Analiza ekonomiczna NawaRo-Maus przeprowadzona przez Katedrę Techniki Systemowej Rolnictwa Uniwersytetu Technicznego w Monachium przy Centrum Gospodarki Weihenstephan

NawaRo-Maus firmy ROPA. Co potrafi osiągnąć taki logistyczny łańcuch sieczki przy pomocy tej maszyny do przeładunku i czy opłaca się w ogóle inwestować w taki zakup?

Zmiany strukturalne i rozwój przedsiębiorstw rolniczych przyczyniają się do powstawania coraz większych zakładów produkcyjnych z coraz większymi silosami. Rosnące zapotrzebowanie na zasoby odnawialne dodatkowo przyspiesza ten proces. W ostatnich latach zbudowano wiele nowych dużych urządzeń z odpowiednimi silosami. Duży popyt na biomasę i stosunkowa niewielka dostępność powierzchni uprawnych powodują, że biomasa musi być transportowana do tych urządzeń z daleko oddalonych pól i łąk. Wydajność takiej logistyki jest stale rosnącym wyzwaniem dla plantatorów, rolników i właścicieli tego typu urządzeń.

Znane z praktyki rozwiązania w zakresie zbioru rozdrobnionej zielonki posiadają jednak wiele luk. Rozwiązana logistyczne z wieloma pojazdami transportującymi, które potrzebne są przy długich odcinkach transportu stwarzają problemy i to nie tylko z uwagi na ilości środków transportowych. Problemem dla plantatorów jest z jednej strony nie tylko konieczność posiadania do dyspozycji dużej ilości kierowców, z drugiej strony koszty z tym związane dosłownie eksplodują przy wielkich odległościach. Powodem tego jest spadająca wraz z wzrostem odległości wydajność transportowa pojedynczych pojazdów. Kolejnym negatywnym punktem jest oczywiście również niezadowolenie mieszkańców, którym przeszkadzają takie rozwiązania logistyczne.

Geneza

Z tych powodów doszło w roku 2009 do spotkania projektantów ROPA z wieloma plantatorami. Wspólnie postanowiono zastosować do przeładunku sieczki znany z Maus system przeładunku buraków. Wynikiem jest NawaRo-Maus firmy ROPA. W tym celu używane maszyny do przeładunku buraków Maus zaopatrzono w dwa poprzecznie obracające się ślimaki wciągające. Między nimi umieszczono centralnie na stole podbierającym koło wyrzucania, które przesuwa sieczkę na tak zwany pas denny. Taśmę i wysięgnik przeładowczy zostały odpowiednio zamknięte, aby zapobiec utracie plonu. Maszyna ta otrzyma zatem po ciężkiej pracy przy burakach cukrowych nowe, relaksujące zadanie przy zbiorze rozdrobnionej zielonki. Rozdrobniona zielonka jest znacznie łatwiejsza do ładowania niż buraki i ładowanie odbywa się rzadziej przy niesprzyjających warunkach pogodowych.

Aby przeanalizować wydajność nowego, do tej pory nieznanego systemu logistycznego Katedra Techniki Systemowej Rolnictwa Uniwersytetu Technicznego w Monachium pod kierownictwem Prof. Dr Bernhardta wraz z firmą ROPA Fahrzeug– und Maschinenbau GmbH zaproponowała to zagadnienie jako temat pracy magisterskiej. W jej toku przeprowadzono obserwację łańcuchów logistycznych podczas pełnego dnia roboczego i zaopatrzono przy tym pojazdy w odbiorniki GPS. Zebrane w ten sposób dane przeanalizowano przy tym przy pomocy stworzonego przez Katedrę oprogramowania analitycznego. W ten sposób zbadano, jak długo faktycznie maszyna rozdrabniająca pracuje w ciągu dnia i jak długo stoi bezproduktywnie, bo na przykład w danym momencie nie jest do dyspozycji żaden pojazd transportujący. Oprócz analizy danych GPS przeprowadzano wywiady z plantatorami i klientami pracującymi z ROPA NawaRo-Maus i skalkulowano takie rozwiązanie logistyczne z uwzględnieniem różnych warunków żniwnych.

Już przy odległości transportowej poniżej 8 km system NawaRo-Maus jest opłacalny

Maszyny te bazują aktualnie na używanych pojazdach euro-Maus 3 i mają są wyposażeniu silnik 6-cylindrowy rzędowy Mercedes Benz o mocy 220 kW/299 PS i 7,2 l pojemności skokowej. Dzięki temu osiągany być może moment obrotowy rzędu 1200 Nm przy 1300 do 1600 obr/min. Dzięki takiemu silnikowi wydajność przeładunkowa NawaRo-Maus przy szerokości sekcji podbierającej aktualnie 8,0 m wynosi od 12 do 15 m³ na minutę. Jedna ciężarówka załadowana jest do pełna w przeciągu 4-5 minut. Przekazywanie mocy z silnika do wszystkich ruchomych elementów i do napędu jazdy odbywa się wyłącznie hydrostatycznie. Jedną z dużych zalet w porównaniu z innymi systemami do przeładunku jest ruchomy wysięgnik przeładowczy. Dzięki niemu sieczka może być przeładowywana na odległość do 13 metrów (licząc od środka kopca) i na wysokość do 6 metrów. Dzięki takiej elastyczności można bez problemu ładować przez miedze, żywopłoty i rowy.

Im dłuższy jest zakładany na skraju pola kopiec, tym większe są straty spowodowana utraty dolnej warstwy zbioru. Warstwa ta musi być pozostawiona na polu po to, aby zapobiec przedostaniu się do brudu i kamieni do zbieranego plonu. Kopiec ten nie musi być nieskończenie długi. W praktyce okazało się, że duże łańcuchy z łatwością radzą sobie z kopcami o długości 75 metrów i szerokości 7,5 metra. Przy mniejszych strukturach powierzchniowych wystarczą również mniejsze kopce.

Jak tylko Maus "wgryzie się" w kopiec to pojazdy polowe mogą wyładować swoją zawartość za maszyną Maus - na tę samą powierzchnię. W ten sposób minimalizuje się straty spowodowane przez odkładanie sieczki na ziemię. W przeliczaniu na kopiec o długości 75 metrów traci się w ten sposób około 3,7 ton sieczki. Odnosząc tą wartość do mniejszych zagonów strata ta wydaje się być bardzo duża. Rozdrobnioną zielonkę da się jednak z wielu małych zagonów zwieść do jednego, centralnego miejsca przeładunku. W ten sposób minimalizuje się straty. Jeśli ktoś analizuje straty z punktu ekonomicznego to musi dojść do wniosku, że czystość i dokładność nie zawsze się opłacają.

Już sam wzrost wydajności łańcucha o 90 ton przy konwencjonalnych łańcuchach do 120 ton uwyraźnia to w sposób znaczący. Zabrudzenie sieczki spowodowane odkładaniem na podłoże, którego tak się obawiano nie ma praktycznie miejsca. Aby zapobiec zanieczyszczeniom przeszukuje się krótko podłoże pod względem kamieni i to przed pierwszym wyładunkiem. Z drugiej zaś strony stół podbierający opuszczony zostaje na niewielką odległość od podłoża dopiero przy ostatnim przejechaniu kopca. W taki sposób przy pomocy najprostszych środków redukuje się ryzyko przedostania się kamieni lub grud ziemi do sieczki.

Duża różnica między poszczególnymi systemami ujawnia się również w zakresie przeciętnego czasu czekania maszyny rozdrabniającej. Maszyna siekająca pracująca w konwencjonalnym systemie czeka przeciętnie 21,3 % czasu pracy na polu. Zaliczono tu tylko ten czas, gdy maszyna rozdrabniająca faktycznie stała na polu i w pobliżu nie było żadnego traktora z przyczepą. W systemie przeładunku NawaRo-Maus czas czekania wynosi jedynie 4,9 % czasu pracy na polu.

Tak wielka różnica wyraża się w dwóch zasadniczych czynnikach. Po pierwsze łańcuch przeładunkowy z 120 tonami zbiera na godzinę więcej niż łańcuch z 90 tonami i to pomimo tego, że obydwa pracują z maszynami rozdrabniającymi tego samego typu o takiej samej wydajności. Z innej strony ma się do czynienia z spokojniejszą pracą na polu i w silosie. Fakt ten potwierdzony został w rozmowach z wieloma plantatorami, użytkownikami i ich klientami.

Jednym z najistotniejszych punktów profesjonalnej gospodarki rolnej jest oczywiście kwestia kosztów. Największe różnice pomiędzy łańcuchami dostaw ujawniają się w kosztach nabycia pojazdów i wydajności tych pojazdów w czasie współpracy w łańcuchu dostaw. Profesjonalny układ traktor-przyczepa kosztuje wraz z pojazdem rozdrabniającym 50 m³ i kierowcą 92,69 Euro na godzinę. Ciężarówka kosztuje 69,43 Euro, przy pojemności naczepy 65 m³. Taki samochód ciężarowy jest tańszy, posiada większą ładowność przy jednocześnie większej mocy. Traktor ma moc rzędu 250 PS, samochód ciężarowy 430.

Jeśli uwzględni się wszystkie koszty łańcucha żniwnego od pola do silosu, to jasne stają się następujące fakty. Konwencjonalny łańcuch jest przy krótkich odległościach od pola do silosu względnie tani w przeliczeniu na tonę sieczki. System przeładunku kosztuje na początek więcej niż znane z praktyki systemy. Przyczyna tego da się szybko wyjaśnić faktem, że aby uruchomić tego typu łańcuch potrzebna jest maszyna do rozdrabniania, NawaRo-Maus i dwa traktory z przyczepami na polu. Do tego dochodzą dodatkowo jeszcze samochody ciężarowe niezbędne na drodze. Zaznaczyć trzeba jednak, że koszty konwencjonalnych systemów wzrastają przy zwiększających się odległościach i to wiele szybciej niż koszty systemu przeładunkowego. Przyczyną tego jest niewielka wydajność transportowa ciągników z przyczepami. Mogą one jechać z maksymalną prędkością rzędu 50 km/h i do tego mają dodatkowo jeszcze niewielkie możliwości w zakresie pojemności ładunku. Przy pojazdach transportujących dochodzi się przy 50 lub 55 m³ do granic możliwości, natomiast przy samochodach ciężarowych 60 m³ przy wywrotkach i nawet 90 m³ przy samochodach ciężarowych z ruchomą podłogą nie należą do rzadkości!

Zbadano również nadmieniony wcześniej faktor różnicy prędkości między ciągnikiem i samochodem ciężarowym. Pomiary te stwierdziły, że samochody ciężarowe w łańcuchu rozdrobnionej zielonki osiągają przeciętnie prędkość transportową rzędu 49,0 km/h. Ciągniki z przyczepami są w stanie osiągnąć przeciętnie jedynie 29,7 km/h.

Poza tym cena nabycia takiego zestawu ciągnikowego jest znacznie wyższa. Zestaw z ciągnikiem o mocy 250 PS i pojazd dla rozdrobnionej zielonki o pojemności 50 m³ kosztują 243.000 €. Koszty zakupu zestawu z samochodem ciężarowym z 430 PS i naczepą o pojemności 65 m³ wynoszą jedynie 165.000 €. Fakt ten odzwierciedla się również w różnicy kosztów. Wyższe koszty nabycia pociągają za sobą zwiększone odpisy amortyzacyjne, co również należy uwzględnić w rachunku kosztów w przeliczeniu na godzinę roboczą!

Dalszą zaletą zestawów z samochodami ciężarowymi jest całkiem inna przepustowość niż ma to miejsce w zestawach ciągników z przyczepami. Można je bowiem używać do taniego i wydajnego transportu wytworów rolniczych i to przez cały rok. Poza tym istnieje możliwość łatwego i taniego wypożyczenia poruszających się po autostradach olbrzymów również w trakcie żniw. Możliwe jest to zarówno u producenta - bez kierowcy lub w firmie spedycyjnej - z kierowcą. W przypadku Nawaro-Bunkermaus rozdrobniona zielonka wyładowywana jest bezpośrednio do zasobnika. Jakiekolwiek zanieczyszczenie jest przy tym wykluczone.

Nie bez znaczenia są tu również zalety, których nie da się przeliczyć na Euro i Centy. Przykładem w przypadku samochodów ciężarowych może być mniejsza ilość skarg odnośnie zagrożeniem hałasem. Zgodnie z wypowiedziami plantatorów mieszkający w pobliżu dużych biogazowni zauważają dopiero po kilku dniach, że znów prowadzi się rozdrabnianie. Samochody ciężarowe są dzięki ich ogumieniu znacznie cichsze niż traktory - zwłaszcza w miastach i dzięki temu są one znaczniej anonimowe. Jeśli samochód ciężarowy przejeżdża obok nie można nigdy z całą pewnością stwierdzić co wiezie i dokąd zmierza. Podobnie przedstawia się zagadnienie zanieczyszczania dróg. Wielkowymiarowe naczepy nie muszą być załadowane do pełna i są i tak w stanie transportować więcej niż przyczepa do zielonki.

Samochody ciężarowe wyposażone w normalne urządzenia do zamykania lub okrywania niezawodnie zapobiegają spadaniu i zwiewaniu ładunku co zapobiega zanieczyszczaniu dróg i ulic. Fakt, że traktory przy mokrych warunkach nie zabrudzają ulic przyklejoną do opon glebą mówi również sam za siebie.

Podsumowując stwierdzić należy, że ekonomiczna wydajność i efektywność takiego układu logistyki transportu rozdrobnionej zielonki nie da się zaprzeczyć. Najważniejszym czynnikiem jest przy tym sama organizacja takiego łańcucha! Kierowców samochodów ciężarowych nie można traktować tak samo jak operatorów ciągników. Nie można przy tym ignorować czasów kierowania i okresów odpoczynku dziennego kierowców i zwracać uwagę na to, aby wszyscy kierowcy nie mieli przerwy jednocześnie. Jeśli nie będzie się tego przestrzegać, to zdarzyć się może, że do Maus nie podjedzie przez dłuższy czas żadna ciężarówka i w pewnym momencie pojawią się cztery na raz i czekają na załadunek. Przez to rosną czasy oczekiwania i spada wydajność. Poza tym może być, że zaistnieje konieczność niepotrzebnego wydłużenia kopca, co sprzyja zwiększeniu strat. W praktyce sprawdziło się, że operator Maus oprócz swoich zadań w zakresie załadunku koordynuje również pracę ciężarówek i zaleca kierowcom robienie przerw stosownie do zapotrzebowania. On wie bowiem najlepiej ile plonu trzeba przeładować i czy nadąża on za maszyną rozdrabniającą.

Jeśli ktoś nie wierzy w ogromny potencjał tego typu rozwiązania logistycznego i nie zamierza wprowadzić go do praktyki stwierdzi, iż imponujący pozostaje fakt, że przy zastosowaniu tej samej maszyny rozdrabniającej osiąga się wzrost zebranej w ciągu godziny kukurydzy o 33% w porównaniu do konwencjonalnej metody i to tylko dzięki zmian w zakresie logistyki!

Jeśli chce się zmniejszyć straty spowodowane odkładaniem na pole i jednocześnie skorzystać z wydajnego transportu samochodami ciężarowymi to można skorzystać z bardzo podobnej maszyny firmy Palandt Agrartechnik GmbH. Tak zwana Nawaro-Bunkermaus zamiast ślimaków wciągających ma zasobnik sypkiej paszy o pojemności 15 m³. Zestawy ciągnikowe wysypują zebrany plon na polu bezpośrednio do zasobnika, bez kontaktu z podłożem, skąd taśmy przesuwne przeładowują go na czekające samochody ciężarowe. Dzięki temu traci się wprawdzie zalety wynikające od oddzielenia logistyki na polu od logistyki na drogach, zachowuje się jednak niesamowitą elastyczność i niezawodność samojezdnego systemu z maszyną Maus.

Johannes Wutz

Bachelor Nauk Rolniczych

Prof. Bernhardt
Katedra Techniki Systemowej Rolnictwa
TU Monachium