Tiesitkö, että moderni saha tekee 80 000 laskutoimitusta vuorokaudessa tarkkuudella, johon pyrkiminen uuvuttaisi ihmisen hetkessä

Kone mittaa ja laskee, ihminen valvoo. Nykyainen saha saa tukista selville asioita, joita ihmissilmä ei näe. Tietokone tekee tukista sekunnin murto-osassa 3D-mallin ja siihen paraskaan sahuri ei pysty. Kuva: Juha Sinisalo

Kenttäsirkkeliä tai tukkivannesahaa vähänkään käyttänyt sen tietää: tukin parhaan sahaustavan aprikoimiseen saa halutessaan halutessaan menemään aikaa.

Sahatakko tukista kakkosnelosta ja ottaa lautaaa enemmän vai tehdäkö kakkoskutosta? Vaihtoehtoja riittää ja kuoren alla piilottelevan puuaineksen laatu on yllätys.

Nykyaikaisella sahassa monimutkaisen arviointityön tekee tekee tietokone. Se laskee jokaiselle tukille kolmiulotteisen mallin. Sen perusteella sahan terät asettuvat niin, että arvokkaimman sahatavaran osuus tukista saadaan mahdollisiman suureksi.

Tukista mitataan sen ulospäin näkyvien ominaisuuksien lisäksi ihmiskatseelle näkymätöntä tietoa, kuten puuaineksen tiheyttä sekä sydänpuun ja sisään kasvaneiden oksien sijoittumista.

Kun sahauslinjalla vauhdikkaimmillaan neljän metriä sekunnissa etenevä tukki lähestyy sahaa, tietokoneella on muutama sekunnin kymmenys aikaa tehdä joukko monimutkaisia kolmiulotteista tilaa hahmottavia laskutoimituksia. Ne määräävät sen, miten tukki viipaloidaan mahdollisimman arvokkaiksi sahatavaroiksi.

Kun laskutoimitus on koneen mielestä riittävän tarkka, siltä lähtee komento asettaa monen tonnin painoinen sahauspää millimetrin sadasosan tarkkuudella oikeaan kohtaan.

Tämä toistuu tukki tukilta, jopa 80 000 kertaa vuorokaudessa, päivästä ja viikosta toiseen Metsä Groupiin kuuluvan Metsä Fibren Rauman sahalla, jossa sahaustekniikka on viety pisimmälle koko maailmassa.

MT Metsä esittelee, millaisista ominaisuuksista nykyaikainen saha on rakennettu.

1. Tukkikuorman purku

Tukit puretaan sähkökäyttöisellä Mantsinen 90 -materiaalikoneella. Kahmarin poikkileikkausala on 2,5 neliömetriä, eli se kahmaisee kerralla jopa 15 kuutiometriä puuta. Kone ottaa talteen puomin laskusta syntyvän energian paineakkuihin, mistä sitä otetaan käyttöön, kun tarvitaan nostovoimaa. Liperin Ylämyllyllä toimiva Mantsinen on suurissa materiaalinostimissa maailman kolmen johtavan toimijan joukossa.

Mantsinen 90-materiaalikone purkaa tukkikuorma sähkön voimalla. Tukkinipun laskussa vapautuva energia otetaan talteen uutta nostoa varten. Kuva: Juha Sinisalo

2. Tukinlajittelu

Tukit puretaan pitkälle kuljetuspöydälle ja siirretään edestakaisin liikkuvalla askelnostimella lajittelukuljettimelle. Yhden tukkikuorman puut lajitellaan noin kymmenessä minuutissa. Tukinlajittelun ja -syötön on valmistanut Kristiinankaupungissa ja Alajärvellä toimiva Nordautomation. Saha vetää puuta niin nopeasti, että sitä syötetään kahdella linjalla.

Askelnostimet siirtävät tukkikuorman lajittelukuljettimelle. Kuva: Juha Sinisalo

3: Tukkien 3D-mittaus

Materiaalin hyödyntämisen kannalta tärkein tieto kerätään tukkilajittelussa. Tukit kulkevat lappeenrantalaisen Finnoksen valmistaman 3D-mittausyksikön läpi. Röntgenlaite ja konenäkö keräävät tiedon tukin oksien sijoittumisesta, oksien määrästä, tukin ulkomuodosta, pituudesta, puuaineksen tiheydestä ja sijoittumisesta.

Tieto tukin ominaisuuksista saadaan noin sekunnissa. Tässä vaiheessa tukki linkitetään siitä saataviin lopputuotteisiin eli nyt alkaa selvitä, miten tukki sahataan. Laatuominaisuuksiltaan samankaltaiset tukit ohjautuvat lajittelulokeroihin sahauseriksi. Toimituserä ja kuivausuunien vetoisuus määrittävät sahattavan erän koon.

Tukin ominaisuudet läpivalaistaan 3D-mittauksessa, joka selvittää puunaiseksen ominaisuuden kuoren alla. Keskenään samanaliset tutki lajitellaan omiin sahauseriinsä. Kuva: Juha Sinisalo

4. Tukkien kuorinta

Tukit kuoritaan, jotta seuraavissa vaiheissa syntyvää puuhaketta voidaan käyttää sellunvalmistuksen raaka-aineena. Kuorta sisältävä hake kelpaa vain matalamman arvon raaka-aineeksi polttoon.

Tukin halkaisija mitataan, ja se keskitetään korkeussuunnassa mittatiedon perusteella syöttölinjan keskelle. Ensin puun tyven paksunnos sorvataan pois sievistysroottoreissa.

Tukin tyven paksunnos katoaa sievistysroottorin terissä. Kuva: Juha Sinisalo

Seuraavaksi tukkia vasten puristuvat kuorintaterät, jotka pyörivät eteenpäin kulkevan tukin ympärillä ja irrottavat siitä kuoren. Paineilman tuottama puristusvoima painaa kovametallisia teriä vaaditulla voimalla tukin pintaa vasten.

Kaikki kuori pitää saada pois, mutta ylimääräistä puuta ei saa lähteä. Kuorimakoneita on sahan suuren nopeuden vuoksi kaksi rinnan. Ne on valmistanut lohjalainen Valon kone, joka on maailman johtavia kuorimakoneiden valmistajia.

Tukin kuorinta on tarkka työvaihe. Roottorikuorimet seuraavat tukin muotoja ja kuorintapainetta tarkkaillaan koko ajan.  Kuva: Juha Sinisalo

5. Pelkkahakkuri

Kahdelta syöttö- ja kuorimalinjalta tulevat tukit kohtaavat sahauslinjalla, joka on maailman johtaviin sahatoimittajiin luettavan mäntyharjulaisen Veiston valmistama. Hew Saw SR 250 5.5 DX sahalinja on maailman nopein. Siinä on viisi koneyksikköä, joiden moottoreiden yhteisteho on 10 000 kilowattia.

Ennen sahausta tukit kulkevat mittalaiteen läpi. Tukin päälle ja sivuille heijastetaan laserviiva, josta neljästä suunnasta kuvaavat kahdeksan kamera mittaavat tukin muodon.

Sähkökäyttöinen 4 000 newtonmetrin voimalla vääntävä askelmoottori asettelee pienen henkilöauton painoisen tukin sekunnin murto-osissa muutaman asteen tarkkuudella oikeaan asentoon.

Pelkkahakkurissa tukin pyöreys katoaa ja siitä tulee sahaamisen esituote neliskanttinen pelkka. Ohjaustelat muuttavat tukin asentoa jatkuvasti sen käyryyden mukaan 50 millin välein. Tukki sahataan puun syitä seuraten, jolloin tiettyyn rajaan asti käyrstä tukista saadaan koko matkalta täyssärmäistä sahatavaraa. Kaikkein käyrimmistä tai mutkaisimmista tukeista tulee vajaasärmäistä lankkua ja lautaa.

Puun käyryyden mukaaan tapahtuva sahaaminen tuottaa suuremmissa sahoissa tuhansia kuutiometerejä lisää sahatavaraa vuodessa.

Pelkkahakkurin pyörimisnopeutta muutetaan taajuusmuttajalla tukin kulkunopeuden suhteessa, jolloin sellutehtaan käyttämän hakkeen laatu pysyy optimissa.

Pelkkahakkuri tunnistaa puun käyryyden. Ohjaustelat muuttavat tukin asentoa sen käyryyden mukaan tarvittaessa 50 millin välein. Kuva: Juha Sinisalo

6. Sahaus

Tukin sahauksessa hyödynnetään eri mittauksissa saatu data. Tietokoneella on aikaa noin 400 millisekuntia laskea iteroimalla eli yhä tarkentuvasti arvot sille, miten tukki kannattaa sahata niin, että siitä saadaan paras tuotto. Tietokone laskee jokaiselle tukille kolmiulotteisen mallin, jonka mukaan se sahataan. Vaihtoehtoja sahata tukki on niin runsaasti, että ihminen ei pysty kilpailemaan tietokoneen kanssa.

Kun tietokone on päättänyt, miten tukki sahataan, se lähettää sahausyksiköille komennon. Kolmesta neljään tonnia painava teräyksikkö siirtyy 300 millisekunnissa paikalleen sadasosamillin tarkkuudella odottamaan lähestyvää tukkia.

Sahalinjan teriä. Mäntyharjulaisen Veiston kehittämä 4-akselisaha on laatuaan ensimmäinen maailmassa. Se mahdollistaa korkan sahausnopeuden. Kuva: Juha Sinisalo

Sahassa on neljä akselia tavanomaisen kahden sijasta. Ensimmäinen akseli sahaa matalan avausuran, jonka jälkeen seuraavat hieman lomittain menevät terät sahaavat läpi. Neliakselisahaus mahdollistaa terille matalamman leikkuusyvyyden, jolloin paksuja tukkeja voidaan sahata nopeammin kuin perinteisillä sahauslinjoilla.

Tietokone laskee jokaiselle tukille kolmiulotteisen mallin, jonka mukaan se sahataan.  Kuva: Juha Sinisalo

7. Tuorelajittelu

Sahatavara siirtyy kahdelle tuorelajittelulinjalle, missä konenäkö valvoo ja huolehtii sahatavaran virrasta. Linjan päässä rimoituskone taapeloi laudat kuivaukseen meneviksi rimakuormiksi. Lajittelulinjan toimittanut ruotsalainen Renholmen Ab on sahan ainoa ei-kotimainen yksikkö.

Konenäkö on korvannut ihmissilmät sahatavaran lajittelussa.  Kuva: Juha Sinisalo

8. Sahatavara kuivataan

Saha saa kuivaukseen tarvittavan 120 asteisen veden sellutehtaan prosessista. Heinolan Sahakoneet Oy:n toimittamien kuivaamoiden yhteisteho teho on noin 40 megawattia eli pikkukaupungin kaukolämpölaitoksen luokkaa. Kun kuivaamo toimii täysillä, se haihduttaa vettä noin 40 kuutiometriä tunnissa eli omakotitalon uima-altaan tai 13:ta paloauton vesitilavuuden verran.

Puusta poistuu kuivaamossa valtavasti vettä. Kun saha toimii täysillä, vettä haihdutetaan tunnissa 40 kuutiometriä. Kuva: Juha Sinisalo

Itsestään liikkuvat traverssivaunut hakevat 30 000 kiloa painavat rimakuormat ja siirtävät ne johonkin sahan yhdeksästä kanavakuivaamosta tai 26 kamarikuivaamosta. Ihmistyötä ei puun kuivaamisessa tarvita valvontaa lukuunottamatta.

Kanavakuivaamo on jatkuvatoiminen eli tuoretta sahatavaraa syötetään sitä mukaa, kun sitä toisesta päästä puretaan. Kamarikuivaamo on panostyyppinen eli kuivuri täytetään ja puretaan kerralla.

Kun saha toimii täysillä, kuivaamoissa on 300 rimakuormaa eli noin 10 000 tonnia sahatavaraa. Vedestä 80 prosenttia poistuu höyrynä, loput tiivistyy kuivaamossa vedeksi, joka menee viemäriin.

Puun lähtökosteus voi olla 120 prosentin luokkaa eli vettä on enemmän kuin puun kuivapaino. Kuivatun sahatavaran haluttu kosteus vaihtelee käyttötarkoituksen mukaan 10–18 prosentin välillä. Järein puutavara kuivataan kamarikuivaamossa ja lähtöarvoltaan kosteammat sivulaudat kanavakuivaamossa.

9. Kuivalajittelu

Kuvattu puutavara puretaan kuivalajitteluun laadutusta ja paketointia varten. Konenäön avulla kierot ja viottuneet kappaleet poistetaan ja sahatavaran päädyt suoristetaan.

10. Pakkaus

Puutavara sidotaan nipuiksi ja pakataan. Paketit ryhmitellään ja lastataan autoihin, jotka kuljettavat sahatavaran satamaan.

Pakkaamossa huhkivat robotit. Sahatavaranippu siirtyy auton lavalle automaattisesti, trukkikuskeja ei lähettämössä näy. Kuva: Juha Sinisalo