Framsteg inom digitalisering i skogsbruket

Den 18 maj ägde Mistra Digital Forest programkonferens rum på ett fullsatt SLU i Umeå. Här kan du läsa ett referat med fokus på förmiddagens presentationer.

Foto: Emma Sandström, SLU

”Välkomna! Vad fantastiskt att träffas fysiskt igen.” Med de orden från Mistra Digital Forests Sverker Danielsson inleddes vårens programkonferens i Umeå. Under tre förmiddagstimmar skulle deltagarna få uppleva bredden av den forskning som sker inom programmet.

Först ut att välkomnas upp på scen var professor Ola Lindroos, SLU, som inledde dagen med att prata digitalisering inom skogliga utbildningar. Han betonade vikten av att utveckla mer utbildningsinriktad mjukvara och träningsversioner av de verktyg som studenterna sen möter i arbetslivet.

”Ta gärna med er det när ni utvecklar beslutsstöd. Då kanske det går ännu snabbare att få till en ännu högre digitaliseringsmognad inom sektorn”, sa han och lämnade över till första passet som gav exempel på forskning inom fjärranalys.

Ola Lindroos. Foto: Emma Sandström, SLU

Fjärranalys

Christoffer Axelsson, SLU, inledde med att berätta om sitt post doc-projekt där han använt multispektral flygburen laserskanning för att klassificera trädslag och skatta volym hos enskilda träd. Det multispektrala instrumentet skannar inte bara en utan flera våglängder. Resultaten visar att den gröna, kompletterande, våglängden är viktig för att klassificera lövträd och därför bidrar den också till mer träffsäkra resultat för hela beståndet.

Christoffer Axelsson. Foto: Emma Sandström, SLU

Därefter pratade Jörgen Wallerman om skattning av tillväxt från flygburen laserskanning. Ta del av hans fullständiga presentation här.

Jörgen Wallerman. Foto: Emma Sandström, SLU

”Vi har massiva mängder data men vi behöver nya algoritmer som kan extrahera relevant skoglig information och dra nytta av alla de här mätpunkterna”, konstaterade Kenneth Olofsson, SLU, i sin dragning.

Det han gett sig på är att få fram detaljerad information om virkeskvalitet med hjälp av markbaserad laserskanning. I sin forskning använder han laserbaserade sensorer – vanliga inom bland annat fordonsindustrin – för att ta fram stamprofiler som med hög noggrannhet avslöjar trädets diameter, volym och geometriska form.

Även Johan Holmgren, SLU, var på plats för att berätta hur han han använt sig av mobil laserskanning i sitt arbete med att skatta stamegenskaper för större områden. Det blir möjligt när luft- och mobildata om varje träd i ett utvalt område matchas ihop och sedan utgör referensdata som används för att skatta hela bestånd. Det mobila laserskannersystemet byggdes ihop av billiga komponenter och Johan lyfte fram teknikens användbarhet:

”Mobil laserskanning gör att vi kan samla in data på alla de platser vi är på. Inte bara på provytor”. Genom att använda den på skördaren, ryggsäcken eller bilen kan relevanta data samlas in.

Johan Holmgren. Foto: Emma Sandström, SLU

Vid den frågestund som följde undrade en åhörare om marknadens intresse för nya digitala lösningar. Här konstaterades hur betydelsefullt det är att de stora skogsföretagen är engagerade i programmet, att forskningen som bedrivs är relevant.

En fråga som kom upp kopplad till Christoffer Axelssons forskning är om det är går att urskilja lövträden sinsemellan med multispektral laserskanning. Christoffer konstaterade att saken inte har undersökts men han skulle tro att det är en svårare uppgift.

Talarna under fjärranalyspasset. Foto: Emma Sandström, SLU

Automation

”Vi är i kris”, konstaterade Mikael Lundbäck, SLU. Han syftade inte på krig eller klimat utan på att skogstekniken legat efter andra branscher avseende automatisering. Som nybliven doktor har han simulerat och ekonomiskt utvärderat olika kombinationer av telestyrning och automation av skotare. Resultaten visar att störst potential för kostnadsminskning finns i att automatisera på- och avlastning – automatiseras körningen är potentialen lite mindre. Sammantaget är den potentiella kostnadsbesparingen 6-19%.

Mikael poängterar att den ekonomiska produktiviteten står på spel och att det därför finns starka skäl att diskutera den här sortens scenarion, som involverar färre operatörer. ”Men ska vi gå den här vägen behöver social och miljömässig hållbarhet också forskas på”, tillade han.

Näste man på scen var Martin Servin, Umeå universitet. Hans team har i simulerad miljö tränat upp en autonom skogsmaskin som tar sig fram säkert, energieffektivt och snabbt i skoglig terräng. Tekniken är en form av AI där maskinen lärs upp genom trial and error. I studien tränas en pendelarmskotare i en tidskrävande process som tar motsvarande 10 000 timmar men som i simuleringen går betydligt snabbare.

Martin Servin. Foto: Emma Sandström, SLU

”Hittills har det varit överraskande enkelt träna AI-styrning i simulerad miljö”, säger Martin och poängterar att strategin är att träna många små multiagenter som kan brytas ut och exempelvis kombineras med en mänsklig operatör. Just nu pågår arbetet med att flytta över systemet till en fysisk skogsmaskin.

Bioraffinaderiprocesser

Innan det var dags för lunch flyttades fokus till bioraffinaderiprocesser. Hur kan digitala lösningar användas för att bättre matcha råvara och slutprodukt? Här gav Maria Nordström, Skogforsk, och Tinh Sjökvist, Södra Innovation, illustrerande exempel. Deras samarbete är direkt kopplat till Södras nya affärsområde kolträ och hur råvara med ”rätt” egenskaper kan bidra till ökad resurseffektivitet. I ett första steg tar projektets modell reda på trädets egenskaper med hjälp av skördardata och åldersinformation. Egenskaperna ”översätts” sen till sågverkens olika kvalitéer och blev viktig förhandsinformation om hur den inkommande råvaran används bäst.

Maria Nordström och Tinh Sjökvist. Foto: Emma Sandström, SLU

Ny teknik ger oss tillgång till mycket mer väldefinierade vedfraktioner. Det i sin tur resulterar i bättre produktkontroll och mer högpresterande produkter. Med det budskapet inledde Gunnar Henriksson, KTH, sin dragning. Forskningen han medverkar till visar att massans egenskaper skiljer sig åt beroende på vilken del av trädet som används. I studien blev det också tydligt att grenarna utmärkte sig särskilt från resten av granen; ”de påminner om ett mellanting av löv- och barrmassa”, sa Gunnar. Men går det är automatisera sorteringen av träflis i olika fraktioner? Ja, menar Mikael Thyrel, SLU. Han har med maskininlärning utvecklat en modell som med 90% träffsäkerhet kan urskilja träflis från tre olika vedfraktioner.

Talarna under passen om automation och bioraffinaderiprocesser. Foto: Emma Sandström, SLU

Därefter övergick programkonferensen i en eftermiddag präglad av nätverkande och möten. På plats under dagen fanns flera företag som delar ambitionen att göra stora datamängder användbara för industri och skogsbruk. Dessa företag, som ställde ut i samband med postersessionen, kunde deltagarna på plats i Umeå besöka.

Ta del av posters från dagen