提高林木收穫作業生產力

國立宜蘭大學森林暨自然資源學系    卓志隆教授

近年來台灣地區所進行的林木收穫作業時間幾乎為歐、美及日本等國家 的3-4倍，主要關鍵因素為收穫作業效率低、工資成本高、人力短缺及現階段國內人工林林木收穫除考量生產成本與市場銷售外，亦需考慮收穫作業對土壤、野生動物、留存木、水資源、自然景觀及當地社會等影響關係，使得台灣地區原木生產成本太高，導致國產木材價格在市場上很難與進口材競爭。因此提高林木收穫生產力，降低原木生產成本是推動國產材產業實質發展的關鍵因素。透過收穫作業區域整合來擴大生產規模，提高生產力和確保有經濟收益是很重要。此外，通過適當收穫作業規劃，加強生產的主要作業（伐木、集材、造材、裝卸、搬運等）和間接導致生產的副作業之間的協調，提高生產的效率並減少非生產時間的浪費。

ㄧ、經營區域集約化

通過集約化作業地與有規模的收穫作業區域範圍，可以更靈活地制定包括道路網絡計畫和收穫作業計畫，從而提高工作效率。與此同時，如果生產規模能夠擴大，產量就會增加，這將帶來生產力的提高以及機器稼動率的提高。

二、主要作業的効率化

提高每個作業的效率和促進作業之間的協調來消除瓶頸。一般來說，在伐倒、集材、造材、運輸等一系列生產作業中，如果前一個作業的生產率低於後一個作業的生產率，前一個作業就成為後一個作業的瓶頸。瓶頸導致整體生產力顯著下降。因此，為了最大限度地利用每項作業的處理能力，最大限度地提高生產效率，在協調作業的同時提高每項作業的效率是很重要的。

• 立木伐倒與集材的合作

通過事先伐倒處理，確保伐倒作業安全。除了避免倒下的樹木撞到架空索的危險外，它還可以高效地每次集材多根原木，並防止因砍伐延遲而導致集材作業中斷。另外，立木採伐時考慮捆才和側向集材方向，可調整立木伐倒方向，便於捆材作業，可提高生產效率。

• 集材與造材的合作

使用高性能造材加工機(Processor)進行造材作業，通常每小時的作業能力最高。加強與造材作業的配合，可以提高整個架線集材的生產力。

a.集材的効率化

一般來說，在集材作業時間的工作單元中，如搬器的裝卸、運輸和卸載等，搬器的運行時間往往最長。因此，縮短搬器行駛時間，增加搬器每次行駛的出材量，對於提高材料集材作業的效率是有效的。

b.縮短搬器運輸原木的時間

以適當的架線高度使架空索懸掛在空中並將集材的原木首端（原木捆材位置）抬高來集材，可以避免原木集材過程中的障礙物。盡量減少影響，縮短搬器運輸時間。

c.每次搬器運輸的集材量増加

使用拉力大的塔式集材機一次可裝載較大量的原木，可以增加每次搬器運行集材的生產量。但是，當集材距離較短時，如果集材的原木在卸材處堆積，集材就會停滯不前，因此造材作業者和裝材的人員之間的合作很重要。 此外，每次集材量應保持在設計計算得到的最大使用的安全負載範圍內。

d.造材的効率化

使用高性能造材加工機比使用鏈鋸造材更安全、更有效率。此外使用無線電遙控自動卸材鉤，機器司機可以在不離開駕駛室的情況下移動、卸材。 此外，在卸材現場，使用防滑柵欄，更容易抓握原木，可有效提高木材造材作業的效率。

• 造材與運材的合作

隨著木材集材和木材造材作業效率的提高，大量木材堆積在造材場所。為了避免原木臨時儲存區容量不足而導致造材作業中斷，需要確保大面積土場面積並提高使用大型卡車等木材運輸的作業效率。透過確保有足夠面積的木材造材區域，不僅木材造材作業，而且原木分級、整堆、處理樹枝和裝載到木材運輸車輛上的效率都可顯著提高。

a.運材的効率化

確保了每次裝載要運輸的木材數量，使木材能夠以適當的頻率被運輸，使集材生產原木數量不超過木材造材場地的容量。使用安裝在卡車上的抓勾式裝載機來提高裝卸效率。

三、適當的架線配置

（一）集材方向

塔式材機集材方向建議以上坡集材為主要方式，可以較輕鬆安全地進行架設、撤除、立木伐倒、集材和造材作業的收穫程序。在集材的情況下，架設時，在山脊高點處附近的道路上設置塔式集材機，將尾柱立木以支持索固定在山側，因此安裝支持索簡單。另外，由於引鋼索是沿下坡進行的，可減輕了作業人員的體力負擔，而且由於架線不需要回控索，基本上很容易架設。此外，在撤除時，即使拆除架空索錨定，架空索也不會滑落，因此很容易撤除。

在主要作業中，立木伐倒很容易，因為它主要是在斜坡上砍伐。即使在側向集材時以人力移動捆材鉤，由於它向下移動，負擔也會減少。卸材時，不會因原木容易滑落而發生碰撞風險，因此不僅可以高效安全地進行集材，還可以進行造材。

（二）集材距離

一般來說，當集材距離較長時，可以集材面積較大，每條架線的集材量增加。它還具有減少更換架線次數的優點。但是，由於搬器行駛的時間更長，因此集材所需的時間也增加了。此外，安裝中間支架等架設所需的時間也會增加。

因此，在考慮架設/撤除和集材作業的效率時，應在適合於塔式集材機容量和承載鋼索纏繞能力與長度、拉力/拉速等的集材距離進行工作，在可以不使用支撐的情況下進行集材架線安裝規劃很重要。

（三）架線間隔

    如果架線間距加寬，就可以擴大集材面積，每條架線的集材量就會增加，同時還具有減少更換架線次數的優點。但在進行側向集材時，移動捆材鉤距離增大，增加了塔式集材機的負荷，集材原木的前端（裝載部位）難以浮起，很容易卡在根株上。此外，在疏間伐的情況下，必須避免留存林木損傷，集材作業難度較高，會降低工作效率。

疏間伐作業中的側向集材作業時間在一定距離後趨於急劇增加。因此，全木集材和全幹集材的最大側向集材距離約為15m（架線間隔約為30m），短材集材約為20m（架線間隔約為40m）。以此為指導，制定計劃考慮架線高度和地形條件。

（四）架線高度

如果能夠以適當的架線高度懸掛木材，則可以有效地集材而不受障礙物的影響。架線鋼索高度過高，收集的原木會容易搖晃，難以控制，會降低搬器的運行速度，增加捆材鉤從搬器下落到地面的時間，降低工作效率。另一方面，如果架線高度低，側向集材時，容易因障礙物的影響，集材作業的效率也有所下降。

    考慮到搬器的尺寸和捆材吊索的長度，架線的高度應比要集材的樹木的高度最多高 4m。為了確保架線的高度，最好考慮架線路徑在山谷之上。全木和全幹集材時，需要將採伐木材的首端（裝載部分）浮起，使其不受障礙物的影響，高度應約為所集材立木長度的 2/3。

四、副作業的効率化

（一）作業團隊規畫

作業團隊對現場進行初步勘查，調查地面條件和林木條件，並選擇架線路線、支持柱等的佈局，這是製定作業計畫、規劃和架設作業所必需的。

（二）安裝和拆除省力化

除了使用輕量且可重複使用設備來固定導索和架空索外，還使用纖維索作為引導繩，並在作業人員腰部安裝兩個小滑車將終端固定在塔側。可以節省勞動力，減輕架設和撤除時的勞動力。此外，在試驗性地使用破壞負荷大的鋼索作為牽索等的情況下，有可能會增加成本，但有可能提高作業效率並減輕負擔。

五、減少非生產時間

（ㄧ）歩道與作業道等的開發

進行遠距離集材時，如果需要較長步行時間前往進行集材作業等，則每天的可進行集材作業時間將減少，造材作業的作業人員則會增加等待時間。因此透過步道和作業道改善，減輕作業人員的負擔，減少移動時間和等待時間，並確保每天的工作時間更長。

（二）必要的器材和設備的檢查

透過在規劃架線時所建立的設備與器材清單，在安裝和拆卸過程中更容易確認鋼索、滑車等的標準和數量。

（三）開發和培養人才

掌握安全作業的基本架線作業的知識，為了不因作業人員熟練度低或設置不良而增加作業時間，必須重是人員的培訓，以掌握安全作業的基本架線作業的知識，並提高機器設備操作等技術技能。

（四）機器維護和架線系統檢查

a.塔式集材機的檢查

在每日作業開始和結束時，可以通過定期維護和維護機器，以避免在作業過程中進行故障和維修，並防止因作業中斷而導致的延誤。需預先準備容易發生故障的零件，以及在一般工具商店等無法供應的零件。另外，如果您掌握了焊接技術，那麼處理各種維修將更容易。

b.拆卸檢查維修

對於作業手冊中列出的項目進行維修（拆卸檢查和維修），並對每個部分進行清潔與檢查和更換。透過了解機器的結構和原理，可以加深對如何正確使用機器的理解，並避免由於故障和維修而導致的作業中斷。

c.架線設備檢查

從確保集材作業的安全，對鋼索進行每日檢查是必要的，從防止發生事故時因作業中斷而造成大損失的觀點來看，這也是非常重要的。