Slope Task 7.3 – Trials and validation cycle (by BOKU)

WP7: Piloting the SLOPE demonstrator

Kick‐off Meeting  8‐9/jan/2014 

Task 7.3 – Trials and validation cycle

Kühmaier M, Stampfer KInstitute of Forest Engineering, University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna

Trials

SLOPE framework will be applied, tested and validated in at least two sites representing two operative scenarios in three countries CNR, BOKU, KESLA, GRE, MHG, ITENE

Whole tree system on a fertile stand

Cut‐to‐length system on a less fertile stand

Austria, Italy and Norway

Support of Skogolandskap

Evaluating the performance before and after implementing SLOPE framework

2

Evaluation of data collection methods

Data collection via remote sensing and multispectral 

analysis

UAV data acquisition and processing

Terrestrial laser scanning

Requirements Applicability Accuracy Additional effort Efficiency and economic improvements

Investigated processes

Tree marking via RFID tags

Tree fellingby chainsaw

Extractingby cableyarder

Processing Timbertransport

Tree/Log/Biomass grading

Data collection

Terrain and stand characteristics Machine technology Time consumption Fuel consumption Product output Energy output Damage caused to trees and soil Log length and diameter measurement accuracy Operator experience, skills and motivation

5

Validation cycle (I)

Forest information system (FIS) Performance of timber supply systems CNR, 

BOKU, GRAPHITECH, COAST, MHG, TRE

Comparison of FIS estimations and field measurements GRAPHITECH, COAST, MHG, TRE

Comparison with currently available ERP systems MHG, ITENE

6

Validation cycle (II)

Human Machine Interaction KESLA, GRE Quality control system CNR, BOKU Accuracy of different data collection methods 

under different conditions COAST, CNR, TRE RFID tag reading system and survival rate CNR, 

ITENE

7

Timeline and participants

Duration: 14 months, workload: 29 months

Task leader: BOKU (4)

Participants: GRAPHITECH (3), CNR (3), KESLA (3.5), COASTWAY (2), MHG (3.5), GREIFENBERG (3.5), TRE (3.5), ITENE (3)

8

2014 2015 2016J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D

D7.031 Demo report for data collection I BOKU

D7.032 Demo report for data collection II BOKU

D7.04 Demo report for quality control BOKU, CNR

D7.05 Demo report for timber supply performance & ERP MHG

Dependencies between activities

9

T.7.3T.7.4 Training on the job

WP6 System Integration

WP3 Harvesting systems

WP2Information collection

WP4 Quality assessment

T.7.2 Preparation of demonstrators

T.7.1 Definition of evaluation 

methodology

Risks

Completion of prototypes in a timely manner

Coordination of field measurements Hosting company, machine transfer, workforce, 

weather conditions

Missing industrial partner in Austria

Measuring the data with standardized methods

Degree of automatization

10

Austrian case studies

0,77

2,05 2,09

5,55

2,05

5,43

1,06

2,80

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

Diesel [Liter/km] CO2 [kg/km] Diesel [Liter/m³] CO2 [kg/m³]

Tour saw mill Tour interim storage F. Holzleitner (2013)

Timber supply ‐ Diesel consumption

Examples of field trails

Attribute Figure

Chipper‐productivity 12.8 odt/hour

Average load 13.8 odt

Distance chipping site ‐ plant 54 km /1.4hours

Fuel consumption of truck 49.7 liters/100km

Fuel consumption of chipper 40.5 liters/hour

Annual utilization of chipper 1,990 hours

Input for further analysis such as optimization models and vehicle routing algorithms

Transport productivity

F. Holzleitner (2013)

Implementation in GIS

Time consumption/process

Driving time

Functional road class (FRC)/Route

Share of forest roads

Average speed/FRC

GIS‐based cost estimating

Decision support tool  ‐ “Least Cost Surfaces”  [€/m³]F. Holzleitner (2013)