Om kranspetsstyrning
Med kranspetsstyrning anger föraren med spakarna i vilken riktning kranspetsen ska röra sig. En dator kombinerar kranens olika funktioner för att utföra rörelsen. För en kran som styrs på konventionellt sätt måste föraren istället själv kombinera olika input från spakarna för att uppnå en önskad rörelse.
Figur 1. Den första bilden visar de möjliga rörelseriktningarna för de olika krandelarna. Vid konventionell kontroll av kranen kombinerar föraren de tre delarnas rörelse för att uppnå önskad rörelse. Den andra bilden visar de ungefärliga rörelseriktningarna för kranspetsen med IBC som föraren kombinerar för att uppnå önskad kranrörelse.
Kranspetsstyrning har studerats tidigare på Skogforsk. Under åttio- och nittiotalen genomfördes en serie av tre projekt. I de första två projekten utvecklades teori och mjukvara. Givare och styrdator installerades på en ÖSA 260-skotare.
Vid en tredje, större utvärdering testade både mer och mindre erfarna förare de olika metoderna. Resultaten kunde inte påvisa några säkerställda skillnader men lämnade ändå forskarna med förhoppningarna om att en utvecklad version av kranspetsstyrningen skulle kunna leda till ökad effektivitet och mindre belastning på både förare och maskin.
Ytterligare en utvärdering av kranspetsstyrning har genomförts i Skogforsks maskinsimulator, Troëdsson Forest Technology Lab. Där undersöktes skillnaden mellan grupper av elever på en skogsbruksskola som lärde sig att köra skotare med kranspetsstyrning respektive på konventionellt sätt. Resultaten visade att kranspetsstyrningen var lättare att lära sig och innebar lägre belastning.
I och med att John Deere lanserade sitt system ”Intelligent Boom Control” (IBC) på Elmia Wood 2013 blev kranspetsstyrning på skotare kommersiellt tillgängligt för första gången.
Om studien
Det första studietillfället genomfördes i början på höstterminen. Försöksdeltagarna hade innan dess endast haft ett tidigare tillfälle att köra skotare. Ytterligare tre studietillfällen genomfördes sedan med en månads mellanrum.
Efter det fjärde studietillfället bytte eleverna kranstyrningsteknik. Under vårterminen genomfördes två studietillfällen, med ett tillfälle alldeles i början av terminen och ett efter ytterligare två månader.
Krankörningsuppgift
För studien utformades en krankörningsuppgift från stillastående skotare, som innehöll de kranrörelser och precisionskrav som normalt förekommer i skotararbetet.
Försöksdeltagarna gavs en skriftlig instruktion och inför varje studietillfälle fick försöksdeltagarna öva tillsammans med en studieledare för att säkerställa att uppgiften hade uppfattats rätt.
Resultat
Krankörningsuppgiften
Tid för genomförandet av uppgiften för de fyra första studietillfällena, uppdelat på grupperna konventionell styrning och IBC. Tidsåtgången utvecklades på likartat sätt för båda grupperna.
Antal riktningsändringar av spakrörelserna för för genomförandet av uppgiften för de fyra första studietillfällena, uppdelat på grupperna konventionell styrning och IBC.
Medelvärde av antalet samtidiga spakrörelser vid utförandet av uppgiften för de fyra första studietillfällena, uppdelat på grupperna konventionell styrning och IBC. Här fanns det en signifikant skillnad beroende på studietillfälle men inte beroende på kranstyrningsmetod.
Kranspetsens sträcka vid utförandet av uppgiften för de fyra första studietillfällena, uppdelat på grupperna konventionell styrning och IBC.
Gripens höjd över stöttorna vid utförandet av uppgiften för de fyra första studietillfällena, uppdelat på grupperna konventionell styrning och IBC.
Direkt efter att försöksdeltagarna genomfört en körning fyllde de i en utvärdering av sina upplevelser. Den bestod av skattningsskalor för tre olika orsaker till mental belastning; mental aktivitet, frustration och tidspress.
Försöksdeltagarnas subjektivt uppskattade belastning under utförandet av uppgiften för de fyra första studietillfällena, uppdelat på grupperna konventionell styrning och IBC.
Resultaten från det första studietillfället efter byte av krankörningsmetod (tillfälle 5) jämfördes med resultaten från det sista studietillfället innan bytet (tillfälle 4). Genomgående visade både uppmätt tidsåtgång och olika kvalitetsvariabler på att det var mer problematiskt att byta från IBC till konventionell styrning än tvärtom.
Den relativa förändringen av de olika måtten (studietillfälle 5/studietillfälle 4)
| |
Byte till konv. |
Byte till IBC |
| Tid |
1,24 |
0,89 |
| Riktningsändringar av spakrörelser |
1,38 |
0,79 |
| Samtidiga spakfunktioner |
1,15 |
0,99 |
| Kranspetsens sträcka |
1,01 |
0,97 |
| Gripens höjd över stöttorna |
1,53 |
0,83 |
| Subjektiv belastning |
1,60 |
0,90 |
Slutsatser
IBC hade en positiv effekt på prestationen i uppgiften, effektiviteten i kranarbetet och på den upplevda arbetsbelastningen.
För gruppen som använde IBC tog uppgiften kortare tid, de körde kranen en kortare sträcka och lyfte inte stockarna lika högt över stöttorna på lastutrymmet.
De som använde IBC utförde också mindre spakarbete, vilket indikeras av att de genomförde färre riktningsändringar och använde färre samtidiga spakfunktioner. Skattningen av belastningen under uppgiften var också lägre än för gruppen som använde konventionell styrning.
När grupperna bytte kranstyrningsmetod verkar det inte ha inneburit några problem för dem som bytte till IBC. För dem som bytte till konventionell styrning ökade tidsåtgången, körningen blev mindre effektiv, spakarbetet ökade något och de upplevde större belastning än tidigare.
Gruppen som började med IBC lyckades bättre med krankörningen från början och kan antas ha haft en enklare start i utbildningen till skotarförare. Det är rimligt att anta att de haft mer mentala resurser över till att förstå och utföra andra delar av skotararbetet.
