ARBETSBEHOVET OCH PÄ DET PÄVERKANDE FAKTORER VID RADMYLLNING OCH KOMBINERAD RADMYLLNING OCH SÄDD Aarne Pehkonen Institutionen for lanlbrukels arbetsteknik vid Helsingfors Universitet Mottaget 16. 7. 1971 LABOUR REQUIREMENT AND AFFECTING FACTORS IN FERTILIZER PLA- CEMENT AND COMBINE DRILLING Aarne Pehkonen Department of Agricultural Engineering University of Helsinki Abstract. According to the work studies carried out in the years 1968—70, the average labour requirement in fertilizer placement was 51 min/ha and in combine drilling 70 min/ba. In both jobs the effective time, driving with coulters down, was below 50 % of the field working time. The speed has obviously affected the output of the work, more than the wor- king width of the implemens. The driver has apparently influenced the selection of the speed. In addition to the driving time, the time required for turning and filling has influen- ced the output of the work. These three make up about 80 % of the field working time. The speed to turn a machine combination was not found to be dependent on the way the imple- ment was pulled by the tractor (tractor mounted or trailed). On the other hand the skill of the driver affects the turning time. The work input of a worker influences the filling speed. In filling, team work (2 —3 persons) has increased the labour consumption (min/100 kg/ man) on an average from 1.61 to 2.54 min. Time per a quantity in filling decreases while the quantities increase. This is due to the diminishing of the relative share of the start-up and shut-down times. Acording to the studies, it is possible to increase the work output in fertilizer placement and combine drilling mainly in the folloving ways: decrease the labour consumption of effective time by increasing the working width and/or speed of the machine combination, and/or increase the relative share of the effective time in the total field time by reducing unproductive times. Undersökningens utförande För att utreda arbetsbehovet och faktorer, som päverkar delta vid radmyllning och kombinerad radmyllning och sädd, utfördes arbetsstudier ären 1968—69 i normalt falt- mässigt arbete vid sex nyländska gärdar. Ovannämnda studier omfattar ca 180 ha rad- myllning, kombinerad radmyllning och sädd eller sädd. Dessutom utfördes ännu vären 1970 endel gransknings- och jämförelsestudier. Förutom en figur pä 2ha gjordes under- sökningarna pä täckdikade lait. Den genomsnittliga figurstorleken var vid radmyllning 3.2 https://www.c-info.fi/en/info/?token=gB7rzVFMn6vSA7UK.O9ZyzVJnoax3DKKGKiUQng.MDLCcDh1bmD8Ugu5vnero0GWiFjb-Pi52E9vzHdnJWVVr19JHVlfC_sL5fNLD8B0iluo4ygVO5WFn2XWSSGzYJF2xC7unUPe5TjwUsFxrSUv3b0NO6ztxgZOxwWP-lvrWPJiEbhLucWQWpM1FvGERjiM1HD7XsHxfzvFSQ 221 Tabell 1. De viktigaste tekniska data om undersökningsmaskinerna. Table I. Technical data on the machines used in the work studies. Undersökningsmaskinerna Maskin typ Lädorna 1 The machines used in the work Machine type Hoppers 1 studies v>Ws>OiW'>lCl tq &-ifcfEirvS Jrr I » ft 1 9 I ?: n «E iptfatrjsosaer s 2II il s I i? | g *• li I £ » 3 II H *f * 1111, r * I «■ it ii - J * ro Radmyllare Fetilizer drills Juko-15 2 250 15 350 560 Jussi-Junkkari 1) 2 245 16 250 400 RM-300 2 250 19 250 550 Tume-315 2 315 19 600 510 Kombimaskiner Combine drills Antti») 1 250 21 15 280 550 800 HS-MK-Combi 1 276 23 23 770 600 2500 Juko 2 250 20 10 250 330 890 Junnila») 1 250 21 15 280 350 1700 Nasta-Tume 1 250 21 17 260 280 1360 Pisto 2 204 15 15 200 275 500 Sämaskiner Grain drills Tivc-HS 1 276 23 770 950 ') Junkkari-gödselspridare försedd med Jussi-radmyllningshjälpanordning Junkkari-fertilizer distributor with Jussi-fertilizer drilling implement ») Kombination med Antti-radmyllare och Juko-sämaskin Combination with Aniti-fertilizer drill and Juko-grain drill ') Kombination med Juko-radmyllare och Juko-sämaskin Combination with Juko-fertilizer drill and Juko-grain drill ha och vid kombinerad radmyllning och sädd 2.8 ha, varfbr arbetsfbrhallandena kan i detta sammanhang anses ha värit relativt goda. Ur tabell 1 framgär de maskiner, vilka deltagit i undersökningen. Aren 1968—69var maskinerna ännu delvis pä prototypstadiet. I detta sammanhang bör dessa maskiner där- för ej betraktas som fbreträdare för vissa maskinmärken, utan säsom representanter för en viss maskintyp. Pä grand av detta togs i undersökningen med även en bokserad sämas- kin. Den motsvarar bade till storlek och köregenskaper en kombimaskin med liten jord- bearbetningsförmäga. Denna sistnämnda maskintyp var inte med i undersökningen. 222 Undersökningen begränsades tili att omfatta endast radmyllning och kombinerad radmyllning och sädd. Den tid, under vilken själva arbetet förberedes, den s.k. ställtiden, har lämnats utanför undersökningen. Den del av den totala tiden, som utgör undersök- ningsobjekt, kallas operationstid (t.ex. Pukkila 1959, s. 87). Operationstiden har indelats i följande olika arbetsskeden: 1. körning med billarna i jorden = körning 2. päfyllning av utsädes- eller/och gödselläda = päfyllning 3. vändning i tegända = vändning 4. justering av maskin = justering 5. granskning av maskin eller kvalitet av det utförda arbetet = granskning 6. arbetsledning = arbetsledning 7. körning med billarna upp vid passerande av hinder eller körning tili eller frän päfyllningsplatsen = tomgäng 8. avbrott pä grund avolika störningar = störning 9. avbrott pä grund av mänskliga faktorer = paus Arbetsbehovet Arbetsbehovet är beroende av mänga olika faktorer. Verkningsgraden av alla dessa kunde man inte fastställa i undersökningen tillräckligt noggrannt. De största svärigheterna uppstod vid fastställandet av de mänskliga faktorerna. Det genomsnittliga arbetsbehovet och dess spridning vid radmyllning och kombinerad radmyllning och sädd framgär ur tabell 2. Dessa tai bör ej betraktas säsom allmängiltiga normtal, utan de motsvarar endast arbetsbehovet under försöksförhällandena. Arbetsbe- hovet hari medeltal värit vid radmyllning 51 min/ha och vid kombinerad radmyllning och sädd 70 min/ha. Huvudtiden, d.v.s. körning med billarna i jorden, har vid bägge arbets- operationer värit i medeltal mindre än 50 % av operationstiden. Arbetsbehovet överens- stämmer med motsvarande tai i liknande undersökningar (Jonsson 1969 och Sipilä 1969). Angäende körningen avviker resultaten mellan de olika maskinerna relativt sätt minst frän varandra (kombimaskinerna v=11.6 % och radmyllarna v=6.7 %), fastän tydliga skillnader i maskinernas arbetsbredd föreläg, säsom det framgär ur tabell 1. Speciellt bör man observera, att den tili arbetsbredden bredaste kombimaskinens (276 cm) kör- ningstid var i medeltalca 2 min/ha större än den smalaste maskinens (204 cm) körningstid. Pä grund av delta resultat kan man draga den slutsatsen, att i praktiken inte endast mas- kinens arbetsbredd allena avgör körningstiden, utan hastigheten spelar härvidlag en avgörande roll. Delta fenomen kan i vissa avseende anses motsvara »lagen om minskande produktionsfaktorer» (jämfbr t.ex. Barnes m.fl. och Jonsson 1968). Om spridningen vid päfyllningstiden kan konstateras, att den i de relativa arbetsbe- hovstalen (v=23.4 % och 7.7 %) värit mindre än i de absoluta talen (v=31.1 % och 17.1 %). Enligt undersökningen äterspeglar spridningen ide absoluta päfyllningstiderna pä operationstiden, varvid de relativa tiderna (%) varierar mindre än de absoluta (min/ ha). Ett motsvarande fenomen fbrekommer i vändningarna och i tomgängen, om dock ej lika markani. 223 Tabell 2. Det genomsnittliga arbetsbehovet och dess spridning vid radmyllning (76 ha) och vid kombinerad radmyllning och sädd (92 ha). Table 2. The averagelabour requirement and its division in fertilizer placement [76 ha) and in combine drilling (92 ha). Radmyllning Fertilizer placement Kombinerad radmyllning och sädd Combine drilling Händelse Event min/ha % min/ha % medeltal sx1 ) v % 2 ) medeltal Sx 1 ) v % 2 ) medeltal s?) v %*) medeltal sx1 ) v %*) average average average average Huvudtid Effective time körning driving with coulters down 24.77 0.19 6.748.2 0.68 12.2 31.22 0.38 11.644.7 0.55 11.9 Sidotid Secondary time 3 ) päfyllning filling 9.64 0.34 31.118.8 0.5023.4 10.92 0.20 17.115.6 0.10 7.7 vändning turning 7.620.16 18.614.8 0.19 11.5 11.38 0.28 23.3 16.3 0.26 15.3 Hjälptid Ancillary time justering adjusting 0.470.04 68.1 0.9 0.06 55.5 0.29 0.03 100.0 0.4 0.15350.0 granskning inspection 1.030.04 32.0 2.0 0.0520.0 0.88 0.10 108.0 1.2 0.1191.7 arbetsledning supervision of work 0.340.05 77.3 0.7 0.08100.0 0.760.05 63.2 1.1 0.0758.3 tomgäng driving with coulters up 3.520.04 9.16.8 0.06 7.4 4.030.09 22.0 5.8 0.09 15.5 Störningstid Disturbance time 3 ) traktor tractor 0.700.08 104.3 1.5 0.17100.0 0.05 0.01 240.0 0.1 0.01100.0 arb. redskap implement 1.250.08 59.2 2.4 0.1866.7 5.330.27 48.2 7.6 0.29 36.8 arb. plats working place 0.26 0.01 46.2 0.5 0.0360.0 1.470.17 111.6 2.1 0.20 95.2 Paustid 3 ) Interval avbrott avpers.skäl— personal reasons 1.780.12 57.9 3.5 0.1948.6 3.600.14 37.8 5.1 0.2139.2 Operationstid Field time 51.38 0.54 9.2100.0 69.93 1.09 15.0100.0 x ) Medeltalets medelfel Standard errorof mean *) Variationskoefficient Variation coefficient ') översatt term Translated term 224 Faktorer som päverkar arbetskapaciteten Körhastighet. I det föregäende har konstaterats, att körtiden bestämmes av maskinens arbetsbredd och körhastighet. Den genomsnittliga körhastigheten för maski- nerna i undersökningen har framräknats genom att dividera ett givet avständ, som mot- svarar ett givet arbetsresultat vid maskinens fulla arbetsbredd, med den motsvarande tiden: 10000 [m 2] (=1 ha) B [m] 10000 [m] 600 Tk [min] = Tk [min] x B = Tk x B [km/h| Formeln ger hastigheten (v) i km/h, dä maskinens arbetsbredd (B) anges i meter och körtid (T k ) i minuter per hektar. Den kalkylmässigt uträknade hastigheten har i varje enskilda jämförelse (4 stycken) värit nägot lägre än den uppmätta reellä hastigheten, i medeltal ca 4 % eller 0.4 km/h. Avvikelserna beror främst pä, att maskinernas arbetsbredd ofta köres litet pä varandra. Detta förekommer speciellt pä kilformiga äkerfigurer. I ändorna och vid dikeskanterna köres dessutom med lägre hastighet än normalt. Efter att ha tagit i betraktande ovan- nämnda begränsningar i den kalkylmässigt uträknade hastigheten kan man anse den med tillräcklig noggrannhet motsvara den reellä hastigheten. De olika maskinernas genomsnittliga hastighet och arbetskapacitet och där förekom- men spridning framgär ur tabell 3. Körhastigheten i medeltal, vilken avvägts med körda arealer, var i radmyllning 9.17 km/h och i kombinerad radmyllning och sädd 7.42 km/h. Om man vid radmyllning strävar tilieffektiv jordbearbetning, rekommenderar tillverkarna relativt Stora hastigheter, t.o.m. 10 km/h. I kombinerad radmyllning och sädd är en kör- hastighet pä 10 km/h säsom säningshastighet relativt stor. Om maskinens billkonstruktion är fördelaktig, kan nyssnämnda hastighet dock ej anses vara för hög (jämför Yahia 1960, s. 56). Arbetskapaciteten i radmyllning har värit i medeltä! 1.17 ha/h och i kombinerad radmyllning och sädd 0.86 ha/h. Stora variationer i de enskilda maskinernas arbets- kapacitet har förekommit i synnerhet hos Tume-radmyllare och Juko-kombi. Arbets- kapaciteten och dess spridning bestämmes dock ej endast av maskinens konstruktion, utan pä resultatet verkar mänga olika faktorer, av vilka säsom viktigaste mä nämnas arbetsförhällandena och arbetarens personliga arbetsinsats. Ur tabell 3 framgär det, att spridningen hos körhastigheten och hos arbetskapaciteten är ungefar lika stor. Korrelationskoefficienten, som använts för att uttrycka korrelationen mellan körhastigheten och arbetskapaciteten, är i varje enskilt fall tydligt positiv. Den är dock ej alltid statistisk signifikant beroende främst pä ringa hastighetsvariationer och/eller litet antal upprepningar. I undersökningen konstaterades, att körhastigheten ej är beroende allenast av maskinkombinationen och arbetsförhällandena, utan de mänsk- liga faktorerna spelar in vid valet av körhastighet (jämför Jonsson 1970 och Sefastsson 1964). Mellan körhastigheten och arbetskapaciteten räder en tydlig kausal korrelation. Enligt resultaten beror arbetskapaciteten hos lika breda maskiner dock ej endast pä kör- hastigheten. De faktorer, som verkar pä arbetskapaciteten ser i grund och botten ut att 225 Tabell 3. Korrelationen mellan körhastigheten och arbetskapaciteten vid radmyllning och kombinerad radmyllning och sädd. Table 3. Labour output in relation to speed infertilizer and combine drilling. Arb. redskap Implement Hastighet Speed Arb. kapacitet Korr.k. Upprepningar Output ofwork Corr.c. RepetitionsCorr.c. Repetitions km/h v % x ha/h v %* Radmyllarc Fertilizer drills Juko-15 9.30 1.30 1 11.400.1 1.328.0 + 0.89 2 9.398.5 1.2213.1 + 0.45 12 Jussi-Junkkari RM-300 Tume-315 8.3316.7 1.0226.5 + o.Bo*** 10 Kombimaskiner Combine drills Antti 10.0311.0 6.599.0 7.0329.4 6.9916.9 9.017.2 9.289.0 1.2316.4 + 0.84 3 HS-MK-Gombi Juko 0.86 , 11.2 + 0.24 6 0.7026.7 + 0.85** 6 Junnila 0.8019.4 + o.9s*** 6 Nasta-Tumc Pisto 0.877.3 + 0.77 4 0.7616.1 + 0.85** 7 ') Variationskoefficient Variation coefficient vara rätt sä komplicerade och i vissa fall till sin verkan motsatta (t.ex. körhastighet och förarens ansträngning eller maskinens arbetsbredd och förmäga att svänga snabbt). Päfy 11 nin g. Den genomsnittliga päfyllningstiden har hos radmyllarna värit i medeltal 11.12.05 min/100 kg, i det att medeltalet utgör 1.82 min/100 kg. I fräga om kombimaskiner har lädorna päfyllts av I—2 man, vilket leder tili, att tidsvariationerna per 100 kg värit större, 0.93—2.09 min. Päfyllningen har värit effektivast, om den utfbrts av endast en person. Päfyllningstidens medeltal är nämligen för en person 1.61 min/100 kg och för tvä 1 .27 min/100 kg, eller bara ca 25 % och inte 50 % mindre. Alla maskiner i jäm- förelsegruppen var inte precis likadana, varför pä skillnaderna verkat även andra faktorer än jämförelsegruppens storlek. Resultatet överensstämmer med Sipiläs (1969, s. 26) obser- vationer. Hjälpkarlens betydelse bör enligt undersökningen ses säsom ett garanti för god arbetskvalitet och ej säsom minskande faktor av arbetsbehovet. Vid granskning av enskilda päfyllningstider framgick det, att päfyllningstiden inte stigit i proportion tili päfyllningsmängden. Analysering av korrelationen mellan pä- fyllningstiden och -mängden utfbrdes i sädana fall, där en person utfbrt päfyllningen. Korrelationen mellan päfyllningstiden (emin/100 kg) och -mängden (säekar ä 50 kg/pä- fyllningsgäng) framgär ur figur 1. Enligt denna räder mellan dessa negativ korrelation. 226 Angäende gödsel är denna korrelation statistisk signifikant (med I—s1—5 %:s risk). Be- träffande utsäde är korrelationen liten (r=-0.18) beroende främst pä sälädans läga kapacitets utnyttjande. Den korrelation, som konstaterats, betyder ej kausalitet, utan mäste tolkas pä följande sätt: Under päfyllningen avtar vid stigande päfyllningsmängder förberedelse- och avslut- ningstidernas relativa andel. Stora lädor är ofta vida, varför tömning av säckar i dylika maskiner är lättare än i maskiner med liten läda och smal öppning. I samma riktning verkar även omständigheten, att den sista säcken per päfyllning, vilken hos maskiner med liten läda förekommer relativt oftare än hos maskiner med stor läda, bör tömmas läng- samt för att undvika överfyllning. De pävisade korrelationerna är till sin storlek giltiga endast för undersökningsmaterialet. Pä grund av växlingar avolika faktorer är korrelationen inte stabil, utan varierar inom vissa gränser. Säsom fenomen kan denna korrelation dock generaliseras. Vändningar. Vändningarnas antal per arealenhet är beroende av maskinens bredd, körsätt samt av teglängden. Dessa faktorer avgör dock ej allena den totala vänd- ningstiden. Den tid, som ätgär för en enskild vändning bar nämligen varierat i stor ut- sträckning. Figur 1. Korrelationen mellan päfyllningstiden (emin/100 kg) och -mängden per päfyllningsgäng hos radmyllare och kombimaskiner. Fig. J. Dependency oj the filling time (cminflOO kg) on the quantity filled per time in jertilizer and combine drills. 227 Eördelningen hos de olika maskinernas enskilda vändningstider framgär ur figur 2. Frekvensdiagrammena avviker tydligt frän den s.k. normalfordelningen. Detta beror delvis pä, att körsättet i vändningarna varierat, m.a.o. frekvensdiagrammena bestär av flere frekvensdiagram pä varandra. I de fall, upprepningarnas antal har värit Stora, är frek- vensdiagrammena till sin form ganska regelbundna. De lutar dock klart ät vänster och päminner sälunda om diagram i ackordarbete (jämför Pukkila 1959, s. 218—219). Skillnaden mellan den minsta och den största vändningstiden var hos HS-MK-Combi och Junnila synnerligen stor, nästan 2 min. Detta i samband med frekvensdiagrammens form pävisar, att de olika lantbrukspraktikanter, som fungerat säsom chaufförer, värit rätt oövade i sitt arbete. Denna omständighet har under hela undersökningen satt sin prägel pä dessa maskiners resultat. Enligt resultaten (figur 2) päverkar inte allena maskinens kopplingssätt tili traktorn, 3-punktskopplad eller bokserad, maskinkombinationens vändningshastighet. En tydlig skillnad föreläg ej mellan de olika typerna. De länga bokserade maskinerna ser dock ut att vara i vändningarna längsammare än de andra. Chaufförens skicklighet päverkade däremot kraftigt enskilda vändningstider. övriga faktorer. De här omnämnda arbetsskedena: körning, päfyllning och vändning utgör i medeltal ca 80 % av arbetsbehovet vid radmyllning och vid kombinerad radmyllning och sädd. Resten utgöres huvudsakligen av tomgäng, paus och olikaslags störningar. Huvuddelen av tomgäng, i medeltal ca 80 %, uppstod i samband med päfyllningen. Lädornas kapacitet har hos radmyllarna utnyttjats i medeltal tili 70 —80 %. Motsvarande tai hos kombimaskinerna är 65—90 % (gödsellädan) och 20—50 % (utsädeslädan). Talen utvisar, att hos kombimaskinerna var lädornas storlek i disproportion till de vanliga ut- sädes- och gödselmängderna (jämför tabell 1). Möjlighet attförbättra arbetskapaciteten 1 princip kan man förbättra radmyllarnas och kombimaskinernas arbetskapacitet pä tvä huvudsätt: Genom att öka maskinens arbetsbredd och/eller körhastighet, d.v.s. genom att minska huvudtidens arbetsbehov. Genom att öka huvudtidens relativa andel av operationstiden medelst minskning av de övriga deltiderna, m.a.o. en allt större andel av operationstiden användes för produktivt arbete. Naturligtvis bör man sträva tili att använda bägge huvudmetoder samtidigt Att minska körtiden genom att öka inom vissa gränser maskinens hastighet är förman- ligare än att öka maskinens arbetsbredd. Stor vikt lägges härvidlag dock vid maskinens billkonstruktion. Genom förstoring av maskinens lädor och genom att göra lädorna sädana att de motsvarar arbetarnas normala räckvidd, kan man förbättra den för hand utförda päfyllningens arbetsprestation. En maskinell päfyllning ställer pä lädorna egna special- fodringar. Till sin storlek borde lädorna stä i proportion tili de använda utsädes- och gödselmängderna. En lösning pä delta problem är ställbar mellanvägg mellan lädorna. 228 Att fbrstora lädorna minskar dessutom antalet päfyllningar och pä detta sätt även tom- gängstiden. Vid minskning av störningstiden är maskinens funktionssäkerhet i nyckelställning. Man kan ej och bör ej ens fbrsöka avlägsna paustiden helt. Man bör dock sträva tili att minska arbetarnas behov tili rekreation genom att underlätta utförandet av de tyngsta arbets- operationerna (främst päfyllning) och genom att förbättra traktorns körkomfort. En provisorisk lösning pä sistnämnda problem är användning av hörselskydd mot buller (jämför Jonsson 1970, s. 40). Sammandrag För att klarlägga arbetsbehovet vid radmyllning och kombinerad radmyllning och sädd utfbrdes arbetsstudier ären 1968—70. Enligt undersökningen bar arbetsbehovet varierat kraftigt och alla pä arbetsbehovet päverkande faktorer har ej kunnat utredas Figur 2. Fördelning av enskilda vändningstider i emin ( = 1/100 min) för olika maskiner. Fig. 2. Distribution of separate turning times in emin (= 1/100 min) for different machines. 229 230 tillräckligt noggrannt. I medeltal har arbetsbehovet vid radmyllning värit 51 min/ha och vid kombinerad radmyllning och sädd 70 min/ha. I vartdera arbete har huvudtiden, d.v.s. körning med billarna i jorden utgjort mindre än hälften av operationstiden. Enligt undersökningen har den körda hasdgheten kraftigt päverkat arbetskapaciteten. Hastigheten har tili och med omintetgjort verkningarna av maskinernas olika arbetsbredd. Körhastigheten fastställes enligt undersökningen inte enbart av maskinen och arbets- förhällandena, utan de mänskliga faktorerna är i delta avseende synnerligen betydandc. De mänskliga faktorerna spelar dessutom in inte endast pä hastigheten, utan även genom päfyllnings- och vändningstiderna pädet totala arbetsbehovet. Därför är det sist och slutligen människan som bestämmer, huru närä den teoretiska maximala arbetskapaciteten man kommer. LITTERATURFÖRTECKNING Barnes, K. & Casselman, T. & Link, D. 1959. Field Efficiencies of 4-Row and 6-Row Equipment. Agri- cult. Engin. 3:148—150. Jonsson, B. 1968. Kapacitetsprov med Stora plogar. Arbetsekonomi 4:25—28. —»— 1969. Kombinerad radmyllning och sädd. Ibid. 2:11—12. —»— 1970. Högre avverkning vid plöjning. Ibid. 5:37—41. Pukkila, A. 1959. Työntutkimus. 319 s. Helsinki. Sefastsson, J. 1964. Beror prestationen pä mannen eller pä maskinen. Arbetsekonomi 4:21—22. Sipilä, H. 1969. Yhdistelmäkoneet ja rivilannoittimet Työtehoseuran käyttöteknisissä ja työmenetelmä- tutkimuksissa vuonna 1968. Työtehoseur. julk. 132:1—49. Yahia, M. 1960. Untersuchungen über den Einfluss höherer Drillmaschinen-Geschwindigkeit auf die Giite der Aussaat. 80 s. Gottingen.