Kolumnit

Mittakaavahaitta

Suuruuden ekonomia perustuu ajatukseen, missä tekemällä asioita isommassa mittakaavassa saavutetaan prosessien tai sarjatuotannon tehokkuutta. Autojen tai traktoreiden valmistaminen pienissä pajoissa vaatii enemmän aikaa ja rahaa verrattuna Henry Fordin vakiomuotoisten tuotteiden liukuhihnaan. Räätälöityjen työkoneiden kokoonpano liukuhihnalla on nykyisin valtavirtaa. Traktorin voi tilata haluamillaan lisävarusteilla, ja tuotanto käynnistyy vasta, kun tilaus on tehty.

Peltotöiden tehokkuus (hehtaaria per tunti; ns. työsaavutus) riippuu pitkälti myös siitä, miten paljon työtä voidaan vakioida. Periaatteessa tehokkuus on suoraan riippuvainen työkoneen leveydestä ja ajonopeudesta, mutta haittatekijöitä ovat kaikki esteiden kiertämiset, päistekäännökset, säiliöiden täytöt/tyhjennykset ja pysähtymistä vaativat säätö- tai puhdistusoperaatiot.

Tehokkuutta voi yrittää parantaa myös peltoesteitä poistamalla, päistekäännöksiä nopeuttamalla, säiliöiden kokoa kasvattamalla ja sellaisia koneita käyttämällä, jotka eivät vaadi ohjaamosta poistumista säätöjen tekemiseksi. Peltoesteitä onkin viime vuosina poistunut merkittävästi, kun sähkökaapeleita on enenevissä määrin siirretty maan alla kulkeviksi. Kallioita ja isoja kiviä voisi pellolta poistaa, mutta onko tähän toimenpiteeseen tarvittava työ ja kustannus sen väärti?

Eniten tehokkuutta haittaava tekijä Suomessa on kuitenkin peltolohkojen keskimääräinen pienehkö koko, noin 2–3 hehtaaria. Väitöskirjaa tehdessäni (2003–2007) kehitin laskennallisia menetelmiä peltotyön reitinsuunnittelun automatisoimiseksi. Päisteessä käytettävää aikaa yritetään minimoida. Päisteen leveydestä ja kulmasta riippumatta käännösaika pienellä pellolla on aina merkittävä suhteessa sarkaan kuluvaan aikaan. Sen vuoksi sopivaa ajosuuntaa etsittäessä minimoidaan käytännössä päistekäännösten määrää.

Pieni keskimääräinen lohkokoko ja leveät työkoneet tarkoittavat sitä, että päistealueiden suhteellinen osuus koko peltolohkon pinta-alasta on suuri. Tämä suhdeluku, eli kuinka monta prosenttia pellon pinta-alasta on päistealuetta, korreloi myös omien tutkimuksieni perusteella kokonaistehokkuuteen peltotyössä. Teoriassa, jos kaksi vierekkäistä neliönmuotoista ja samankokoista peltolohkoa yhdistettäisiin ja viljeltäisiin yhtenäisenä, päistekäännösten määrä suurin piirtein puolittuisi, ellei työn ajosuuntaa rajoita mikään tekijä.

Päistekäännöksiin ja esteiden kiertämiseen liittyy kuitenkin inhimillinen puoli, jota ei voi senttiminuuteissa mitata. Päistekäännöksen aikana työkoneen kuljettajalta edellytetään erilaisten polkimien painamista, ohjauspyörän ohjaamista, vipujen vääntämistä, nappuloiden naputtelua sekä pään pyörittelyä – tietyssä sekventiaalisessa järjestyksessä. Kaikki nämä lukuisat toimenpiteet aiheuttavat sekä fyysistä että henkistä rasitusta kuljettajalle. Myös esteiden ympärillä tarkasti ajo aiheuttaa stressiä. Tämän vuoksi peltoesteitä halutaan poistaa, vaikkei se tehokkuudella ja taloudella olisikaan perusteltavissa.

Autonomista peltorobottia ei stressi haittaa. Esteetkin kierretään hidastamatta. Mahdollisesti pieni peltolohkokoko ei olekaan niin suuri ongelma, kun kuljettajana ei ole ihminen vaan tunteeton robotti. Silloin mitataan enemmän aikaa: montako minuuttia koko pellon käsittelyyn menee aikaa, ennen siirtymistä seuraavalle lohkolle. Jos robotti pääsee ilman avustajaa seuraavalle lohkolle, lohkojen yhdistäminen ei ehkä ole tarpeen.

Kirjoittaja toimii maatalouskoneautomaation professorina Münchenin teknillisessä yliopistossa.

Lue lisää