う。伐採フェーズでは、例えば、施業計画フェーズで作成した施業計画に基づいて伐採する木材の予定量を入力し、前述のように作業にあたる人数や設備、変動要因に基づいて木材処理の推定量や熱量当たりのコストを算出する。
Thus, the woody biomass
次に、木質バイオマス燃料管理システム110は、伐採フェーズ(前段のフェーズ)で求めた推定量を乾燥フェーズ(後段のフェーズ)の予定量として取得し、前述のように作業にあたる人数や設備、変動要因に基づいて木材処理の推定量や熱量当たりのコストを算出する(ステップS120)。以下同様に、前段のフェーズで求めた推定量を後段のフェーズの予定量として取得し、チップ化フェーズ、運搬フェーズ、貯蔵フェーズ、燃焼フェーズ、灰処理フェーズのそれぞれについて木材処理の推定量や熱量当たりのコストを算出する(ステップS130〜S170)。
Next, the woody biomass
そして、木質バイオマス燃料管理システム110は、各フェーズで求めた人材情報や設備情報、木材処理の推定量、熱量当たりのコスト等に基づいて、各フェーズの整合性をチェックする(ステップS180)。例えば、人材情報及び設備情報に基づく処理量が、予定量として取得した前段の推定量よりも所定値以上少ないフェーズが存在した場合、当該フェーズがボトルネックになっていると判定する。また、人材情報及び設備情報に基づく処理量が、予定量として取得した前段の推定量よりも所定値以上多いフェーズが存在した
場合、当該フェーズの人員又は設備が過剰になっていると判定する。更に、各フェーズの熱量当たりのコストが、フェーズ毎に定めた閾値を超えた場合に、当該フェーズのコストが高すぎると判定する。また、フェーズ毎に定めた理想値に対する各フェーズの熱量当たりのコストの割合が、所定値以上大きい場合に、当該フェーズの採算性が悪いと判定する。
Then, the woody biomass
そして、木質バイオマス燃料管理システム110は、前記整合性のチェック結果(判定結果)、即ち、伐採フェーズから灰処理フェーズにわたるシミュレーション結果を出力する(ステップS190)。なお、本例において結果の出力とは、表示装置への表示出力の他、印刷媒体への印刷出力、音声出力、他の装置への送信、記録媒体への記録等であっても良い。
The woody biomass
これにより各フェーズの資源配分や採算性の確認を行うことができる。また、図6の例では、伐採フェーズを基準にシミュレーションを行ったが、他のフェーズを基準にシミュレーションを行っても良い。 Thereby, resource allocation and profitability of each phase can be confirmed. In the example of FIG. 6, the simulation is performed based on the logging phase, but the simulation may be performed based on another phase.
例えば、図7は、チップ化フェーズを基準にシミュレーションを行った例を示す。チップ化フェーズを基準にする場合、木質バイオマス燃料管理システム110は、図7に示すように、先ず、対象フェーズをチップ化フェーズとして、チップ化する木材の予定量を入力し、前述のように作業にあたる人数や設備、変動要因に基づいて木材処理の推定量や熱量当たりのコストを算出する(ステップS130)。そして、以下同様に、前段のフェーズで求めた推定量を後段のフェーズの予定量として取得し、運搬フェーズ、貯蔵フェーズ、燃焼フェーズ、灰処理フェーズのそれぞれについて木材処理の推定量や熱量当たりのコストを算出する(ステップS140〜S170)。
For example, FIG. 7 shows an example in which a simulation is performed based on the chipping phase. When the chip conversion phase is used as a reference, the woody biomass
また、基準とするフェーズ(チップ化フェーズ)よりも前段のフェーズについては、チップ化フェーズ(後段のフェーズ)の予定量を乾燥フェーズ(前段のフェーズ)の推定量として取得して、図5の処理を行い、前述のように作業にあたる人数や設備、変動要因に基づいて木材処理の予定量や熱量当たりのコストを算出する(ステップS120)。そして、以下同様に、後段のフェーズで求めた予定量を前段のフェーズ(伐採フェーズ)の推定量として取得し、木材処理の推定量や熱量当たりのコストを算出する(ステップS110)。 Further, for the phase preceding the reference phase (chip generation phase), the estimated amount of the chip conversion phase (following phase) is acquired as the estimated amount of the drying phase (previous phase), and the processing of FIG. Then, as described above, the planned amount of wood processing and the cost per heat amount are calculated based on the number of persons involved in the work, the equipment, and the fluctuation factors (step S120). Similarly, the estimated amount obtained in the subsequent phase is acquired as the estimated amount of the preceding phase (the logging phase), and the estimated amount of wood processing and the cost per heat amount are calculated (step S110).
そして、木質バイオマス燃料管理システム110は、各フェーズで求めた人材情報や設備情報、木材処理の推定量、熱量当たりのコスト等に基づいて、各フェーズの整合性をチェックし(ステップS180)、この結果を出力する(ステップS190)。
Then, the woody biomass
同様に、図8は、燃焼フェーズを基準にシミュレーションを行った例である。燃焼フェーズを基準にする場合、木質バイオマス燃料管理システム110は、図8に示すように、先ず、対象フェーズを燃焼フェーズとして、燃焼する木材(チップ)の予定量を入力し、前述のように作業にあたる人数や設備、変動要因に基づいて木材処理の推定量や熱量当たりのコストを算出する(ステップS160)。そして、同様に、前段のフェーズ(燃焼フェーズ)で求めた推定量を後段のフェーズ(灰処理フェーズ)の予定量として取得し、木材処理の推定量や熱量当たりのコストを算出する(ステップS170)。
Similarly, FIG. 8 is an example in which a simulation is performed based on the combustion phase. When the combustion phase is used as a reference, the woody biomass
また、基準とするフェーズ(例えば燃焼フェーズ)よりも前段のフェーズについては、燃焼フェーズ(後段のフェーズ)の予定量を貯蔵フェーズ(前段のフェーズ)の推定量として取得して、図5の処理を行い、以下同様に、後段のフェーズで求めた予定量を前段のフェーズの推定量として取得し、運搬フェーズ、チップ化フェーズ、乾燥フェーズ、伐採フェーズのそれぞれについて木材処理の推定量や熱量当たりのコストを算出する(ステッ
プS140〜S110)。
Further, for the phase preceding the reference phase (for example, the combustion phase), the estimated amount of the combustion phase (the latter phase) is acquired as the estimated amount of the storage phase (the previous phase), and the processing of FIG. In the same manner, the estimated amount obtained in the latter phase is obtained as the estimated amount in the previous phase, and the estimated amount of wood treatment and the cost per calorie for each of the transportation phase, chipping phase, drying phase, and logging phase Is calculated (steps S140 to S110).
そして、木質バイオマス燃料管理システム110は、各フェーズで求めた人材情報や設備情報、木材処理の推定量、熱量当たりのコスト等に基づいて、各フェーズの整合性をチェックし(ステップS180)、この結果を出力する(ステップS190)。
Then, the woody biomass
このように図4の処理で後段のフェーズを順次処理し、図5の処理で前段のフェーズを順次処理することで、どのフェーズを基準にしてもシミュレーションを行うことができる。 As described above, the subsequent phase is sequentially processed in the process of FIG. 4 and the previous phase is sequentially processed in the process of FIG. 5, so that the simulation can be performed based on any phase.
図9は、品質管理処理の説明図である。木質バイオマス燃料管理システム110は、先ず、現状のデータ、例えば図6〜図8で求めた各フェーズの熱量当たりのコストや、人材情報、設備情報、変動要因を読み出す(ステップS210)。
FIG. 9 is an explanatory diagram of the quality management process. The woody biomass
次に、木質バイオマス燃料管理システム110は、変動テーブル124から変動要因の推奨値を読み出し(ステップS220)、現状データの変動要因を推奨値に代えて熱量当たりのコストを算出する(ステップS230)。即ち、現状の人員と設備で、変動要因を推奨値として、熱量当たりのコストを求める。
Next, the woody biomass
そして、ステップS230で求めた推奨値による熱量当たりのコストと、現状データのコストを比較し(ステップS240)、推奨値による熱量当たりのコストが低い場合、即ち推奨値によるコストダウンが図れる場合(ステップS250、Yes)、前記変動要因の推奨値を改善提案として出力し、ユーザに通知する(ステップS260)。なお、推奨値によるコストダウンが図れない場合(ステップS250、No)、処理を終了する。 Then, the cost per heat quantity based on the recommended value obtained in step S230 is compared with the cost of the current data (step S240), and the cost per heat quantity based on the recommended value is low, that is, the cost can be reduced by the recommended value (step). (S250, Yes), the recommended value of the variation factor is output as an improvement proposal and notified to the user (step S260). If the cost cannot be reduced by the recommended value (No at step S250), the process is terminated.
現状、皮むきを行わずにチップ化し、チップに混入した針葉樹林の樹皮が20%程度であった場合に、皮むきを行うようにして樹皮の混入を5%以下にすることで、チップの品質を向上させ、焼却灰の処分費用の低下が期待できるが、皮むきを行う手間は増加してしまう。このため、人員や設備に基づく処理能力に余裕のある状況であれば、皮むきを行う手間が増加しても焼却灰の処分費用の低下によるコストダウンが図れるが、処理能力に余裕のない状況であれば、皮むきを行う手間によって生産量が低下する或は人員の増加が必要になってコストダウンが図れない可能性が高い。このように、状況によって、コストダウンが図れるか否かが変わるため、定期的に図9の処理を実行し、改善案を出力する。なお、図9の例では、コストダウンが図れる場合にのみ、改善提案を通知する。これにより、無駄な改善提案の出力を無くし、適切に管理できるようにしている。 At present, if the bark of the coniferous forest mixed into the chip is not peeled and is about 20%, the bark contamination is reduced to 5% or less by removing the bark. Although the quality can be improved and the disposal cost of incineration ash can be expected to decrease, the effort to peel off will increase. For this reason, if there is a margin in the processing capacity based on personnel and equipment, the cost can be reduced by reducing the disposal cost of incineration ash even if the labor for peeling is increased, but the capacity is not sufficient If so, there is a high possibility that the production volume will decrease due to the time and effort required for peeling, or the number of personnel will need to be increased, and the cost will not be reduced. As described above, whether or not the cost can be reduced varies depending on the situation. Therefore, the processing of FIG. 9 is periodically executed and an improvement plan is output. In the example of FIG. 9, the improvement proposal is notified only when the cost can be reduced. As a result, output of unnecessary improvement proposals is eliminated and management can be performed appropriately.
<フェーズの詳細>
《施業計画フェーズ》
施業計画フェーズは、森林の状況を把握し、施業計画を立て、森林状態や施業計画によって、路網を整備するフェーズである。
<Details of phase>
《Operation planning phase》
The operation planning phase is a phase in which the situation of the forest is grasped, an operation plan is made, and a road network is prepared according to the forest condition and the operation plan.
本実施形態の施業方法は間伐(伐採する木を選別して、選んだ木材をまばらに伐採する方法)ではなく、列状間伐・輪伐とする。したがって、ここで把握する森林状態は、路網密度・斜度・地形・地質・気象・樹形である。これらの情報から森林状態に適した施業計画を立て、必要に応じて、路網を作る。 The operation method of this embodiment is not thinning (a method of selecting a tree to be cut and cutting the selected wood sparsely), but row thinning / ring thinning. Therefore, the forest conditions grasped here are road network density, slope, topography, geology, weather, and tree form. Based on this information, make an operation plan suitable for the forest condition, and create a road network if necessary.
路網の区分は、例えば林道、林業専用道、森林作業道とする。林道は、不特定多数の者が利用する恒久的公共施設であり、森林整備や木材生産を進める上での幹線となるものである。 The road network is divided into forest roads, forestry roads, and forest work roads, for example. Forest roads are permanent public facilities that are used by an unspecified number of people, and serve as a trunk line for forest maintenance and timber production.
林業専用道は、林道に含まれるものであるが、主として特定の者が森林施業のために利用する恒久的公共施設であり、幹線となる林道を補完し、森林作業道と組み合わせて、森林施業の用に供する道である。また、林業専用道は、普通自動車(10t積み程度のトラッ
ク)や林業用車両(大型ホイールタイプフォワーダ等)の輸送能力に応じた必要最小限の規格・構造を持つことにより、木材輸送の観点から路網全体の機能を強化・補完するものである。
Forestry roads, which are included in forest roads, are permanent public facilities that are mainly used by specific persons for forest operations, supplementing the main forest roads and combining them with forest work roads. It is a road to be used for. In addition, forestry roads have the minimum standards and structures that correspond to the transport capacity of ordinary vehicles (trucks of about 10 tons) and forestry vehicles (large wheel type forwarders, etc.). It strengthens and supplements the functions of the entire road network.
森林作業道は、特定の者が森林施業のために利用するものであり、主として林業機械(2t積み程度のトラックを含む)の走行を予定するもの。集材等のために、より高密度な配置が必要となる道であり、作設に当っては、間伐事業等と一体となり経済性を確保しつつ上部で簡易な構造とすることが特に求められるものである。 Forest work roads are used by specific persons for forest operations, and are mainly intended to run forestry machines (including trucks with a capacity of 2 tons). It is a road that requires a higher-density arrangement for gathering, etc., and when constructing, it is particularly required to have a simple structure at the top while ensuring economic efficiency in conjunction with the thinning business etc. It is what
したがって、ここで施業に際して作設する路網に該当するものは、林業専用道および森林作業道とする。 Therefore, the road corresponding to the road network constructed at the time of operation is a forestry road and a forest work road.
図10は、施業計画フェーズに係る作業項目を示した人材テーブルの一例である。 FIG. 10 is an example of a human resource table showing work items related to the operation plan phase.
例えば、状態把握→施業計画→実施指示の作業の費用を130,000円/年とし、この計画
による木材の処理量が15,000m3/年であるので、木材処理量当たりの費用は、130,000円/15,000m3=8.67円/m3である。
For example, the cost of status grasping → operation plan → execution instruction is 130,000 yen / year, and the amount of wood processed by this plan is 15,000 m 3 / year, so the cost per wood treatment amount is 130,000 yen / 15,000 m 3 = 8.67 yen / m 3 .
また、林業専用道(幅員3m)を作設する場合の費用を15,000円/m、森林作業道(幅員2.5m)を作設する場合の費用を1,500円/mとしている。 The cost for constructing a forestry road (width 3m) is 15,000 yen / m, and the cost for constructing a forest work road (width 2.5m) is 1,500 yen / m.
《伐採フェーズ》
伐採フェーズは、立木を伐採し、林道に木寄せし、枝払い、玉切りを行うフェーズである。なお、本実施形態は燃料用材を前提とした例を示す。
《Falling Phase》
The logging phase is a phase in which standing trees are felled, put on a forest road, pruned, and chopped. In addition, this embodiment shows the example predicated on the fuel material.
立木の樹種は、針葉樹と広葉樹に区分できるが、理想の樹種は、広葉樹である。広葉樹林全体で見た場合の樹木の比重は0.6とおく。伐採直後の広葉樹は1m3あたり1.1ton
程である。その内訳は木材部分:0.6、水分:0.5である。従って、伐採直後の広葉樹の水分比率は45.45%-Wb(湿量基準含水率)、低位発熱量は1704.16kcal/kg※=7.12MJ/kgとなる。全国木材チップ工業連合会「木材チップ等原料転換型事業調査・分析事業報告書」より、低位発熱量算出式:−55.75×水分比率(%)+4238kcal/kg。1kcal=0.004184MJ
従って、伐採フェーズにおける理想状態の低位発熱量は、
7.12MJ/kg=7120MJ/ton(水分比率45.45%)
これが1m3あたり1.1tonなので、7832MJ/1.1ton=7831MJ/m3となる。
Standing tree species can be classified into conifers and broadleaf trees, but the ideal tree species is broadleaf trees. The specific gravity of the tree when viewed in the broad-leaved forest is 0.6. Hardwood immediately after logging 1.1ton per 1m 3
It is about. The breakdown is as follows: wood part: 0.6, moisture: 0.5. Therefore, the moisture content of broad-leaved trees immediately after logging is 45.45% -Wb (wet moisture content), and the lower calorific value is 1704.16 kcal / kg * = 7.12 MJ / kg. From the National Wood Chip Industry Federation “Report on Wood Chip and Other Raw Material Conversion Business Survey and Analysis Business Report”, low calorific value calculation formula: −55.75 × moisture ratio (%) + 4238 kcal / kg. 1kcal = 0.004184MJ
Therefore, the ideal lower heating value in the logging phase is
7.12MJ / kg = 7120MJ / ton (moisture ratio 45.45%)
Since this is 1.1 tons per 1 m 3 , 7832MJ / 1.1ton = 7831MJ / m 3 is obtained.
図11は、伐採条件に係る変動要因を示した変動テーブルの一例である。スギは、係数を0.47とし、ヒノキは係数を0.62とする。なお、スギは、伐期が夏場(5〜8月)の場合、前記係数(0.47)にさらに0.75を乗ずる。 FIG. 11 is an example of a variation table showing the variation factors related to the logging conditions. Sugi has a coefficient of 0.47, and Hinoki has a coefficient of 0.62. In addition, cedar multiplies the coefficient (0.47) by 0.75 when the cutting season is summer (May to August).
スギは、1m3あたり0.8ton、内訳は木材部分:0.35ton、水分:0.45tonなので水分
比率56.25%。この熱量は、1102kcal/kg=4.6MJ/kg。1m3あたり0.8tonなので、
3680MJ/0.8ton=3680MJ/m3、
3680MJ/m3÷7,831MJ/m3≒0.47とする。
Cedar, 1m 3 per 0.8ton, breakdown of the wood part: 0.35ton, moisture: 0.45ton because moisture ratio 56.25%. The amount of heat is 1102 kcal / kg = 4.6 MJ / kg. Since 0.8 tons per 1 m 3
3680MJ / 0.8, 8ton = 3680MJ / m 3 ,
3680MJ / m 3 ÷ 7,831MJ / m 3 ≒ 0.47.
ヒノキは、1m3あたり0.8ton、内訳は木材部分:0.4ton、水分:0.4tonなので50%
。この熱量は、
1450.5kcal/kg=6.07MJ/kg。1m3あたり0.8tonなので、4856MJ/0.8ton=4856MJ/m3。
Cypress, 1m 3 per 0.8ton, breakdown of the wood part: 0.4ton, moisture: 0.4ton because 50%
. This amount of heat is
144.5 kcal / kg = 6.07 MJ / kg. Since 0.8 ton per 1 m 3 , 4856MJ / 0.8ton = 4856MJ / m 3 .
従って、4856MJ/m3÷7831MJ/m3=0.62
スギの場合、夏場以外の伐採:120%−dbと、夏場伐採とを比べて150%程の差異がある可能性もある。
Therefore, 4856MJ / m 3 ÷ 7831MJ / m 3 = 0.62
In the case of cedar, there is a possibility that there is a difference of about 150% compared to logging in the summer: 120% -db compared to logging in the summer.
水分比率に換算すると、それぞれ54.54%、60%で、その差は5.46%。この水分比率
のときの低位発熱量は、それぞれ、1197.4kcal/kg=5MJ/kg、893MJ/kg=3.73MJ/kg。
このため、夏場の伐採は、5÷3.73≒0.75とする。
In terms of moisture ratio, they are 54.54% and 60%, respectively, and the difference is 5.46%. The lower calorific values at this moisture ratio are 117.4 kcal / kg = 5 MJ / kg and 893 MJ / kg = 3.73 MJ / kg, respectively.
For this reason, the logging in summer should be 5 ÷ 3.73 ≒ 0.75.
これら図11の計数をLとした場合、熱量は、例えば、
L*8,368MJ/m3である。
When the count in FIG. 11 is L, the amount of heat is, for example,
L * is a 8,368MJ / m 3.
また、伐採フェーズにおける最適な作業工程(施業方法)は、山の斜度や路網の状態によって異なる。
例えば、斜度が25°以下、路網密度の合計が75m/ha以上、例えば、林道15〜20m/ha、林業専用道10〜30m/ha、森林作業道50〜200m/haの場合、車両を用いた施業方法とする。
In addition, the optimal work process (operation method) in the logging phase varies depending on the slope of the mountain and the condition of the road network.
For example, if the slope is 25 ° or less and the total road network density is 75 m / ha or more, for example, forest road 15-20 m / ha, forestry road 10-30 m / ha, forest work road 50-200 m / ha, vehicle The method of operation using
図12は、車両を用いた伐採フェーズに係る設備テーブルの一例を示す図である。ハーベスタは、設備価格が1000万円、償却期間を6年、3工程に使用されることから、1工程の年間の費用は、1000万円÷償却6年÷3=55.56万円/年となる。 FIG. 12 is a diagram illustrating an example of an equipment table related to a logging phase using a vehicle. Because the harvester has a facility price of 10 million yen and a depreciation period of 6 years and is used for 3 processes, the annual cost of 1 process is 10 million yen ÷ 6 years of depreciation ÷ 3 = 55.56 million yen / year It becomes.
また、フォワーダは、設備価格が400万円、償却期間を6年とすると、年間の費用は、400万円÷償却6年=66.67万円/年となる。 For the forwarder, if the equipment price is 4 million yen and the amortization period is 6 years, the annual cost will be 4 million yen ÷ 6 years amortization = 66.670 million yen / year.
ハーベスタの燃料費は、1日の使用量が70L、燃料費が100円/Lで、年間の稼働日数が250日なので、70L/日×100円/L×稼働日数250日/年=175万円/年となる。 The harvester fuel cost is 70L / day, fuel cost is 100 yen / L, and the annual working days are 250 days, so 70L / day x 100 yen / L x 250 working days / year = 1.75 million Yen / year.
また、フォワーダの燃料費は、1日の使用量が30L、燃料費が100円/Lで、年間の稼働日数が250日なので、30L/日×100円/L×稼働日数250日/年=75万円/年となる。 In addition, the fuel cost of the forwarder is 30L / day, the fuel cost is 100 yen / L, and the annual working days are 250 days, so 30L / day x 100 yen / L x 250 working days / year = 750,000 yen / year.
そして、設備費・設備燃料費(以下、単に設備費とも称す)の年計を設備稼働日数・時間・木材処理量で除すると、
483.33万円÷250日/年÷7h/日÷8.57m3/h=322.27円/m3となる。
Then, dividing the annual total of equipment costs and equipment fuel costs (hereinafter also referred to simply as equipment costs) by the number of days of equipment operation, time, and wood processing amount,
483.33 yen / 250 days / year / 7h / day / 8.57m 3 /h=322.27 yen / m 3
図13は、車両を用いた伐採フェーズに係る人材テーブルの一例を示す図である。図13の例では、伐採、枝払い、玉切りの工程で1人、木寄せの工程で1人の計2人としている。このオペレータ1人の人件費は、38万円×12か月=456万円/年のため、伐採、枝払い、玉切りの人件費は、152万円/年、木寄せの人件費は456万円/年である。 FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a human resource table related to a logging phase using a vehicle. In the example of FIG. 13, there are two people, one person in the process of cutting, pruning, and cutting the ball, and one person in the process of timbering. The labor cost for this operator is 380,000 yen x 12 months = 4.56 million yen / year, so the labor cost for felling, pruning, and chopping is 1.52 million yen / year, and the labor cost for tree gathering is 456 10,000 yen / year.
この人件費の年計を稼働日数・時間・1時間あたりの木材処理量で除すと、
912万円/年÷250日/年÷7h/日÷8.57m3/h=608.10円/m3となる。
Dividing this annual labor cost by the number of working days, hours, and the amount of wood processed per hour,
9,120,000 yen / year ÷ 250 days / year ÷ 7h / day it becomes ÷ 8.57m3 / h = 608.10 yen / m 3.
そして、設備費チップコスト計と人件費・その他管理経費チップコスト計は、
322.27円/m3+608.10円/m3=930.37円/m3となる。
And the equipment cost chip cost meter and the personnel cost / other management cost chip cost meter are
322.27 yen / m 3 +608.10 yen / m 3 = 930.37 yen / m 3 .
図14は、設備に係る変動要因を示した変動テーブル、図15は、人材に係る変動要因を示した変動テーブル、図16は、降雨・積雪条件に係る変動要因を示した変動テーブルの一例である。図14、図15に示すように、伐採、枝払い、玉切りの工程は、木材のうねりや、地形に応じて係数が設定されている。また、木寄せの工程は、路網密度や斜度に応じて係数が設定されている。更に、図16に示すように、多雪地域や多雨地域の場合にも係数を設定している。 14 is a variation table showing variation factors related to equipment, FIG. 15 is a variation table showing variation factors related to human resources, and FIG. 16 is an example of a variation table showing variation factors related to rain / snow conditions. is there. As shown in FIGS. 14 and 15, the cutting, pruning, and ball cutting processes have coefficients set according to the swell of wood and the topography. In addition, a coefficient is set according to the road network density and the slope in the process of tree gathering. Furthermore, as shown in FIG. 16, the coefficient is set also in the case of a heavy snow region or a heavy rain region.
図12〜図16に示すように、設備情報の記号をA〜D、人材情報の記号をa〜d、設備に係る変動要因の記号をM〜P、人材に係る変動要因の記号をm〜p、多雪地域・多雨地域に係る変動要因の記号をQ,Rとしたとき、
伐採フェーズのコスト=((MA+ma)+(NB+nb)+(OC+oc)+(PD+pd))×QR
と、示すことができる。
As shown in FIG. 12 to FIG. 16, the equipment information symbols are A to D, the personnel information symbols are a to d, the fluctuation factor symbols for the equipment are MP, and the fluctuation factor symbols for the personnel are m p, When Q and R are the symbols of the fluctuation factors related to heavy snow and heavy rain areas,
Logging phase cost = ((MA + ma) + (NB + nb) + (OC + oc) + (PD + pd)) x QR
Can be shown.
また、伐採フェーズにおいて、斜度が25°を超え、路網密度の合計が75m/ha以下、例えば、林道5〜20m/ha、林業専用道20m/ha以下、森林作業道35m/ha以下の場合、架線を用いた施業方法とする。 In the logging phase, the slope exceeds 25 °, and the total road network density is 75 m / ha or less, for example, forest roads 5-20 m / ha, forestry roads 20 m / ha or less, forest work roads 35 m / ha or less. In this case, the operation method using an overhead wire is used.
図17は、架線を用いた伐採フェーズに係る設備テーブルの一例を示す図である。テェーンソーは、設備価格が15万円、償却期間を2年、2工程に使用される場合、年間の費用は、15万円÷償却2年÷2=3.75万円/年、1工程に使用される場合、年間の費用は、15万円÷償却2年=7.5万円/年となる。 FIG. 17 is a diagram illustrating an example of an equipment table related to a logging phase using overhead lines. Taneso has an equipment price of 150,000 yen and a depreciation period of 2 years. When used for 2 processes, the annual cost is 150,000 yen ÷ 2 years of depreciation ÷ 2 = 375,000 yen / year. In this case, the annual cost is 150,000 yen ÷ 2 years of depreciation = 75,000 yen / year.
また、タワーヤーダは、設備価格が2000万円、償却期間を6年、2工程に使用されるので、年間の費用は、2000万円÷償却6年÷2=166.67万円/年となる。 In addition, the tower price is 20 million yen, the depreciation period is 6 years, and it is used for two processes, so the annual cost is 20 million yen ÷ 6 years of depreciation ÷ 2 = 16.666 million yen / year .
チェーンソーの燃料費は、1日の使用量が1L、燃料費が100円/Lで、年間の稼働日数が250日、2台なので、1L/日×100円/L×稼働日数250日×2台/年=5万円/年
となる。
The fuel cost of the chainsaw is 1L per day, fuel cost is 100 yen / L, and the annual working days are 250 days, 2 units, so 1L / day x 100 yen / L x 250 working days x 2 Unit / year = 50,000 yen / year.
また、タワーヤーダの燃料費は、1日の使用量が100L、燃料費が100円/Lで、年間の稼働日数が250日なので、100L/日×100円/L×稼働日数250日/年=250万円/年となる。 The fuel cost of Tower Yada is 100L / day, fuel cost is 100 yen / L, and the annual working days are 250 days, so 100L / day x 100 yen / L x 250 working days / year = 2.5 million yen / year.
そして、設備費・設備燃料費(以下、単に設備費とも称す)の年計を設備稼働日数・時間・木材処理量で除すると、
603.33万円÷250日/年÷7h/日÷8.57m3/h=402.29円/m3となる。
Then, dividing the annual total of equipment costs and equipment fuel costs (hereinafter also referred to simply as equipment costs) by the number of days of equipment operation, time, and wood processing amount,
603.33 million yen ÷ 250 days / year ÷ 7h / day ÷ 8.57m 3 / h = 402.29 yen / m 3 .
図18は、架線を用いた伐採フェーズに係る人材テーブルの一例を示す図である。図18の例では、伐採、枝払いの工程で1人、括り付けの工程で1人、木寄せ及び玉切りの工程で1人の計3人としている。このオペレータ1人の人件費は、38万円×12か月=456万円/年のため、伐採、枝払いの人件費は、228万円/年、括り付けの人件費は、456万円/年、木寄せ及び玉切りの人件費は456万円/年である。 FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a human resource table related to a logging phase using an overhead line. In the example of FIG. 18, there are three persons: one person in the cutting and debriding process, one person in the binding process, and one person in the wooden grouping and ball cutting process. The labor cost for one operator is 380,000 yen x 12 months = 4.56 million yen / year, so the labor cost for felling and debating is 2.28 million yen / year, and the labor cost for binding is 4.56 million yen / Year, wooden gathering and ball cutting labor costs are 4.56 million yen / year.
この人件費の年計を稼働日数・時間・1時間あたりの木材処理量で除すと、
1368万円/年÷250日/年÷7h/日÷8.57m3/h=912.15円/m3となる。
Dividing this annual labor cost by the number of working days, hours, and the amount of wood processed per hour,
13.68 million yen / year ÷ 250 days / year ÷ 7h / day ÷ 8.57m 3 / h = 912.15 yen / m 3
そして、設備費チップコスト計と人件費・その他管理経費チップコスト計は、
402.29円/m3+912.15円/m3=1314.14円/m3となる。
And the equipment cost chip cost meter and the personnel cost / other management cost chip cost meter are
402.29 yen / m 3 +912.15 yen / m 3 = 1314.14 yen / m 3
従って、原木1m3を推奨する条件(理想値)で乾燥させ、チップ化して燃焼させた場
合に得られる熱量が9,658MJ/m3の場合、伐採フェーズにおける熱量当たりのコスト(費用)は、1314.14円/9,658MJとなる。
Therefore, if the amount of heat obtained when the raw wood 1m 3 is dried under the recommended conditions (ideal value), converted into chips and burned is 9,658 MJ / m 3 , the cost per unit of heat in the logging phase (expense) is 1314. .14 yen / 9,658 MJ.
図19は、設備に係る変動要因を示した変動テーブル、図20は、人材に係る変動要因を示した変動テーブル、図21は、降雨・積雪条件及び地形に係る変動要因を示した変動テーブルの一例である。図19に示すように設備情報の変動要因としては、木寄せ工程について、斜度や地形に応じて係数が設定されている。また、図20に示すように人材情報の変動要因としては、伐採工程について斜度、木材のうねり、地形に応じて、係数が設定されている。また、枝払い工程について枝の太さに応じて係数が設定されている。更に、木寄せ工程及び玉切りの工程については、木材のうねり等に応じて係数が設定されている。、また、図21に示すように、多雪地域や多雨地域の場合や地形に凹凸がある場合に係数を設定している。 FIG. 19 is a variation table showing variation factors relating to equipment, FIG. 20 is a variation table showing variation factors relating to human resources, and FIG. 21 is a variation table showing variation factors relating to rainfall / snow coverage conditions and topography. It is an example. As shown in FIG. 19, as a variation factor of the facility information, a coefficient is set for the tree gathering process according to the inclination and the topography. Further, as shown in FIG. 20, as the fluctuation factors of the human resource information, coefficients are set for the logging process according to the inclination, the swell of wood, and the topography. In addition, a coefficient is set according to the thickness of the branch for the debranching process. Furthermore, coefficients are set in accordance with the swell of the wood and the like for the wood gathering process and the ball cutting process. Further, as shown in FIG. 21, the coefficient is set in the case of a heavy snow region, a heavy rain region, or when the topography is uneven.
図17〜図21に示すように、設備情報の記号をA’〜E’、人材情報の記号をa’〜e ’、設備に係る変動要因の記号をM’〜Q’、人材に係る変動要因の記号をm’〜q
’、多雪地域・多雨地域に係る変動要因の記号をr’〜t’としたとき、
伐採フェーズのコスト=((M’A’+m’a’)+(N’B’+n’b’)+(O’C’+o’c’)+(P’D’+p’d’)+(Q’E’+q’e’)×r’s’t’と、示すことができる
。
As shown in FIGS. 17 to 21, equipment information symbols A ′ to E ′, personnel information symbols a ′ to e ′, variable factor symbols M ′ to Q ′, and personnel variation The symbol of the factor is m ′ to q
When the symbol of the fluctuation factor related to the heavy snow region and heavy rain region is r 'to t',
Logging phase cost = ((M'A '+ m'a') + (N'B '+ n'b') + (O'C '+ o'c') + (P'D '+ p'd') + (Q′E ′ + q′e ′) × r′s′t ′.
《乾燥フェーズ》
乾燥フェーズは、伐採フェーズで林道へ木寄せされた木材を積み込んで、乾燥場所に搬送し、乾燥後の木材をチッパへ投入するまでのフェーズである。
《Drying phase》
The drying phase is a phase from loading the wood gathered to the forest road in the logging phase, transporting it to the drying place, and putting the dried wood into the chipper.
図22は、乾燥フェーズに係る設備情報テーブルの一例を示す図、図23は乾燥フェーズに係る人材情報テーブルの一例を示す図である。図22、図23に示すように、乾燥フェーズは、林道から乾燥場所までの運搬する工程、運搬した玉(玉切りした木材)を乾燥土場へおろす工程、樹皮を剥く工程(広葉樹の場合剥かない)、玉の径を選別する工程、玉を積む工程、乾燥する工程、積みをくずしてチッパまで移動する工程を行う。 FIG. 22 is a diagram showing an example of an equipment information table related to the drying phase, and FIG. 23 is a diagram showing an example of a human resource information table related to the drying phase. As shown in FIGS. 22 and 23, the drying phase includes a process of transporting from a forest road to a dry place, a process of lowering the transported balls (cut timber) to a dry ground, and a process of stripping bark (in the case of broadleaf trees). No.), a process of selecting the diameter of the balls, a process of stacking the balls, a process of drying, and a process of breaking the stack and moving to the chipper.
先ず、伐採フェーズで林道等の脇に木寄せされた玉をトラック又はフォワーダに積み込み、乾燥場所まで運搬する。そして、トラック又はフォワーダから乾燥場所へおろす。例えば、トラックの荷台を傾斜させておろす、またはグラップル等でおろす。この林道から乾燥場所までの運搬する工程と、運搬した玉を乾燥土場へおろす工程は、一人で行う。 First, in the logging phase, the balls gathered on the side of the forest road, etc. are loaded onto a truck or forwarder and transported to a dry place. Then take it down from the truck or forwarder to the drying area. For example, the truck's loading platform is tilted down or it is lowered with a grapple. The process of transporting from the forest road to the dry place and the process of lowering the transported balls to the dry ground are carried out by one person.
次に、必要に応じて樹皮を剥く工程を行うが、この工程は原則省略する。例えば、広葉樹であれば、樹皮を剥く必要がないので、伐採の対象を広葉樹とすることで、この工程を省略する。即ち、針葉樹を伐採した場合や、針葉樹が所定以上混ざっている場合には樹皮を向く工程を行っても良い。この工程は一人で行う。 Next, a step of peeling the bark is performed if necessary, but this step is omitted in principle. For example, in the case of a broad-leaved tree, there is no need to peel the bark, so this step is omitted by setting the target of cutting as a broad-leaved tree. That is, when conifers are cut down or when conifers are mixed in a predetermined amount or more, a process of facing the bark may be performed. This process is done alone.
また、玉の径を選別し、径が所定以上、例えば20cm以上であれば半割り、即ち縦方向に割く。次に、この玉を井形積み、或いは桟積みする。なお、井形積みした場合、桟積みと比べ、玉の長手方向を変えながら積むことになるため、作業効率は悪くなる。 Further, the diameter of the ball is selected, and if the diameter is not less than a predetermined value, for example, 20 cm or more, it is divided in half, that is, in the vertical direction. Next, the balls are piled up in a well or stacked. In the case of well-shaped stacking, work efficiency is deteriorated because the stacking is performed while changing the longitudinal direction of the balls, as compared to stacking.
そして、数か月乾燥させた後、グラップルやフォワーダを用いてチッパまで移動する。 And after making it dry for several months, it moves to a chipper using a grapple or a forwarder.
図24は、設備に係る変動要因を示した変動テーブル、図25は、人材に係る変動要因を示した変動テーブルである。 FIG. 24 is a variation table showing variation factors related to equipment, and FIG. 25 is a variation table showing variation factors related to human resources.
図24,図25に示すように、変動要因としては、乾燥場所への運搬工程について、距離に応じて係数が設定されている。即ち、搬送距離が長ければコストが高くなり、短ければコストが低くなるように係数が設定されている。 As shown in FIGS. 24 and 25, as a variation factor, a coefficient is set according to the distance for the transporting process to the drying place. That is, the coefficient is set so that the cost is higher if the transport distance is longer and the cost is lower if the transport distance is shorter.
また、玉をおろす工程では、おろし方に応じて係数が設定されており、グラップルを基準(1.0)に荷台を傾斜させておろす場合には係数を小さくしている。 Moreover, in the process of lowering the balls, a coefficient is set according to how to lower the ball, and the coefficient is reduced when the bed is inclined with the grapple as the reference (1.0).
樹皮を剥く工程では、樹皮を剥くか否かに応じて係数を設定しており、樹皮を剥かない場合を1.0とし、樹皮を剥く場合には係数を高くしている。また、玉の径を選別する工程では、径の太さに応じて係数を設定しており、径が太い場合に係数を大きくしている。 In the process of peeling the bark, a coefficient is set according to whether or not the bark is peeled off. The coefficient when the bark is not peeled is set to 1.0, and when the bark is peeled off, the coefficient is increased. In the step of selecting the diameter of the ball, a coefficient is set according to the diameter, and the coefficient is increased when the diameter is large.
玉を積む工程では、玉の積み方に応じて係数を設定しており、井形積みを基準(1.0)とし、桟積であれば係数を小さくしている。乾燥工程では、風通しの程度に応じて係数を設定しており、風通しが悪ければ係数を大きく、土場がコンクリやアスファルトであれば係数を小さくしている。チッパまでの移動する工程では、距離に応じて係数を設定しており、移動距離が短ければ係数が小さく、移動距離が長ければ係数を大きくしている。 In the process of stacking balls, a coefficient is set according to how the balls are stacked, the well-shaped stacking is set as a reference (1.0), and the coefficient is reduced if the stacking is performed. In the drying process, a coefficient is set according to the degree of ventilation. If the ventilation is bad, the coefficient is increased. If the ground is concrete or asphalt, the coefficient is decreased. In the process of moving to the chipper, the coefficient is set according to the distance, and the coefficient is small when the moving distance is short, and the coefficient is large when the moving distance is long.
図22は、乾燥フェーズに係る設備テーブルの一例を示す図である。トラックは、設備価格が1000万円、償却期間を5年とすると年間の費用は、1000万円÷償却5年=200万円/
年となる。
(2)の工程で玉を土場におろすグラップルは、設備価格が1500万円、償却期間が6年なので、年間の費用は、1500万円÷償却6年=250万円/年となる。(5)の工程及び(7)の工程を行うグラップルは、設備価格が1500万円、償却期間が6年、2工程に利用されるので、年間の費用は、1500万円÷償却6年÷2工程=125万円/年となる。
FIG. 22 is a diagram illustrating an example of an equipment table related to the drying phase. For trucks, if the equipment price is 10 million yen and the depreciation period is 5 years, the annual cost will be 10 million yen / depreciation 5 years = 2 million yen /
It will be a year.
The grapple that takes the ball to the ground in the process (2) has an equipment price of 15 million yen and a depreciation period of 6 years, so the annual cost is 15 million yen ÷ 6 years of depreciation = 2.5 million yen / year. The grapple that performs the process (5) and the process (7) has an equipment price of 15 million yen and a depreciation period of 6 years, so the annual cost is 15 million yen ÷ 6 years of depreciation ÷ 2 processes = 1.25 million yen / year.
また、皮むき機は、設備価格が936万円、償却期間が3年なので、年間の費用は、936万円÷償却3年=312万円/年となる。 The peeler has an equipment price of 9.36 million yen and a depreciation period of 3 years, so the annual cost is 9.36 million yen ÷ 3 years of depreciation = 31.2 million yen / year.
ギムレットドリルは、設備価格が124万円、償却期間が2年なので、年間の費用は、124万円÷償却2年=62万円/年となる。 Since the equipment price is 1.24 million yen and the depreciation period is 2 years, the annual cost is 1.24 million yen ÷ 2 years of depreciation = 620,000 yen / year.
また、このトラックの燃料費は、75万円/年、グラップル、皮むき機、ギムレットドリルの燃料費は、110万円/年である。 The fuel cost of this truck is 750,000 yen / year, and the fuel cost of grapples, peelers, and gimlet drills is 1.1 million yen / year.
そして、設備費・設備燃料費(以下、単に設備費とも称す)の年計を設備稼働日数・時間・木材処理量で除すると、
(設備費762万円/年+燃料費515万円/年)÷15000m3=851円/m3となる。なお、この例では、設備から皮むき機を除外している。
Then, dividing the annual total of equipment costs and equipment fuel costs (hereinafter also referred to simply as equipment costs) by the number of days of equipment operation, time, and wood processing amount,
(Equipment cost: 7.62 million yen / year + fuel cost: 5.15 million yen / year) ÷ 15000 m 3 = 851 yen / m 3 In this example, the peeler is excluded from the equipment.
また、本実施形態の乾燥フェーズでは、作業者を2人としており、人件費は、38万円×12か月×2人=912万円/年である。 Moreover, in the drying phase of this embodiment, the number of workers is two, and the labor cost is 380,000 yen × 12 months × 2 persons = 9.12 million yen / year.
この人件費の年計を稼働日数・時間・1時間あたりの木材処理量で除すと、
912万円/年÷250日/年÷7h/日÷8.57m3/h=608.10円/m3となる。
Dividing this annual labor cost by the number of working days, hours, and the amount of wood processed per hour,
9.12 million yen / year ÷ 250 days / year ÷ 7h / day ÷ 8.57m 3 / h = 608.10 yen / m 3
従って、理想的な条件下で乾燥フェーズのコストを求めた場合、851円/m3+608.10
円/m3=1459.1円/m3となる。また、図22〜図25に示すように、設備情報の記号をA〜D、人材情報の記号をa〜d、設備に係る変動要因の記号をM〜P、人材に係る変動要因の記号をm〜p、多雪地域・多雨地域に係る変動要因の記号をQ,Rとしたとき、
乾燥フェーズのコスト=(L2A2+l2a2)+(M2B2+m2b2)+(N2C2+n2c2)+(O2D2+o
2d2)+(P2E2+p2e2)+(Q2F2+q2f2)+(R2G2+r2g2)と、示すことができる。
Therefore, when the cost of the drying phase is calculated under ideal conditions, it is 851 yen / m 3 +608.10.
Yen / m 3 = 1459.1 yen / m 3 Further, as shown in FIGS. 22 to 25, the symbols of equipment information are A to D, the symbols of human resources information are a to d, the symbols of variation factors related to facilities are MP, and the symbols of variation factors related to human resources are m to p, when Q and R are the symbols of the fluctuation factors related to heavy snow areas and heavy rain areas,
Cost of drying phase = (L2A2 + l2a2) + (M2B2 + m2b2) + (N2C2 + n2c2) + (O2D2 + o
2d2) + (P2E2 + p2e2) + (Q2F2 + q2f2) + (R2G2 + r2g2).
そして、乾燥させた原木1m3を推奨する条件(理想値)でチップ化して燃焼させた場
合に得られる熱量が9,658MJ/m3の場合、乾燥フェーズにおける熱量当たりのコスト(費用)は、1459.1円/9,658MJとなる。
When the amount of heat obtained when the dried raw wood 1 m 3 is chipped under the recommended conditions (ideal value) and burned is 9,658 MJ / m 3 , the cost (expense) per heat amount in the drying phase is 1459.1. Yen / 9,658 MJ.
《チップ化フェーズ》
チップ化フェーズは乾燥後の木材をチップ化するフェーズである。チップ化フェーズでは、乾燥場で乾燥した原木の乾燥状態を推定し、乾燥が完了したものを決定してチッパへ運んでチップ化する。この乾燥状態の確認は、例えば、アメダスデータ全国平均の日照率、温度、湿度、降水量を基準とする。
《Chip phase》
The chip conversion phase is a phase in which dried wood is converted into chips. In the chip making phase, the dry state of the raw wood dried in the drying field is estimated, and the dry state is determined and transported to the chipper to make chips. The confirmation of the dry state is based on, for example, the AMeDAS data national average sunshine rate, temperature, humidity, and precipitation.
また、乾燥場の標高が高くなると気圧が低くなる(空気が薄くなる)ことから、標高の高い場所での乾燥は速く進むと考えられる。 Moreover, since the atmospheric pressure decreases (the air becomes thinner) when the altitude of the drying field increases, it is considered that drying at a high altitude is fast.
したがって、乾燥パラメータは下記の情報となる。
・日照率(昼光率)
・可照時間
・気温
・湿度
・降水量
・標高
データとしては、乾燥場に最も近いアメダスデータを直接代入して予測算式を計算することに加え、実際の上記データについても定期的に計測して乾燥度算出しても良い。
Therefore, the drying parameter is the following information.
・ Sunlight rate (daylight rate)
・ Visible time ・ Temperature ・ Humidity ・ Precipitation ・ Altitude As the data, in addition to calculating the prediction formula by directly substituting the AMeDAS data closest to the dry field, the actual above data is also measured periodically You may calculate dryness.
図26は、乾燥品質を求めるパラメータの説明図である。図26において、日当たり度合いは、全日照時間の、100%日陰、50%日陰、25%日陰のように、日照の程度を示す値
である。この日当たり度合は、日照率や可照時間等を用いても良い。また、この日当たり度合は、乾燥場に照度計や日照計等のセンサを配置して、日照時間を実測したものでも良い。
FIG. 26 is an explanatory diagram of parameters for obtaining the dry quality. In FIG. 26, the degree of sunlight is a value indicating the degree of sunshine such as 100% shade, 50% shade, and 25% shade of the total sunshine hours. As the degree of sunlight, a sunshine rate, a visible time, or the like may be used. In addition, the degree of sunlight may be measured by measuring the sunshine duration by arranging a sensor such as an illuminometer or a sunshine meter in a dry place.
気温は、全国平均気温から求めた当該乾燥場の平均気温である。例えば、当該乾燥場の気温を定期的に測定し、全国平均との相関関係を求めておき、全国平均気温を取得した場合に、この全国平均気温から相関関係に基づいて当該乾燥場の平均気温を推定する。 The temperature is the average temperature of the dry field obtained from the national average temperature. For example, when the temperature of the dry field is measured periodically, the correlation with the national average is obtained, and the national average temperature is obtained, the average temperature of the dry field is calculated based on the correlation from the national average temperature. Is estimated.
同様に、湿度は、全国平均湿度から求めた当該乾燥場の平均湿度である。例えば、当該乾燥場の湿度を定期的に測定し、全国平均との相関関係を求めておき、全国平均湿度を取得した場合に、この全国平均湿度に基づいて当該乾燥場の平均湿度を推定する。 Similarly, the humidity is the average humidity of the dry field obtained from the national average humidity. For example, by periodically measuring the humidity of the dry field, obtaining a correlation with the national average, and obtaining the national average humidity, the average humidity of the dry field is estimated based on the national average humidity .
また、降水量は、全国平均降水量から求めた当該乾燥場の降水量である。例えば、当該乾燥場の降水量を定期的に測定し、全国平均との相関関係を求めておき、全国平均降水量を取得した場合に、この全国平均降水量に基づいて当該降水量の平均降水量を推定する。なお、降水量が多く、乾燥に影響を与える可能性がある場合には、乾燥場に積み上げた木材の上面に雨避けのシートを上面にかけても良い。更に、標高は、当該乾燥場の標高である。 Moreover, precipitation is the precipitation of the said dry field calculated | required from the national average precipitation. For example, when the precipitation in the dry field is measured regularly, the correlation with the national average is obtained, and the national average precipitation is obtained, the average precipitation of the precipitation is calculated based on the national average precipitation. Estimate the amount. If there is a large amount of precipitation and there is a possibility of affecting drying, a rain-preventing sheet may be placed on the upper surface of the wood stacked in the dry field. Furthermore, the altitude is the altitude of the dry field.
そして、これらのパラメータを用いて、乾燥品質を式1のように求める。
乾燥品質=∫(日当たり度合い・気温・湿度・降水量・標高)×樹種比重×末口径(半割りの場合は半割り径)×玉尺長さ(木材の長手方向長さ)・・・(式1)
例えば、乾燥場に積み上げた木材の山(玉山)について、式1に基づいて乾燥品質を確
認し、所定値以上の乾燥品質となった場合にチップ化する玉山として決定する。
And using these parameters, dry quality is calculated | required like
Drying quality = ∫ (degree of sunlight, temperature, humidity, precipitation, altitude) x tree species specific gravity x end diameter (half-divided if half-divided) x ball length (longitudinal length of wood) ... ( Formula 1)
For example, with respect to a pile of wood (Tamayama) piled up in a drying field, the dry quality is confirmed based on
また、バーク(樹皮)の有無については下記のように計算する。
チップ重量バーク比率
なし 1.0
5%未満 0.95
5〜10% 0.9
10〜20% 0.8
20%以上 NG
乾燥度合い品質に掛け算をして求める。
The presence or absence of bark (bark) is calculated as follows.
Tip weight bark ratio None 1.0
Less than 5% 0.95
5-10% 0.9
10-20% 0.8
20% or more NG
Obtained by multiplying the dryness quality.
次に、チップ化する玉やまからグラップルで玉を持ち上げ、ベルトコンベアに乗せ、ベルトコンベアでチッパ建屋付近へ運ぶ。 Next, the ball is lifted from the ball to be chipped with a grapple, placed on a belt conveyor, and carried to the vicinity of the chipper building by the belt conveyor.
また、ベルトコンベアで運ばれた玉をグラップルでチッパへ投入し、チッパでチップを生産する。 In addition, the balls carried on the belt conveyor are thrown into the chipper with a grapple, and chips are produced with the chipper.
チッパは、生産したチップを搬送用トラックへ直接投入するか、或いはチップ保管庫へ投入する。 The chipper puts the produced chips directly into the transport truck or puts them into the chip storage.
図27は、チップ化フェーズに係る設備テーブルの一例を示す図である。グラップルは、設備価格が1500万円、償却期間を6年とすると年間の費用は、1500万円÷償却6年=250万円/年となり、これを2台用いる。このグラップルの燃料費は、110万円/年である。 FIG. 27 is a diagram illustrating an example of an equipment table relating to the chipping phase. For grapples, if the equipment price is 15 million yen and the depreciation period is 6 years, the annual cost will be 15 million yen ÷ 6 years of depreciation = 2.5 million yen / year. The fuel cost of this grapple is 1.1 million yen / year.
また、チッパは、設備価格が3000万円、償却期間を6年とすると、年間の費用は、3000万円÷償却6年=500万円/年となる。このチッパの燃料費は、45万円/年である。 In addition, assuming that the equipment price is 30 million yen and the depreciation period is 6 years, the annual cost is 30 million yen ÷ 6 years of depreciation = 5 million yen / year. The fuel cost of this chipper is 450,000 yen / year.
ベルトコンベアは、設備価格が1500万円、償却期間を6年とすると、年間の費用は、1500万円÷償却6年=250万円/年となる。このベルトコンベアの動力費(電力料)は、30万円/年である。 Assuming that the belt conveyor has an equipment price of 15 million yen and a depreciation period of 6 years, the annual cost will be 15 million yen ÷ 6 years of depreciation = 2.5 million yen / year. The power cost (electricity charge) of this belt conveyor is 300,000 yen / year.
建屋は、設備価格が1500万円、償却期間を15年とすると、年間の費用は、1500万円÷償却15年=100万円/年となる。 If the building has a facility price of 15 million yen and a depreciation period of 15 years, the annual cost will be 15 million yen ÷ 15 years of depreciation = 1 million yen / year.
図28は、チップ化フェーズに係る人材テーブルの一例を示す図である。図28の例では、玉やま選択及び玉をベルトコンベアに乗せる工程で1人、玉をチッパへ投入、チップ生産、積載/保管の工程で1人の計2人としている。このオペレータ1人の人件費は、38万円×12か月=456万円/年のため、チップ化フェーズの人件費は912万円/年である。 FIG. 28 is a diagram illustrating an example of a human resource table related to the chipping phase. In the example of FIG. 28, there are a total of two people, one person in the process of selecting a ball mountain and placing the balls on the belt conveyor, one person in the chipper, chip production, and loading / storage processes. The labor cost for one operator is 380,000 yen × 12 months = 4.56 million yen / year, so the labor cost in the chip-forming phase is 9.12 million yen / year.
この人件費及び設備費の年計をチップの生産量で除すと、
(1350万円/年+295万円/年+912万円/年)÷41650m3=613.9円/チップm3となる。
Dividing the annual total of personnel and equipment costs by the amount of chips produced,
It becomes (13.5 million yen / year Tasu295 yen / year Tasu912 yen / year) ÷ 41650m 3 = 613.9 yen / chip m 3.
従って、このチップ1m3を推奨する条件(理想値)で燃焼させた場合に得られる熱量
が3,715MJ/m3の場合、チップ化フェーズにおける熱量当たりのコスト(費用)は613.9円/3,715MJとなる。
Therefore, when the amount of heat obtained when this chip 1m 3 is burned under the recommended conditions (ideal value) is 3,715 MJ / m 3 , the cost per unit of heat (cost) in the chipping phase is 613.9 yen / 3,715 MJ. Become.
図29は、設備に係る変動要因を示した変動テーブル、図30は、人材に係る変動要因
を示した変動テーブルである。
FIG. 29 is a variation table showing variation factors related to equipment, and FIG. 30 is a variation table showing variation factors related to human resources.
図29,図30に示すように、変動要因としては、玉をベルトコンベアに乗せる工程や玉をチッパへ投入する工程について、木材のうねりに応じて係数が設定されている。即ち、うねりが多ければグラップルにより、ベルトコンベアに乗せる際やチッパに投入する際の効率が悪くなるため、コストが高くなように係数が設定されている。 As shown in FIGS. 29 and 30, as a variation factor, a coefficient is set according to the swell of wood for the process of putting balls on a belt conveyor and the process of putting balls into a chipper. That is, if there are many undulations, the grapple will reduce the efficiency when it is put on the belt conveyor or when it is put into the chipper, so the coefficient is set so as to increase the cost.
また、図31は、天候に係る変動テーブルの一例を示す図である。図31では、雨の程度や降雪に応じて係数が設定されている。 FIG. 31 is a diagram illustrating an example of a variation table related to the weather. In FIG. 31, coefficients are set according to the degree of rain and snowfall.
なお、チップ化の作業は、搬送時に木材が濡れないように晴れまたは曇りの日に稼働するのが理想である。ただし、在庫状況などから雨天時にも稼働する場合には、変動要因度して係数を乗ずる。 It is ideal that the chip forming operation is performed on a sunny or cloudy day so that the wood is not wet during transportation. However, when operating in rainy weather due to inventory conditions, etc., the coefficient of variation is multiplied by a coefficient.
また、チップ化フェーズでは、図32に示すようにチップ化後の熱量を求めてチップ品質の管理を行う。 Further, in the chip formation phase, as shown in FIG. 32, the amount of heat after the chip formation is obtained to manage the chip quality.
先ず、乾燥フェーズにおける原木状態のチップ重量当たりの熱量Qaを入力し(ステップS301)、天候係数テーブルK1とチップ作業中の天候データd1とから係数を入力して式2のように計算(ステップS302)、チップ化後のチップ容積当たりの熱量Qbを求める(ステップS303)。 First, the amount of heat Qa per chip weight in the raw wood state in the drying phase is input (step S301), and the coefficient is input from the weather coefficient table K1 and the weather data d1 during the chip work and calculated as in equation 2 (step S302). ) The amount of heat Qb per chip volume after chip formation is obtained (step S303).
Qb=Qa×(K1×d1)・・・(式2)
ここで、天候データd1は、降雨又は降雪があった場合の計数を1とし、その他の場合に0としている。
Qb = Qa × (K1 × d1) (Formula 2)
Here, the weather data d1 is set to 1 when there is rainfall or snowfall, and is set to 0 in other cases.
また、天候係数テーブルK1では、次のように雨の程度に応じて係数を設定している。大雨(降雨量10mm/h以上)= 係数0.9
小雨(降雨量10mm/h未満)= 係数0.95
なお、天候係数テーブルK1及び天候データd1の係数は一例であり、この値に限定されるものでは無い。
In the weather coefficient table K1, coefficients are set according to the degree of rain as follows. Heavy rain (rainfall 10mm / h or more) = coefficient 0.9
Light rain (rainfall less than 10mm / h) = coefficient 0.95
The coefficients of the weather coefficient table K1 and the weather data d1 are examples, and are not limited to these values.
《搬送フェーズ》
搬送フェーズは、チップを搬送用のトラックに積み込み、チップサイロまで搬送して、チップサイロに入れるまでのフェーズである。
《Transport phase》
The transport phase is a phase from loading chips to a transport truck, transporting them to a chip silo, and putting them into the chip silo.
搬送フェーズでは、先ず、作業日の天候やトラックの到着状況から積み込み方法を判定し、利用できるトラックのタイプや搬入先のチップサイロの形式などに応じて、積み込み量を算出する。なお、搬入先のチップサイロが地上式の場合、投入口までチップを持ち上げる為にリフトダンプを用いる。 In the transport phase, first, the loading method is determined from the weather on the work day and the arrival status of the truck, and the loading amount is calculated according to the type of truck that can be used, the type of the chip silo at the destination, and the like. In addition, when the chip silo of a carrying-in destination is a ground type, a lift dump is used in order to lift a chip | tip to an insertion port.
チップを搬送用トラックに直接積載する場合、チッパで生産されたチップを直接搬送用トラックの荷台やコンテナに投入する。 When the chips are loaded directly on the transfer truck, the chips produced by the chipper are directly put into the loading platform or container of the transfer truck.
また、チップ保管庫から搬送用トラックへ積載する場合には、ホイールローダによって搬送用トラックへ積載する。 In addition, when loading from the chip storage to the transport truck, it is loaded onto the transport truck by the wheel loader.
次に、搬送用トラックでチップサイロまで搬送し、チップサイロにチップを投入する。そして、所要量に達するまでこれを繰り返す。本実施形態では、例えば、8tトラックを2台用いて30km圏内へ1日3往復行う。この場合、積み込み30分+往路30分+搬
入30分+復路30分=1往復2時間となる。
Next, it conveys to a chip silo with a conveyance truck, and a chip | tip is thrown into a chip silo. This is repeated until the required amount is reached. In the present embodiment, for example, two 8t trucks are used for 3 round trips a day within a 30 km range. In this case, loading 30 minutes +
8tトラック1台に積載するチップは、24m3=7.2であり、1日当たりの実働時
間を7時間とすると、3.5回/日搬送するので、1日のチップ搬送量は、7.2ton×3
.5回/台×2台=50.4ton、24m3×3.5回/台×2台=168m3である。ま
た、年に250日稼動した場合、50.4ton×250日=12600ton/年、168m3×250日=4200m3/年である。
The chip loaded on one 8t truck is 24 m 3 = 7.2, and if the actual working time per day is 7 hours, the chip is transported 3.5 times / day.
. 5 times / unit × 2 units = 50.4 ton, 24 m 3 × 3.5 times / unit × 2 units = 168 m 3 . Further, when operating 250 days a year, 50.4 ton × 250 days = 1260 ton / year, 168 m 3 × 250 days = 4200 m 3 / year.
図33は、搬送フェーズに係る設備テーブルの一例を示す図である。8tトラックは、設備価格が1000万円、償却期間を4年とすると年間の費用は、1000万円÷償却4年=250万円/年となる。このトラックの燃料費は、75万円/年である。 FIG. 33 is a diagram illustrating an example of an equipment table according to the transport phase. The cost for an 8t truck is 10 million yen and the amortization period is 4 years. The annual cost is 10 million yen ÷ 4 years of amortization = 2.5 million yen / year. The fuel cost of this truck is 750,000 yen / year.
また、リフト式8tトラックは、設備価格が2000万円、償却期間を4年とすると、年間の費用は、2000万円÷償却4年=500万円/年となる。このトラックの燃料費は、80万
円/年である。
If the equipment price is 20 million yen and the depreciation period is 4 years, the annual cost is 20 million yen ÷ 4 years depreciation = 5 million yen / year. The fuel cost of this truck is 800,000 yen / year.
ホイルローダは、設備価格が1500万円、償却期間を6年とすると、年間の費用は、1500万円÷償却6年=250万円/年となる。このホイルローダの燃料費は、110万円/年である。 Assuming that the equipment price is 15 million yen and the depreciation period is 6 years, the annual cost of the wheel loader is 15 million yen ÷ 6 years of depreciation = 2.5 million yen / year. The fuel cost of this wheel loader is 1.1 million yen / year.
図34は、チップ化フェーズに係る人材テーブルの一例を示す図である。図34の例では、トラック2台で運用するため、それぞれ運転手が1人で計2人としている。この運転手1人の人件費は、38万円×12か月=456万円/年のため、搬送フェーズの人件費は912万円/年である。 FIG. 34 is a diagram illustrating an example of a human resource table related to the chipping phase. In the example of FIG. 34, since two trucks are used, there are two drivers, one driver each. The labor cost for one driver is 380,000 yen × 12 months = 4.56 million yen / year, so the labor cost in the transportation phase is 9.12 million yen / year.
この人件費及び設備費の年計をチップの生産量で除すと、
(1000万円/年+265万円/年+912万円/年)÷42000m3=613.9円/チップm3となる。
Dividing the annual total of personnel and equipment costs by the amount of chips produced,
(10 million yen / year + 2.65 million yen / year + 9.12 million yen / year) ÷ 42000 m 3 = 613.9 yen / chip m 3
従って、このチップ1m3を推奨する条件(理想値)で燃焼させた場合に得られる熱量
が3,715MJ/m3の場合、搬送フェーズにおける熱量当たりのコスト(費用)は、613.9
円/3,715MJとなる。
Therefore, when the amount of heat obtained when this chip 1 m 3 is burned under the recommended conditions (ideal value) is 3,715 MJ / m 3 , the cost per unit of heat (expense) in the transfer phase is 613.9.
Yen / 3,715 MJ.
図35は、このチップコストの算出手法の一例を示す図である。図35に示すように、チップ化フェーズのチップコストCaに、チップ積載作業工数データd5、設備費(機械原価償却)係数k2、人件費(労働賃金)係数k3、搬送工数d6、積み降ろし工数d8を加え、式3のようにチップコストCbを求める。
FIG. 35 is a diagram showing an example of a method for calculating the chip cost. As shown in FIG. 35, in addition to the chip cost Ca of the chip-forming phase, the chip loading work man-hour data d5, the equipment cost (mechanical cost amortization) coefficient k2, the labor cost (labor wage) coefficient k3, the transport man-hour d6, the unloading man-hour d8. And the chip cost Cb is obtained as shown in
Cb=Ca+(Σ(d5×k2)+(d5×k3))+(Σ(d6×k2)+(d6×k3))
+((d8×k2)+(d8×k3))・・・(式3)
また、搬送フェーズでは、図36に示すように搬送後の熱量を求めてチップ品質の管理を行う。図36に示すように、チップ化フェーズでのチップ重量当たりの熱量Qbに、チップ積載作業工数データd5、チップ積み込み作業データd2、天候係数テーブルk1とチップ積載中の天候データd4、搬送工数d6、チップサイロでの搬入方法d7、搬入方法係数テーブルk7、積み降ろし工数d8を加え、式4のように搬送後のチップ重量当たりの熱量Qcを求める。
Cb = Ca + (Σ (d5 × k2) + (d5 × k3)) + (Σ (d6 × k2) + (d6 × k3))
+ ((D8 x k2) + (d8 x k3)) (Equation 3)
In the transfer phase, as shown in FIG. 36, the amount of heat after transfer is obtained to manage the chip quality. As shown in FIG. 36, the amount of heat per chip weight Qb in the chip-forming phase is changed to chip loading work man-hour data d5, chip loading work data d2, weather coefficient table k1, weather data d4 during chip loading, transfer man-hour d6, A loading method d7 in the chip silo, a loading method coefficient table k7, and an unloading man-hour d8 are added, and a heat quantity Qc per chip weight after conveyance is obtained as shown in
Qc=Qb+d5(d2×kl(d4))+d6(d2×kl(d4))+d8(d7×k7)・・・(式4) Qc = Qb + d5 (d2 × kl (d4)) + d6 (d2 × kl (d4)) + d8 (d7 × k7) (Formula 4)
《貯蔵フェーズ》
貯蔵フェーズは、搬入されたチップをサイロ内に貯蔵し、ボイラへ供給するまでのフェーズである。
《Storage phase》
The storage phase is a phase from storing the loaded chip in the silo to supplying it to the boiler.
図37は、チップサイロの一例を示す図である。図37に示すように、チップサイロ51は、チップ52を貯蔵し、ボイラ(不図示)に供給するものである。図37の例では、床部に設けターンテーブル53で、チップ52を撹拌しながらスクリューコンベア54でボイラへチップ52を供給する。なお、チップサイロ51は、床部に結露水がたまらないように二重床とし、床部にドレン(不図示)を設けている。
FIG. 37 is a diagram illustrating an example of a chip silo. As shown in FIG. 37, the
図38は、貯蔵フェーズに係る設備テーブルの一例を示す図である。チップサイロは、設備価格が1000万円、償却期間を10年とすると年間の費用は、1000万円÷償却10年=100万円/年となる。このチップサイロのターンテーブル53やスクリューコンベア54の動力費(電力料)は、0.72万円/年である。
FIG. 38 is a diagram illustrating an example of an equipment table related to the storage phase. For a chip silo, if the equipment price is 10 million yen and the depreciation period is 10 years, the annual cost will be 10 million yen ÷ 10 years of depreciation = 1 million yen / year. The power cost (electricity charge) of the
図39は、貯蔵フェーズに係る人材テーブルの一例を示す図である。本実施形態では、貯蔵フェーズに専従の作業者をおかず、他の業務と兼務したため、貯蔵フェーズの人員は0.1人とした。この貯蔵フェーズの人件費は、38万円×12か月×0.1=45.6万円/年である。貯蔵フェーズにおいて作業者は、例えば、チップ搬入時の立会や、チップサイロのメンテナンス、チップが腐敗していないかの検査等を行う。 FIG. 39 is a diagram illustrating an example of a personnel table related to the storage phase. In the present embodiment, there is no full-time worker in the storage phase, and it is also used for other operations, so the number of personnel in the storage phase is 0.1. The personnel costs for this storage phase are 380,000 yen x 12 months x 0.1 = 456,000 yen / year. In the storage phase, the worker performs, for example, witness when the chip is carried in, maintenance of the chip silo, and inspection of whether the chip is corrupted.
この人件費及び設備費の年計をチップの貯蔵量(木材の処理量)で除すと、
(100万円/年+0.72万円/年+45.6万円/年)÷42000m3=34.8円/チップm3となる。
Dividing the annual total of personnel and equipment costs by the amount of chips stored (the amount of wood processed)
(1 million yen / year + 0.72 million yen / year + 456,000 yen / year) ÷ 42000m 3 = 34.8 yen / chip m 3
従って、このチップ1m3を推奨する条件(理想値)で燃焼させた場合に得られる熱量
が3,715MJ/m3の場合、貯蔵フェーズにおける熱量当たりのコスト(費用)は、34.7円/3,715MJとなる。
Therefore, when the amount of heat obtained when this chip 1m 3 is burned under the recommended conditions (ideal value) is 3,715 MJ / m 3 , the cost (cost) per unit of heat in the storage phase is 34.7 yen / 3,715 MJ. Become.
図40は、貯蔵フェーズに係る変動要因を示した変動テーブルの一例を示す図である。図40に示すように貯蔵フェーズに係る変動要因としては、チップの状態に応じて係数が設定されている。 FIG. 40 is a diagram illustrating an example of a variation table showing variation factors related to the storage phase. As shown in FIG. 40, as a variation factor related to the storage phase, a coefficient is set according to the state of the chip.
例えば、チップサイロ51内の空気中の成分を定期的に検出し、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒド、エチレン、フェノール、キシレン等、木材の腐敗時に生じるガスが、外気と比較して所定値高い場合例えば10%以上の場合にチップの腐敗が進んでいるとして、係数を乗じる。
For example, when components in the air in the
また、チップの積まれている高さLhが所定値以上の場合、例えば、チップサイロ51の幅Dの1.5倍を超えている場合、ターンテーブル53に負荷がかかり、動力コストが増加するため、係数を乗じる。
Further, when the height Lh on which the chips are stacked is equal to or larger than a predetermined value, for example, when the height Dh exceeds 1.5 times the width D of the
《燃焼フェーズ》
燃焼フェーズは、チップを燃焼させ、熱エネルギーを供給するフェーズである。
《Combustion phase》
The combustion phase is a phase in which the chips are burned and heat energy is supplied.
燃焼ステップは下記となる。
・チップの乾燥(予熱)工程
・チップのガス化工程
・燃焼(熱供給)
・灰排出
燃焼において、理論的には炭素1mol(12グラム)が充分な温度のもと酸素と結びつい
て二酸化炭素となるときに「394k」= 0.109kWh =109Wh」である。
The combustion step is as follows.
・ Chip drying (preheating) process ・ Chip gasification process ・ Combustion (heat supply)
-Ash emission In combustion, when theoretically 1 mol (12 grams) of carbon is combined with oxygen at a sufficient temperature to form carbon dioxide, "394k" = 0.109kWh = 109Wh.
C + 02 → C02
このため、ボイラ炉内の温度は700℃程度、800℃を超えないように制御する。
C + 0 2 → C0 2
For this reason, the temperature in the boiler furnace is controlled so as not to exceed about 700 ° C and 800 ° C.
例えば、800℃を超えると灰のクリンカ問題、窒素酸化物の増加が懸念される。窒素酸
化物の生成は吸熱反応なので、エネルギーとしてはマイナス要因となる。
For example, if the temperature exceeds 800 ° C., there is a concern about the ash clinker problem and the increase in nitrogen oxides. Since the generation of nitrogen oxides is an endothermic reaction, it becomes a negative factor in energy.
炉内マネージメントは「温度」と「酸素濃度」を管理する。 In-furnace management manages “temperature” and “oxygen concentration”.
理想空燃比を維持するため、かつ燃焼適正温度を維持するための「炉内圧力」「送入空気量」のコントロールが必要であるが、これはチムニー(煙突)入り口部の「残留酸素濃度」を管理すれば良い。 In order to maintain the ideal air-fuel ratio and to maintain the proper combustion temperature, it is necessary to control the “in-furnace pressure” and “incoming air volume”. This is the “residual oxygen concentration” at the chimney entrance. Can be managed.
例えば、ボイラが、O2センサや、温度センサ、炉内への空気の送り等の制御を行う制
御装置を備え、制御装置が、O2センサにて常にモニタリングし、残留酸素が7%となるようにコントロールする。なお、空気中酸素濃度は21%分圧とする。
For example, the boiler is equipped with a control device that controls the O 2 sensor, temperature sensor, air feed into the furnace, etc., and the control device constantly monitors with the O 2 sensor, and the residual oxygen becomes 7%. Control as follows. The oxygen concentration in the air is 21% partial pressure.
また、制御装置は、炉内温度を適正温度に保つために、空気の送りをコントロールする。21%酸素分圧を含む空気の量をコントロールするわけであるが、温度を上げすぎないようにするのに空気の量を少なくすると不完全燃焼を起こす場合(一酸化炭素が含まれたままの排気)がある。 Further, the control device controls the feed of air in order to keep the furnace temperature at an appropriate temperature. The amount of air containing 21% oxygen partial pressure is controlled, but incomplete combustion occurs when the amount of air is reduced to prevent the temperature from being raised too high (carbon monoxide remains contained). Exhaust).
これをなくすために、二次空気として燃焼室に酸素7%分圧の排気ガスを戻す。いわば
、空気流量は充分な状態にして、冷却用(温度があがりすぎないため)の空気を供給する。一次空気(酸素分圧21%)と再度投入する7%酸素分圧により、チムニーへの排気ガス
はふたたび7%酸素分圧を維持するようにミックスする。
In order to eliminate this, exhaust gas with a partial pressure of
ボイラ炉内において「乾燥」「ガス化」「一次燃焼」「二次燃焼」が行われ、そして熱交換がおこなわれる。 In the boiler furnace, "drying", "gasification", "primary combustion", "secondary combustion" are performed, and heat exchange is performed.
なお、単純に一次空気(21%酸素)の流量を制御すれば良いというわけではない。ボイラでは自動制御に任せても良いが、木質チップに応じ、炉内の温度(ガス化部、一次燃焼室、二次燃焼室、チムニー入り口排気ガス温度)と、残留酸素濃度をモニタリングして、制御しても良い。 Note that the flow rate of primary air (21% oxygen) is not simply controlled. In the boiler, you may leave it to automatic control, but depending on the wood chip, monitor the furnace temperature (gasification section, primary combustion chamber, secondary combustion chamber, chimney inlet exhaust gas temperature) and residual oxygen concentration, You may control.
質の高い木質チップは、ボイラが定格稼動をしている場合、単位時間当たり・単位出力(kW)の投入量が少ないことを言う。 A high-quality wood chip means that the input amount per unit time and unit output (kW) is small when the boiler is operating at rated capacity.
また、燃焼フェーズにおいて木質バイオマス燃料管理システム110は、チップの燃焼によって得られた熱量、即ち熱の需要家に供給する熱量を検出する。例えば熱交換器を介して需要家へ熱を供給する場合に、熱交換器の1次側又は2次側の温度、1次側又は2次側に流れる熱媒体の温度及び流量を検出する。なお、熱交換器の1次側で検出する場合には、熱交換等で生じるロスを係数化して検出値に乗ずることにより、需要家へ供給した熱量を推定するようにしても良い。
In the combustion phase, the woody biomass
更に、木質バイオマス燃料管理システム110は、燃焼に用いるチップの状態を取得する。例えば、伐採フェーズ〜貯蔵フェーズの情報からチップの含水率や樹種、品質(皮を剥いたか、貯蔵時に発酵したか等)を取得する。なお、含水率は、チップを実測して得ても良い。
Furthermore, the woody biomass
そして、木質バイオマス燃料管理システム110は、このチップの状態毎に、チップの投入量に応じた熱量を求める。例えば、チップ1m3あたりの熱量を含水率や品質毎に求
めて、熱量の係数テーブルとする。また、この熱量の係数テーブルを定期的に求めて更新するようにしても良い。
And the woody biomass
この熱量の係数テーブルにより、例えば燃焼フェーズの予定量として取得したチップの量から、燃焼フェーズで得られる熱量を算出することができる。また、この熱の係数テーブルは、他のフェーズにおいても参照でき、例えばチップ化フェーズや搬送フェーズ、貯蔵フェーズでは、各フェイズで処理した処理量(推定量)の木材によって得られる熱量を算出することができる。なお、伐採フェーズや乾燥フェーズでは、木材の処理量を原木の量からチップの量に換算することで、同様に伐採フェーズや乾燥フェーズで処理した処理量(推定量)の木材によって得られる熱量を算出することができる。また、灰処理フェーズでは、灰の量をチップの量に換算することで、同様に灰処理フェーズで処理した処理量(推定量)の木材(灰)によって得た熱量を算出することができる。 With this heat quantity coefficient table, for example, the amount of heat obtained in the combustion phase can be calculated from the amount of chips acquired as the scheduled quantity for the combustion phase. This heat coefficient table can also be referred to in other phases. For example, in the chipping phase, the transfer phase, and the storage phase, the amount of heat obtained by the amount of wood processed in each phase (estimated amount) is calculated. Can do. In the logging and drying phases, the amount of heat obtained from the amount of wood treated in the logging and drying phases (estimated amount) is also converted by converting the amount of wood processed from the amount of raw wood to the amount of chips. Can be calculated. Further, in the ash treatment phase, by converting the amount of ash into the amount of chips, the amount of heat obtained from the wood (ash) of the treatment amount (estimated amount) similarly treated in the ash treatment phase can be calculated.
灰については投入木質チップ量の1%以下(重量)を基準とする。1%以下になってい
るかどうか、または0.5%以下になっているかどうかといった評価(ランク付け)を行い評価結果を蓄積する。
For ash, the standard is 1% or less (weight) of the amount of input wood chips. It evaluates (ranks) whether it is 1% or less or 0.5% or less, and accumulates the evaluation results.
図41は、燃焼フェーズに係る設備テーブルの一例を示す図である。ボイラは、設備価格が6000万円、償却期間を10年とすると年間の費用は、6000万円÷償却10年=600万円/年となる。このボイラの動力費(電力料)は、75万円/年である。また、温水等の熱媒体を循環させるポンプは、設備価格が60万円、償却期間を3年とすると年間の費用は、60万円÷償却3年=20万円/年となる。このポンプの動力費(電力料)は、12.4万円/年である。
FIG. 41 is a diagram showing an example of an equipment table related to the combustion phase. The boiler cost is 60 million yen and the depreciation period is 10 years. The annual cost is 60 million yen ÷ 10 years depreciation = 6 million yen / year. The power cost (electricity charge) of this boiler is 750,000 yen / year. In addition, a pump that circulates a heat medium such as hot water has an equipment price of 600,000 yen and a depreciation period of 3 years, so the annual cost is 600,000 yen ÷
図42は、燃焼フェーズに係る人材テーブルの一例を示す図である。この燃焼フェーズの人件費は、38万円×12か月=456万円/年である。 FIG. 42 is a diagram illustrating an example of a personnel table related to the combustion phase. The labor cost of this combustion phase is 380,000 yen × 12 months = 4.56 million yen / year.
この人件費及び設備費の年計をチップの投入量(木材の処理量)で除すと、
(600万円/年+73.1万円/年+456万円/年)÷42000m3=268.8円/チップm3となる。
Dividing the annual total of personnel and equipment costs by the amount of chips input (wood processing amount),
(6 million yen / year + 731,000 yen / year + 4.65 million yen / year) ÷ 42000m 3 = 268.8 yen / chip m 3
従って、このチップ1m3を推奨する条件(理想値)で燃焼させた場合に得られる熱量
が3,715MJ/m3の場合、燃焼フェーズにおける熱量当たりのコスト(費用)は、251.4
円/3,715MJとなる。
Therefore, when the amount of heat obtained when this chip 1m 3 is burned under the recommended conditions (ideal value) is 3,715 MJ / m 3 , the cost per unit of heat (expense) in the combustion phase is 251.4.
Yen / 3,715 MJ.
《灰処理フェーズ》
灰処理フェーズは、燃焼後の灰を処理するフェーズである。
《Ash treatment phase》
The ash treatment phase is a phase for treating the ash after combustion.
図43は、灰処理フェーズに係る設備テーブルの一例を示す図である。処理用トラックは、設備価格が300万円、償却期間を6年とすると年間の費用は、300万円÷償却6年=50万円/年となる。このトラックの燃料費は、45万円/年である。 FIG. 43 is a diagram showing an example of an equipment table related to the ash treatment phase. If the equipment price is 3 million yen and the depreciation period is 6 years, the annual cost will be 3 million yen ÷ 6 years of depreciation = 500,000 yen / year. The fuel cost of this truck is 450,000 yen / year.
図44は、灰処理フェーズに係る人材テーブルの一例を示す図である。本実施形態では、灰処理フェーズに専従の作業者をおかずに、他の業務と兼務し、一週間のうち1日作業
を行うこととしたため、貯蔵フェーズの人員は0.2人とした。この貯蔵フェーズの人件費は、38万円×12か月×0.2=91.2万円/年である。
FIG. 44 is a diagram showing an example of a human resource table related to the ash processing phase. In the present embodiment, since there is no full-time worker in the ash treatment phase and the other work is concurrently performed and the work is performed for one day in one week, the number of personnel in the storage phase is 0.2. The personnel cost for this storage phase is 380,000 yen x 12 months x 0.2 = 912,000 yen / year.
この人件費及び設備費の年計を灰となったチップの量(木材の処理量)で除すと、
(50万円/年+45万円/年+91.2万円/年)÷42000m3=44.3円/チップm3となる。
Dividing this annual total of labor costs and equipment costs by the amount of ash chips (wood processing amount)
(500,000 yen / year + 450,000 yen / year + 912,000 yen / year) ÷ 42000m 3 = 44.3 yen / chip m 3
従って、このチップ1m3を推奨する条件(理想値)で燃焼させた場合に得られる熱量
が3,715MJ/m3の場合、灰処理フェーズにおける熱量当たりのコスト(費用)は、33.6円/3,715MJとなる。
Therefore, when the amount of heat obtained when this chip 1m 3 is burned under the recommended conditions (ideal value) is 3,715 MJ / m 3 , the cost per unit of heat in the ash treatment phase is 33.6 yen / 3,715 MJ. It becomes.
図45は、この灰処理コストの算出手法の一例を示す図である。図45に示すように、チップ化フェーズのチップコストCdに、設備費(機械減価償却)係数k2、人件費(労働賃金)係数k3、重金属重量別処理工数テーブルk12、灰の重金属重量w2、自治体指定の処理方法データd9を加え、式5のように灰処理コストCeを求める。 FIG. 45 is a diagram showing an example of a method for calculating the ash treatment cost. As shown in FIG. 45, in addition to the chip cost Cd of the chip conversion phase, the equipment cost (mechanical depreciation) coefficient k2, the labor cost (labor wage) coefficient k3, the processing man-hour table k12 by heavy metal weight, the heavy metal weight w2 of ash, the local government The specified processing method data d9 is added, and the ash processing cost Ce is obtained as shown in Equation 5.
Ce=Cd+(k2×(w2×k12)+(k3×(w2×kl))・・・(式5)
また、灰処理フェーズでは、図46に示すように灰の品質管理を行い、式6のように灰の重量を求め、式7のように灰の重金属重量を求める。
Ce = Cd + (k2 × (w2 × k12) + (k3 × (w2 × kl)) (Formula 5)
Further, in the ash treatment phase, ash quality control is performed as shown in FIG. 46, the ash weight is obtained as shown in
w1=w5×k9×(w6×k8)・・・(式6)
w2=w5×k10×(w6×k11)・・・(式7)
w1 = w5 × k9 × (w6 × k8) (Formula 6)
w2 = w5 × k10 × (w6 × k11) (Expression 7)
《熱課金フェーズ》
熱課金フェーズは、燃焼フェーズで供給した熱エネルギーに対する課金等を行うフェーズである。例えば本実施形態では、以下の工程1)〜3)を行う。
《Heat billing phase》
The heat billing phase is a phase in which billing or the like is performed on the heat energy supplied in the combustion phase. For example, in this embodiment, the following steps 1) to 3) are performed.
工程1)供給した熱量に応じて対価(熱代金)を請求する。
工程2)得られた対価に応じて、熱量当たりの対価を求める。
工程3)前記熱量当たりの利益に応じて、前記各フェーズの係数テーブルを更新する。
工程1)では、所定期間に燃焼フェーズで熱の需要家へ供給した熱量に基づいて、対価(請求金額)を算出し、請求データを作成し、需要家の宛先(請求先)への請求データの送信や、請求データに基づく引き落とし、請求書の印刷出力等の請求処理を行う。なお、対価の算出は、原油やガスの価格と連動して決定するようにしても良い。
工程2)では、工程1)で求めた対価に応じて、熱量当たりの対価を算出し、各フェー
ズの熱量当たりの費用と対比してユーザへ提示する。これにより、ユーザは、木質バイオマス燃料の各フェーズのコストと熱エネルギー供給によって得られる対価とを容易に比較できる。例えば、上流側のフェーズ(施業計画フェーズ)から下流側のフェーズ(熱課金フェーズ等)の熱需要や熱代金を見て採算のとれる原価を想定して経営判断をすることができる。逆に、下流側のフェーズ(熱課金フェーズ等)から上流側のフェーズ(施業計画フェーズ)の採算のとれる山や伐採権等の購入価格を判断することが出来る。
Step 1) Charge the price (heat price) according to the amount of heat supplied.
Step 2) Calculate the price per calorie according to the price obtained.
Step 3) Update the coefficient table of each phase according to the profit per heat quantity.
In step 1), the consideration (billing amount) is calculated based on the amount of heat supplied to the heat consumer in the combustion phase in a predetermined period, billing data is created, and billing data to the consumer destination (billing destination) Billing processing, such as sending a message, debiting based on billing data, and printing out a bill. The calculation of the consideration may be determined in conjunction with the price of crude oil or gas.
In step 2), the price per calorie is calculated according to the price obtained in step 1) and presented to the user in comparison with the cost per calorie of each phase. Thereby, the user can easily compare the cost of each phase of the woody biomass fuel with the value obtained by supplying thermal energy. For example, it is possible to make a management decision by assuming a cost that can be profitable by looking at the heat demand and heat price from the upstream phase (operation planning phase) to the downstream phase (heat billing phase, etc.). Conversely, it is possible to determine the purchase price of a profitable mountain, logging right, etc. from the downstream phase (heat billing phase, etc.) to the upstream phase (operation planning phase).
以上のように本実施形態によれば、各フェーズの費用や品質の情報が得られ、木質バイオマス燃料の利用に係る各フェーズの管理を容易に行うことができる。また、現時点で稼働しているシステムにおける木質バイオマス燃料の利用に関し、各フェーズの改善策を提示できる。なお、上記の実施形態で、木質バイオマス燃料管理システム110は、前記変動要因の入力値に応じて、係数テーブルに基づく処理係数を決定する例を示したが、これに限らず、前記入力値から前述の処理係数を算出する関数(所定関数)を定義しておき、各フェーズにおいて、所定関数に前記変動要因の入力値を入力して処理係数を算出しても良い。
As described above, according to the present embodiment, information on the cost and quality of each phase can be obtained, and management of each phase relating to the use of woody biomass fuel can be easily performed. In addition, improvement measures for each phase can be presented regarding the use of woody biomass fuel in the currently operating system. In the above-described embodiment, the wood biomass
<<実施形態2>>
前述の実施形態1では、各フェーズにおける木材の処理量等を推定して熱量当たりのコストを求める例を示したが、実際に木材の処理を行うと、実際の木材の処理量が確定する
ので、開始すると、木材の処理量が確定するので、この処理量に基づいて熱量当たりのコスト等を求めるように管理しても良い。特に本実施形態2では、グラップルを用いて作業を行った場合に、グラップルの動作から木材の処理量を自動的に取得し、この木材の処理量を用いて熱量当たりのコスト等を求める。なお、本実施形態2において、前述の実施形態1と同一の構成には、同符号を付すなどして、再度の説明を省略する。
<<
In the first embodiment described above, an example in which the processing amount of wood in each phase is estimated to obtain the cost per heat amount is shown. However, when actual processing of wood is performed, the actual processing amount of wood is determined. When the processing is started, the amount of wood to be processed is determined. Therefore, management may be performed so as to obtain the cost per heat amount based on the amount of processing. In particular, in the second embodiment, when work is performed using a grapple, the processing amount of wood is automatically acquired from the operation of the grapple, and the cost per heat amount is obtained using the processing amount of wood. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
従来、木材の処理量は、例えば、伐採した木材や積材した木材の量を人手によって計数しており、このための人手を必要とするので、作業効率を低下させる要因となっていた。 Conventionally, the amount of timber processed is, for example, manually counting the amount of timber that has been cut or stacked, and this has been a factor that reduces work efficiency.
そこで、本実施形態2では、グラップルにセンサ等を備えてデータ取得装置100を構成し、グラップルを用いて作業を行った際の木材の処理量をデータ取得装置100で取得し、この木材の処理量に基づいて熱量当たりのコスト等を管理する。
Therefore, in the second embodiment, the grapple is provided with a sensor or the like to constitute the
<装置構成>
本実施形態2のグラップルのデータ取得装置100では、図47に示すように、作業装置としてグラップル14を備える重機10と、グラップル14や重機10の状態を検出する複数のセンサ20と、センサ20から取得したデータを記録及び演算処理するコンピュータ30を備えている。
<Device configuration>
In the grapple
図48は、グラップル14を備えた重機10の一例を示す図である。重機10は、例えば、クローラ2を有する下部走行体3と、この下部走行体3に対して本体旋回ベアリング(不図示)を介して旋回自在に支持され、旋回モータ43により旋回駆動される上部機体5とを備えている。上部機体5の前側には、ブーム6、アーム8、グラップル14等からなる作業装置が設けられている。ブーム6は、上部機体5の前側に揺動可能に連結され、ブームシリンダ7の伸縮によって駆動される。アーム8は、ブーム6の先端に揺動自在に連結され、アームシリンダ9の伸縮によって駆動される。グラップル14は、このアーム8の先端の第1連結軸19と、シリンダ11の先端及びアーム8の先端に連結されたリンク部材13の一端に設けた第2連結軸12とに連結されている。なお、重機10の構成は、これに限らず、クローラ2に代えてホイールを備えても良く、また、下部走行体3を有さず地面等に固定するものであっても良い。
FIG. 48 is a diagram illustrating an example of the
図49、図50は、本実施形態2のグラップル14の一例を示す図である。グラップル14は、第1連結軸19が挿入される第1軸受部21及び第2連結軸12が挿入される第2軸受部22が設けられたブラケット23を備えている。このブラケット23は、第1軸受部21及び第2軸受部22とリンク部材13との位置関係により、グラップルシリンダ11を伸縮操作することで、ブラケット23が図49のAの方向に揺動するようになっている。
49 and 50 are diagrams illustrating an example of the
そして、ブラケット23とフレーム35とが旋回ベアリング(不図示)を介して接続され、旋回モータ31の駆動により、フレーム35がブラケット23に対して図48のB方向に旋回可能となっている。
The
フレーム35は、箱形に構成され、Z方向の枢軸34を介して一対のグラップルアーム40が装着されており、これらグラップルアーム40は不図示の油圧シリンダにより枢軸34廻り(C方向)へ対称的に揺動駆動される。また、フレーム35の側部には、木材切断手段であるチェーンソー50が設けられ、油圧モータ51の駆動により、木材の玉切り等を行う。なお、チェーンソー50は、オプションであり、省略されても良い。即ち、本発明のグラップルとは、ソー付きグラップルであっても良いし、チェーンソーを備えないグラップルであっても良い。この他、オプションとして、枝払い用のサイドナイフ(カッター)や、送材機構を備えても良い。また、本発明のグラップルは、プロセッサやハーベ
スタを構成するものであっても良い。本発明のグラップルは、プロセッサやハーベスタにおける把持機構であってもよく、本発明のグラップルのデータ取得装置は、この把持機構を備えたプロセッサやハーベスタに適用することもできる。
The
図51は、重機10及びグラップル14の制御系の説明図である。本例では、油圧アクチュエータとして、ブーム6、アーム8、グラップル14の各油圧シリンダ7,9,11のほか、左右の走行モータ41,42と旋回モータ43、グラップルアーム40の開閉を行
うシリンダ49、旋回モータ31、チェーンソー用の油圧モータ51等を具備している。なお、図51の例は一例であり、サイドナイフや送材機構等、他の機構を備えても良いし、一部の機構を省略しても良い。
FIG. 51 is an explanatory diagram of the control system of the
コントロールバルブ211〜213は、供給路L1に接続され、コントローラ61からの制御信号に基づいて、それぞれ左右の走行モータ41,42と旋回モータ43へ加える
油圧量、即ち各モータ41〜43の駆動量を制御する。また、コントロールバルブ214〜216は、供給路L2に接続され、コントローラ61からの制御信号に基づいて、それぞれ、ブーム6、アーム8、グラップル14を揺動させる各油圧シリンダ7,9,11へ加える油圧量、即ち各油圧シリンダ7,9,11の駆動量を制御する。そして、コントロールバルブ217〜219は、供給路L3に接続され、コントローラ61からの制御信号に基づいて、それぞれグラップルアーム40の開閉を行う開閉シリンダ49、旋回モータ31、チェーンソー用の油圧モータ51へ加える油圧量、即ち開閉シリンダ49又は各モータ31,51の駆動量を制御する。
The
センサ231〜239は、各アクチュエータ7,9,11,31,41,42,43,49,51の動作状態を検出するセンサ20の一形態であり、圧力センサーや、角度センサ、加速度センサ、速度センサ、また、これらの組み合わせである。センサ231〜233は、走行モータ41,42、旋回モータ43の回転速度や回転方向、回転量を検出する。
センサ234〜236は、それぞれ、ブーム6、アーム8、グラップル14を揺動させる各油圧シリンダ7,9,11の駆動量を検出する。なお、センサ234〜236は、上部機体5に対するブーム6の角度又は回転量、ブーム6に対するアーム8の角度又は回転量、アーム8に対するグラップル14の角度又は回転量を検出するものでもよい。センサ237〜239は、それぞれグラップルアーム40の開閉を行う開閉シリンダ49、旋回モータ31、チェーンソー用の油圧モータ51の駆動量を検出し、センサ240は、グラップル14が把持した木材の重量を検出する。
The
The
この他、重機10には、位置センサ241、加速度センサ242、地磁気センサ243、気圧センサ244を備えている。位置センサ241は、例えば、GPS(Global Positioning System)衛星からの信号を受信して位置情報を求めるGPS受信機である。なお
、これに限らず、加速度センサ242や地磁気センサ243による検出データに基づき、自律航法によって位置を求めるものであっても良い。
In addition, the
操作部65は、オペレータによる重機10に対する操作をコントローラ61に入力するものであり、左レバー651、右レバー652、左前後進レバー653、右前後進レバー654、グラップル開閉スイッチ655、グラップル旋回スイッチ656、チェーンソースイッチ657を具備している。
The
左レバー651は、左右に動かすことで、旋回モータ43を駆動させて下部走行体3に対して上部機体5を左右に回転させ、前後に動かすことで、アームシリンダ9を伸縮させてアーム8を上下に揺動させる。右レバー652は、左右に動かすことで、グラップルを前後に揺動させ、前後に動かすことで、ブームシリンダ7を伸縮させてブーム6を上下に揺動させる。左前後進レバー653は、走行モータ41の回転方向を操作して、左側のク
ローラ2を前進又は後進させる。右前後進レバー654は、走行モータ42の回転方向を操作して、右側のクローラ2を前進又は後進させる。グラップル開閉スイッチ655は、グラップルアーム40の開閉を操作し、グラップル旋回スイッチ656は、旋回モータ31によるフレーム35の旋回、即ちグラップルアーム40の旋回を制御し、チェーンソースイッチ657は、チェーンソー50のON/OFFを制御する。
The
油圧ポンプ66にはポンプレギュレータ67が設けられ、油圧ポンプ66の吐出量がこのレギュレータ67を通じてコントローラ61によって制御される。
The
コンピュータ30は、コントローラ61に入力された操作の履歴と、センサ20によって検出した各部のデータを記録する。また、コンピュータ30は、センサ20によって検出した各部のデータに基づいて所定時間あたりの木材の処理量を算出する。
The
コンピュータ30のハードウェア構成は、図3に示すコンピュータ1000と同様であり、CPU(Central Processing Unit)1001、主記憶装置1002、補助記憶装置
(外部記憶装置)1003、通信IF(Interface)1004、入出力IF(Interface)1005、ドライブ装置1006、通信バス1007を備えている。
この場合、CPU1001は、プログラムを実行することにより本実施形態2に係る処理等を行い、例えば処理結果取得部の機能を実現する。処理結果取得部は、重機10(作業装置を含む)やグラップル14の動作状態を検出するセンサ20による検出結果に基づいて、所定時間あたりの木材の処理量を算出すると共に、作業装置及び前記グラップルの動作履歴を求める。主記憶装置1002又は補助記憶装置1003は、センサ20による検出結果や、操作履歴を記憶する。コンピュータ30は、通信IF1004を介してネットワークNに接続し、例えば、前述のコンピュータ1000と通信を行う。このように、コンピュータ30は、コンピュータ1000とは別体に備えられ、ネットワークを介して情報を送受信するものであっても良いし、コンピュータ1000と一体に構成されても良い。
The hardware configuration of the
In this case, the
図52は、コンピュータ30によるデータ取得方法の説明図である。重機10の運転が開始された場合、コンピュータ30は図52の処理を周期的に実行する。コンピュータ30は、先ず、コントローラ61に入力された操作を取得し(ステップS10)、操作履歴として記憶装置1003に記憶する(ステップS20)。また、コンピュータ30は、センサ20による検出値をコントローラ61から取得し(ステップS30)、記憶装置1003に記憶する(ステップS40)。
FIG. 52 is an explanatory diagram of a data acquisition method by the
次に、コンピュータ30は、作業結果を取得する所定タイミングに達したか否かを判定し、所定タイミングに達していなければ図52の処理を終了し(ステップS50、No)、所定タイミングに達していれば(ステップS50、Yes)、所定期間内の操作履歴を作
業結果として取得し(ステップS60)、所定時間あたりの木材の処理量等の作業結果を算出する(ステップS70)。また、コンピュータ30は、比較データを取得し(ステップS
80)、この比較データと対比させてステップS60、S70で求めたデータを出力する(ステップS90)。
Next, the
80) The data obtained in steps S60 and S70 are output in comparison with the comparison data (step S90).
図53は、ステップS60,S70で取得した作業結果の出力例を示す図である。図53では、ステップS70で算出した1時間あたりの木材の処理量、及びステップS60で取得した操作履歴、例えば1m3の木材の処理量(収穫量)を得た期間の操作履歴(所定
収穫量あたりの操作履歴とも称す)として、クローラの移動量、グラップル14の開閉回数、上部機体5の旋回回数を比較例と対比して示している。これに限らず操作履歴は、例えばグラップル14の挟み圧力の合計や平均、アームを動かした距離、クローラに対する上部機体の回転量、燃料の消費量、運転席の各種操作レバーの操作履歴であっても良い。
FIG. 53 is a diagram showing an output example of the work result acquired in steps S60 and S70. In FIG. 53, the amount of wood processed per hour calculated in step S70 and the operation history acquired in step S60, for example, the operation history (predetermined amount of harvest) of the 1 m 3 wood processing amount (harvest amount). The operation amount of the crawler, the number of times of opening / closing the
図54は、グラップルや重機の移動軌跡の出力例を示す図である。図54(A)は比較例を示し、図54(B)は本実施形態のグラップルのデータ取得装置で実測した作業結果を示す。図54において、実線76は加速度センサで検出したグラップル14の移動軌跡であり、破線77は加速度センサで検出した重機10の移動軌跡である。図54(B)の例は図54(A)と比べてグラップルやクローラの移動量が多く、無駄に動いていることを示している。
FIG. 54 is a diagram illustrating an output example of the movement trajectory of a grapple or heavy equipment. FIG. 54 (A) shows a comparative example, and FIG. 54 (B) shows a work result measured by the grapple data acquisition device of this embodiment. In FIG. 54, a
比較例は、例えば、現場の傾斜や樹種、植栽密度等の条件毎に効率良く作業を行った場合の例を予め記憶しておき、現場の条件と対応する例を読み出す。なお、比較例は、効率の良い例に限らず、効率の悪い例であっても良い。例えば、現場の条件と対応する効率の良い例と悪い例を読み出して、両方の例と作業結果を対比させて出力する構成としても良い。 In the comparative example, for example, an example in which work is efficiently performed for each condition such as the slope of the site, the tree type, and the planting density is stored in advance, and an example corresponding to the site condition is read. The comparative example is not limited to an efficient example but may be an inefficient example. For example, a configuration may be adopted in which efficient examples and bad examples corresponding to on-site conditions are read, and both examples are compared with work results and output.
また、比較例は、ネットワークNを介して接続された他のグラップルのデータ取得装置のコンピュータ30から、最も効率が良いものや、条件が適合したもの等を読み出すようにしても良い。更に、比較例は、過去の作業結果のうち、最も効率が良いものや、条件が適合したもの等であっても良い。
Further, in the comparative example, the most efficient one or the one that meets the conditions may be read from the
ステップS50における作業結果を取得するタイミングは、予め定めた期間や時間帯を
所定タイミングとするものでも良いし、操作部等からオペレータによって入力されるものであっても良い。例えば、伐倒、集材、枝払、玉切り、はい積、積込、荷下ろしといった作業を行う際に、この作業の種類と作業の開始を入力し、この作業が完了した時に終了を入力し、この作業の開始から終了までの木材の処理量や操作履歴を取得する。このように作業の種類を入力する場合、比較例も作業の種類に応じて読み出す構成としても良い。
The timing for acquiring the work result in step S50 may be a predetermined period or a predetermined time period, or may be input by an operator from an operation unit or the like. For example, when performing operations such as felling, collecting, branching, cutting, loading, loading, and unloading, enter the type of work and the start of the work, and enter the end when this work is completed. Then, the processing amount and operation history of wood from the start to the end of this work are acquired. In this way, when inputting the type of work, the comparative example may be read according to the type of work.
また、グラップル14や重機10の動作に基づいて作業の種類や作業の開始及び終了のタイミングをコンピュータ30が判断しても良い。例えば、グラップル14で立木の樹幹を垂直方向に把持し、水平方向にチェーンソーを動かして樹幹を切断する動作を行った場合、この動作を伐倒作業と判定し、この動作の開始と終了をそれぞれ、伐倒作業の開始と終了とする。
Further, the
更に、グラップル14で樹木を把持し、クローラ2を動作させて特定の位置まで移動して、グラップル14を開き、樹木を下す動作を繰り返し行った場合、この動作を集材作業と判定し、この最初の動作の開始から最後に繰り返した動作の終了までを集材作業の開始から終了と判定する。なお、樹木を伐倒し、続けて集材する場合、これを一連の作業として判定しても良いし、樹木を把持して特定の位置まで移動して樹木を下すまでの動作を抽出して集材作業と判定しても良い。
Furthermore, when the tree is gripped by the
また、伐倒後、グラップル14で水平方向に樹木を把持し、垂直方向にチェーンソーを動かして樹木を切断する動作を繰り返し行った場合、この動作を玉切り作業(切断作業)と判定し、この最初の動作の開始から最後に繰り返した動作の終了までを玉切り作業の開始から終了と判定する。なお、玉切り作業と判定した場合、玉切りした回数(切断数)を造材数として記録し、玉切りする際にグラップル14で把持した樹木の直径をセンサによって検出して記録する。なお、所定の長さ(例えば2m)で玉切りする場合、次式のように、この造材数に長さと直径を乗じて木材の処理量(造材量)を算出しても良い。
In addition, after the tree felling, when the
木材の処理量=造材数×長さ×直径
更に、集材された樹木をグラップル14で把持して持ち上げ、アーム(上部機体5)を旋回させてトラックの荷台のような所定範囲内の所定高さでグラップル14を開く動作を
繰り返し行った場合、これらの動作を積込作業と判定し、この最初の動作の開始から最後に繰り返した動作の終了までを積込作業の開始から終了と判定する。なお、積込作業と判定した場合、グラップル14で持ち上げた樹木の重量をセンサで検出し、積込作業の開始から終了までに持ち上げた(積み込みした)樹木の重量を総計して木材の処理量として求めても良い。これに限らず、樹木を持ち上げた際にグラップル14で把持した樹木の直径をセンサによって検出し、この直径に玉切りした長さ(例えば2m)と所定高さでグラップル14を開く動作の繰り返し数(積み込み数)を乗じて木材の処理量(造材量)を算出しても良い。
Amount of wood processed = number of lumbers × length × diameter Further, the collected trees are gripped and lifted by the
木材の処理量=直径×長さ×積み込み数
また、トラックの荷台のような所定範囲内の所定高さから樹木をグラップル14で把持して持ち上げ、アーム(上部機体5)を旋回させて地面付近でグラップル14を開く動作を繰り返し行った場合、これらの動作を荷下ろし作業と判定し、この最初の動作の開始から最後に繰り返した動作の終了までを荷下ろし作業の開始から終了と判定する。なお、荷下ろし作業と判定した場合、グラップル14で持ち上げた樹木の重量をセンサで検出し、荷下ろし作業の開始から終了までに下ろした樹木の重量を総計して木材の処理量として求めても良い。これに限らず、樹木を持ち上げた際にグラップル14で把持した樹木の直径をセンサによって検出し、この直径に玉切りした長さ(例えば2m)と地面付近でグラップル14を開く動作の繰り返し数(荷下ろし数)を乗じて木材の処理量(造材量)を算出しても良い。
Wood treatment amount = Diameter x Length x Number of loadings Also, grab the tree with a grapple 14 from a certain height within a certain range, such as a truck bed, and turn the arm (upper body 5) around the ground When the operation of opening the
木材の処理量=直径×長さ×荷下ろし数
そして、樹木をグラップル14で把持して持ち上げ、アーム(上部機体5)を旋回させて所定範囲内でグラップル14を開く動作を繰り返して樹木を平行に並べ、樹木の方向を直交方向に代えて次の段を積む動作を行った場合、これらの動作をはい積作業と判定し、この最初の動作の開始から最後に繰り返した動作の終了までをはい積作業の開始から終了と判定する。
なお、これら伐倒、集材、枝払、玉切り、はい積、積込、荷下ろしの作業は、全てを一台の重機10(グラップル14)で行うことに限定されるものではなく、これらの作業を複数台で分担して行ってもよいし、各作業を複数台で行ってもよい。例えば、伐倒作業及び集材作業をハーベスタで行い、枝払作業及び玉切り作業をプロセッサ又はソー付きグラップル14を備えた重機10で行い、はい積作業や積込作業、荷下ろし作業をグラップル14を備えた重機10で行ってもよい。即ち、これらの作業の分担は、現場の傾斜や作業道の状況等に応じて適宜設定できる。また、これらの作業を複数の機械(ハーベスタや、プロセッサ、グラップル14を備えた重機10)で行う場合、グラップルのデータ取得装置100が全ての機械を管理する構成でもよいし、一部の機械を管理する構成でもよい。
Processing amount of wood = diameter × length × unloading number Then, hold the tree with the
In addition, these felling, gathering, branching, cutting, loading, loading, and unloading operations are not limited to being performed by one heavy machine 10 (grapple 14). These operations may be performed by a plurality of units, or each operation may be performed by a plurality of units. For example, felling work and gathering work are performed by a harvester, pruning work and chopping work are performed by a
そして、コンピュータ30が、上記のように取得した木材処理量をコンピュータ1000へ送信する。このときコンピュータ30は、行った作業の種類が伐倒であれば伐採フェーズ、玉切りやはい積であれば乾燥フェーズなど、作業の種類に応じてフェーズを判定し、どのフェーズの木材処理量かを示す情報を木材処理量に付加して送信しても良い。なお、フェーズの判定は、積込や荷下ろし等の作業を行った位置が、乾燥場所として登録された位置であれば乾燥フェーズ、貯蔵場所として登録された位置であれば貯蔵フェーズのように、位置に応じてフェーズを判定しても良い。また、フェーズを示す情報は、オペレータが入力しても良い。
Then, the
データ取得装置100から木材処理量を受信したコンピュータ1000は、この木材処理量に基づいて熱量当たりのコスト等を算出する。例えば、図4のステップS10にて取得する予定量として、データ取得装置100から受信した木材処理量を用いる。例えば、前段のフェーズにてデータ取得装置100が取得した木材処理量を対象フェーズの予定量
とし、以降のステップS20〜S80を行うことで熱量当たりのコストを算出する。
The
また、図5のステップS10Bにて取得する推定量として、データ取得装置100から受信した木材処理量を用いる。例えば、後段のフェーズにてデータ取得装置100が取得した木材処理量を対象フェーズの推定量とし、以降のステップS20〜S80を行うことで熱量当たりのコストを逆算する。
Further, the wood processing amount received from the
更に、図9のステップS210にて読み出す現状データとして、データ取得装置100から受信した木材処理量を用い、以降のステップS220〜S260を行うことで改善提案を出力する。
Furthermore, the improvement proposal is output by performing subsequent steps S220 to S260 using the wood processing amount received from the
このように、本実施形態2によれば、グラップル14を用いた作業の木材処理量を取得でき、この木材処理量に基づいて、熱量当たりのコストを求めることにより、木材処理量の測定のための手間を省き、作業効率を低下させることなく、実際の木材処理量に基づき、精度良く熱量当たりのコストを算出できる。
As described above, according to the second embodiment, it is possible to acquire the wood processing amount of the work using the
また、グラップル14を用いた作業の木材処理量に基づいて、改善提案を求めることで、実際の木材処理量に基づき、適切な改善提案を出力することができる。
In addition, by obtaining the improvement proposal based on the wood processing amount of the work using the
<<実施形態3>>
本実施形態3は、グラップル14に割り入れ部を設け、グラップル14による把持作業と同時に木材(丸太)を割る例を示す。以下、この木材を割る動作を割入れとも称す。伐採直後の生木は水分を多く含んでおり、このまま燃料に用いると、水分が燃焼を妨げるため、伐採後に木材を乾燥させる必要がある。この乾燥に必要な期間が長すぎると、乾燥場所を長期間占有し、木材の供給が滞ることになり、効率良く木質バイオマス燃料を供給することができなくなってしまう。このため、伐採した生木を割り、乾燥を早めるのが望ましい。但し、割入れのための工程を増加させると、造材速度が低下し、作業効率の低下を招くこともある。
<<
The third embodiment shows an example in which an interrupting portion is provided in the
そこで、本実施形態3では、グラップル14に割り入れ部を設け、グラップル14で丸太を把持すると同時に割り入れが行えるようにしている。
Therefore, in the third embodiment, an interrupting portion is provided in the
図55は、グラップル14に割り入れ部80を備えた例を示す図である。グラップル14は、フレーム35に対し枢軸34を介して一対のグラップルアーム40を揺動可能に具備している。グラップルアーム40は、側面視において湾曲し、湾曲した内側の凹部を向かい合わせて対を成し、この内側の凹部で木材を把持する。グラップルアーム40は、軸支された基端部と反対側の先端部と、高さ方向の中央部に割り入れ部80を備えている。なお、割り入れ部80は、グラップルアーム40の先端部と中央部の2カ所に限らず、3カ所以上設けても、先端部又は中央部の何れかに設けても良い。割り入れ部80は、湾曲したグラップルアーム40の内側、即ち曲率中心側に向けて突出した形状であり、図56に示すようにグラップル14の側面(X−Y断面)において、楔形となっている。割り入れ部80の外形は、図57(A)に示すように円錐形であっても、図57(B)に示すようにZ軸方向(把持される樹木の長手方向)に長手のブレード状であっても良い。
FIG. 55 is a diagram illustrating an example in which the
割り入れ部80のX−Y断面、即ち木材の長手方向と直交する断面において、頂点81と側面82が成す角度θ(図56)は、任意に設定できるが、例えば20°〜60°としてもよい。また、割り入れ部80の高さH、即ちグラップルアーム40から内側へ突出した距離は、任意に設定できるが、例えば20mm〜60mmとしてもよい。更に、割り入れ部80の図57(B)におけるZ軸方向の長さは、任意に設定できるが、例えば100mm〜150mmとしてもよい。
The angle θ (FIG. 56) formed by the apex 81 and the
図58(A)は、割り入れ部80を備えたグラップルアーム40の先端部で木材89を把持した状態を示し、図58(B)は、割り入れ部80を備えたグラップルアーム40の内側凹部で木材89を把持した状態を示す。このように割り入れ部80を備えたグラップルアーム40で木材89を把持することで、割り入れ部80を木材89に刺衝し、木材89を割り、繊維方向(長手方向)に亀裂を生じさせることができる。
58A shows a state in which the
ここで木材89を割るとは、木材89を半割りして2つに分けることに限るものではなく、刺衝した割り入れ部80を起点に亀裂を生じさせるだけでも良い。木材89を完全に割って2つに分けると、その後、木材89を運搬する際の手間が増えることがあり、また、亀裂を生じさせるだけでも乾燥を早める効果が充分にあるため、木材89を完全には割らず、亀裂を生じさせる程度に抑えても良い。
Here, dividing the
例えば、割り入れ部80の高さHが高く、角度θが大きいと亀裂が大きくなる傾向にあるので、把持する木材89の直径に応じた高さH、角度θの割り入れ部80を備えるようにしても良い。また、細い木材89は、図58(B)のように把持して中央部に設けた割り入れ部80で浅く割り、太い樹木は図58(A)のように把持し、高い圧力をかけて先端部に設けた割り入れ部80で深く割るようにしても良い。
For example, since the crack H tends to increase when the height H of the interrupting
割り入れ部80は、溶接等によりグラップルアーム40に固設されたものであっても、グラップルアーム40と一体的に成形されたものであっても、着脱可能に取り付けられたものであっても良い。
The interrupting
図59は、割り入れ部80をグラップルアーム40と別体のアタッチメントとして構成し、着脱可能に取り付けた例を示す。図59(A)に示すように割り入れ部80は、X−Y断面の形状がコの字状の取付部83を備え、この取付部83のスリット83Aと反対側に凸部84を備えている。そして、図59(B)に示すように、この取付部83のスリット83Aにグラップルアーム40の一部40Aを嵌合し、締結部材(ネジ)85で固定する。即ち、グラップルアーム40の一部40Aを挟むように締結部材85を締めつけることで割り入れ部80をグラップルアーム40に取り付け、締結部材85を緩めることで割り入れ部80をグラップルアーム40から取り外すことができる。また、図59(C)に示すように、取付部83のスリット83Aの内面とグラップルアーム40の一部40Aとの間に緩衝部材86を具備してもよい。このように緩衝部材86を備えることで、作業時の振動や衝撃を吸収して締結部材85が緩むことを防止し、締結を強固にすることができる。なお、割り入れ部80の着脱機構は、この構成に限らず、着脱が可能で、割入れ作業時に外れない程度にグラップルアーム40に対して固定できれば如何なる構成であってもよい。
FIG. 59 shows an example in which the interrupting
このように割り入れ部80をグラップルアーム40と別体のアタッチメントとして構成したことにより、既存のグラップル14に割り入れ部80を後付けして割り入れを行うことができる。また、締結部材85による着脱が可能なため、割り入れが不要なときには、割り入れ部80をグラップル14から外し、割り入れが必要なときに、割り入れ部80をグラップル14に取り付けることができる。また、把持する樹木の直径や樹種等に応じて所望の高さH及び所望の角度θの割り入れ部80に交換することができる。
As described above, since the interrupting
例えば、木材の密度(比重)が0.5未満の場合に、割り入れ部80の角度θを40°、木材の密度(比重)が0.5以上の場合に、割り入れ部80の角度θを30°とする。
For example, when the density (specific gravity) of wood is less than 0.5, the angle θ of the interrupting
このように本実施形態3によれば、集材、積込、はい積、荷下ろし等、木材を把持する作業と同時に木材を割ることができ、木材の乾燥を早め、作業効率を向上させることがで
きる。
As described above, according to the third embodiment, it is possible to break the wood simultaneously with the work of gripping the wood such as collecting, loading, loading, unloading, etc., speeding up the drying of the wood and improving the work efficiency. Can do.
また、コンピュータ30の処理結果取得部は、割り入れ部80を備えたグラップル14で把持した木材89について、割入れをした木材89として記憶装置(例えば、補助記憶装置1003)に記憶し、割り入れ部80によって割った処理の処理結果として、割入れしていない木材の乾燥期間に所定の係数を乗じて、割入れした木材89の乾燥期間が割入れしていない木材の乾燥期間と比べて短くなるように算出しても良い。例えば、割入れをしていない木材89の乾燥期間が10カ月の場合に、割入れした木材89の場合には所定の係数(例えば0.8)を乗じて乾燥期間を8カ月と算出しても良い。
Further, the processing result acquisition unit of the
そして、上記乾燥期間に基づき乾燥フェーズの変動テーブルを更新する。これにより、割入れを行った場合の乾燥期間をコスト等の算出に反映させることができ、精度良く熱量当たりのコストを算出することができる。 Then, the fluctuation table of the drying phase is updated based on the drying period. Thereby, the drying period at the time of performing an interruption can be reflected in calculation of cost etc., and the cost per calorie | heat amount can be calculated accurately.
2 クローラ
3 下部走行体
4 本体旋回ベアリング
5 上部機体
6 ブーム
7 ブームシリンダ
8 アーム
9 アームシリンダ
10 重機
11 グラップルシリンダ
14 グラップル
20 センサ
30 コンピュータ
35 フレーム
40 グラップルアーム
61 コントローラ
65 操作部
89 木材
100 データ取得装置
110 木質バイオマス燃料管理システム
111 予定量取得部
112 設備情報取得部
113 人材情報取得部
114 変動要因受付部
115 処理係数決定部
116 費用算出部
117 換算部
118 出力制御部
119 改善提案部
121 設備テーブル
122 人材テーブル
123 係数テーブル
124 変動テーブル
2
Claims (9)
木材の伐採フェーズ、乾燥フェーズ、チップ化フェーズ、運搬フェーズ、貯蔵フェーズ、燃焼フェーズ、灰処理フェーズの少なくとも一つを対象フェーズとし、
前記対象フェーズで処理される木材の予定量を取得する予定量取得部と、
前記対象フェーズの実施に用いる設備の種類及び設備費を示す設備情報を取得する設備情報取得部と、
前記対象フェーズの実施に係る人数及び当該実施に係る人の人件費を示す人材情報を取得する人材情報取得部と、
前記対象フェーズの各工程における変動要因の入力を受け付ける変動要因受付部と、
前記変動要因の入力値に応じ、所定関数又は係数テーブルに基づく処理係数を決定する処理係数決定部と、
前記予定量の木材について、前記設備及び人数で前記対象フェーズを実施した場合に処理できる木材の推定量を求め、当該推定量と前記人件費と前記設備費の少なくとも一つに前記処理係数を乗じて補正し、補正後の前記推定量と前記人件費と前記設備の費用に基づいて、前記対象フェーズにおける木材処理の前記推定量当たりの費用を算出する費用算出部と、
を備える木質バイオマス燃料管理システム。 A woody biomass fuel management system that manages multiple phases of processing wood for the use of woody biomass fuel,
The target phase is at least one of the timber cutting phase, drying phase, chipping phase, transport phase, storage phase, combustion phase, and ash treatment phase,
A planned amount obtaining unit for obtaining a planned amount of wood to be processed in the target phase;
An equipment information acquisition unit for acquiring equipment information indicating the type and equipment cost of equipment used in the implementation of the target phase;
A human resources information acquisition unit for acquiring human resources information indicating the number of persons involved in the implementation of the target phase and the personnel costs of the persons involved in the implementation;
A variation factor accepting unit that accepts an input of a variation factor in each step of the target phase;
A processing coefficient determination unit that determines a processing coefficient based on a predetermined function or a coefficient table according to an input value of the variation factor;
For the planned amount of wood, an estimated amount of wood that can be processed when the target phase is implemented with the equipment and the number of people is obtained, and at least one of the estimated amount, the labor cost, and the equipment cost is multiplied by the processing coefficient. A cost calculation unit that calculates the cost per estimated amount of wood processing in the target phase based on the corrected estimated amount, the labor cost, and the cost of the equipment;
A woody biomass fuel management system.
前記費用算出部が、前記推定量と前記人件費と前記設備費の少なくとも一つに前記推奨値に応じた処理係数を乗じて補正し、補正後の前記推定量と前記人件費と前記設備費に基づいて、前記推定量当たりの費用を算出し、
前記変動要因の入力値に応じて求めた推定量当たりの費用と、前記推奨値に応じて求めた前記推定量当たりの費用とを比較して、前記推奨値に応じて求めた前記推定量当たりの費用が低い場合に前記変動要因の推奨値を改善提案として通知する改善提案部と、
を更に備える請求項1又は2に記載の木質バイオマス燃料管理システム。 With reference to a variation table storing the recommended value of the variation factor, the processing coefficient determination unit determines a processing coefficient based on a predetermined function or a coefficient table according to the recommended value of the variation factor,
The cost calculator corrects at least one of the estimated amount, the labor cost, and the equipment cost by multiplying by a processing coefficient corresponding to the recommended value, and the corrected estimated amount, the labor cost, and the equipment cost are corrected. To calculate the cost per estimated amount,
Comparing the cost per estimated amount determined according to the input value of the variation factor with the cost per estimated amount determined according to the recommended value, the per estimated amount determined according to the recommended value An improvement proposal unit for notifying the recommended value of the variable factor as an improvement proposal when the cost of
The woody biomass fuel management system according to claim 1 or 2, further comprising:
前記グラップルの動作状態を検出するセンサと、
前記センサの検出値に基づいて、所定時間あたりの木材の処理量を算出する処理結果取得部と、
を備えているグラップルのデータ取得装置を有し、
前記費用算出部が、前記データ取得装置で取得した木材の処理量を前記予定量として、熱量当たりの費用を算出する請求項1〜4の何れか1項に記載の木質バイオマス燃料管理システム。 A grapple that is attached to the arm tip of the work device and grips the wood to perform a predetermined operation;
A sensor for detecting an operating state of the grapple;
A processing result acquisition unit that calculates a processing amount of wood per predetermined time based on a detection value of the sensor;
A grapple data acquisition device comprising:
The woody biomass fuel management system according to any one of claims 1 to 4, wherein the cost calculation unit calculates a cost per calorific value using the processing amount of wood acquired by the data acquisition device as the planned amount.
オマス燃料管理方法であって、
木材の伐採フェーズ、乾燥フェーズ、チップ化フェーズ、運搬フェーズ、貯蔵フェーズ、燃焼フェーズ、灰処理フェーズの少なくとも一つを対象フェーズとし、
前記対象フェーズで処理される木材の予定量を取得するステップと、
前記対象フェーズの実施に用いる設備の種類及び設備費を示す設備情報を取得するステップと、
前記対象フェーズの実施に係る人数及び当該実施に係る人の人件費を示す人材情報を取得するステップと、
前記対象フェーズの各工程における変動要因の入力を受け付けるステップと、
前記変動要因の入力値に応じ、所定関数又は係数テーブルに基づく処理係数を決定するステップと、
前記予定量の木材について、前記設備及び人数で前記対象フェーズを実施した場合に処理できる木材の推定量を求め、当該推定量と前記人件費と前記設備費の少なくとも一つに前記処理係数を乗じて補正し、補正後の前記推定量と前記人件費と前記設備費に基づいて、前記対象フェーズにおける木材処理の前記推定量当たりの費用を算出するステップと、をコンピュータが実行する木質バイオマス燃料管理方法。 A woody biomass fuel management method for managing multiple phases of processing wood for the use of woody biomass fuel,
The target phase is at least one of the timber cutting phase, drying phase, chipping phase, transport phase, storage phase, combustion phase, and ash treatment phase,
Obtaining a planned amount of wood to be processed in the target phase;
Acquiring facility information indicating the type and facility cost of the facility used to perform the target phase;
Obtaining human resource information indicating the number of persons involved in the implementation of the target phase and the personnel costs of persons involved in the implementation;
Receiving an input of a variation factor in each process of the target phase;
Determining a processing coefficient based on a predetermined function or a coefficient table according to an input value of the variation factor;
For the planned amount of wood, an estimated amount of wood that can be processed when the target phase is implemented with the equipment and the number of people is obtained, and at least one of the estimated amount, the labor cost, and the equipment cost is multiplied by the processing coefficient. And calculating a cost per estimated amount of wood processing in the target phase based on the corrected estimated amount, the labor cost, and the equipment cost, and a wood biomass fuel management executed by a computer Method.
木材の伐採フェーズ、乾燥フェーズ、チップ化フェーズ、運搬フェーズ、貯蔵フェーズ、燃焼フェーズ、灰処理フェーズの少なくとも一つを対象フェーズとし、
前記対象フェーズで処理される木材の予定量を取得するステップと、
前記対象フェーズの実施に用いる設備の種類及び設備費を示す設備情報を取得するステップと、
前記対象フェーズの実施に係る人数及び当該実施に係る人の人件費を示す人材情報を取得するステップと、
前記対象フェーズの各工程における変動要因の入力を受け付けるステップと、
前記変動要因の入力値に応じ、所定関数又は係数テーブルに基づく処理係数を決定するステップと、
前記予定量の木材について、前記設備及び人数で前記対象フェーズを実施した場合に処理できる木材の推定量を求め、当該推定量と前記人件費と前記設備費の少なくとも一つに前記処理係数を乗じて補正し、補正後の前記推定量と前記人件費と前記設備費に基づいて、前記対象フェーズにおける木材処理の前記推定量当たりの費用を算出するステップと、をコンピュータに実行させるための木質バイオマス燃料管理プログラム。 A woody biomass fuel management program that manages multiple phases of wood processing for the use of woody biomass fuel,
The target phase is at least one of the timber cutting phase, drying phase, chipping phase, transport phase, storage phase, combustion phase, and ash treatment phase,
Obtaining a planned amount of wood to be processed in the target phase;
Acquiring facility information indicating the type and facility cost of the facility used to perform the target phase;
Obtaining human resource information indicating the number of persons involved in the implementation of the target phase and the personnel costs of persons involved in the implementation;
Receiving an input of a variation factor in each process of the target phase;
Determining a processing coefficient based on a predetermined function or a coefficient table according to an input value of the variation factor;
For the planned amount of wood, an estimated amount of wood that can be processed when the target phase is implemented with the equipment and the number of people is obtained, and at least one of the estimated amount, the labor cost, and the equipment cost is multiplied by the processing coefficient. And calculating the cost per estimated amount of wood processing in the target phase based on the corrected estimated amount, the labor cost, and the equipment cost, and causing the computer to execute the woody biomass Fuel management program.
Based on a detection value of a sensor that detects an operation state of a grapple that is attached to the tip of an arm of a work device and grips the wood and performs a predetermined operation, a processing amount of the wood per predetermined time is calculated, and the planned amount and The woody biomass fuel management program according to claim 8.
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