Det här arbetet gjordes i samarbete med Vimek AB som är en tillverkare av kompakta skogsmaskiner. Arbetets syfte var att underlätta tiltningen av hytten för kunden under service och inspektion av maskinen. Problemet med tiltningen var att hytten behövde fixeras innan tiltning för att undvika en framflyttning som både kunde leda till kontakt mellan hytt och ram, och att hytten blev svår att få tillbaka till ursprungsposition. Detta på grund av att hydraulcylindern som användes för att tilta hytten hade en vinkel som gav stora horisontella krafter. Fixeringen gjordes genom positioneringsplåtar som dels var omständliga att montera och dels krävde att man förvarade dem på maskinen. För att förminska kraften som gjorde att hytten flyttades designades nya fästen till hydraulcylindern som tillät en mer vertikal position. Även nya sätt att hålla fast hytten vid förflyttning togs fram, som är lättare att hantera och montera än den ursprungliga lösningen. Delarna som ritades med hjälp av computer-aided design (CAD) analyserades med den finita elementmetoden (FEM) för att säkerställa att dimensionerna var rätt. Som avgränsning valdes att de ursprungliga gummilagrena skulle användas och de skulle sitta på samma position. Slutsatsen är att Vimek skulle kunna använda en av dessa lösningar för att minska deras problem med hytttiltningen. / This project was conducted in collaboration with Vimek AB, which is a manufacturer of compact forest machines. The purpose of the work was to facilitate the tilting of the cabin for the customer during service and inspection of the machine. The problem with the tilting was that the cabin needed to be fixed before tilting to avoid a forward movement that could both lead to contact between the cabin and the frame, and that the cab would be difficult to get back to its current position. This is because the hydraulic cylinder used to tilt the cab had an angle that produced a large horizontal force. The fixation was done by positioning plates which were cumbersome partly due to the assembly and partly because they required storage in the machine. To reduce the force that caused the cab to move, new mounts were designed for the hydraulic cylinder that allowed a more vertical position. New ways of fixing the cabin when tilting were also developed, which are easier to handle and assemble than the current solution. The parts drawn in computer-aided design (CAD) underwent analysis with the finite element method (FEM) to ensure the dimensions were correct. As a delimination of the work, it was decided that the current rubber bearings would be used and they would sit in the same position. The conclusion is that Vimek could use one of these solutions to minimize their problems with the cabin tilting mechanism.

Due to the importance of a correct tree placement and the wear that occurs to equalizer bars inharvester heads, Komatsu Forest AB in Umeå was interested if the bar could be replaced with ahydraulic system. According to Komatsu, the problems were that the equalizer bars that are responsible forsynchronizing the delimbing knives and feeding mechanism add weight, take up space and have atendency to break before their life expectancy. Some harvester heads do not possess equalizer barsbut this complicates tree length and diameter measurements, risks increasing wear to parts of theharvester head not designed to be in contact with the trees and makes cutting the tree correctlymore difficult during certain actions. Thus, Komatsu saw a potential opportunity to increase thefeeding mechanisms performance and life span through a hydraulic solution. In this thesis, a literature study investigating practiced solutions to similar systems as well asa previous study by Komatsu in the subject are included. Furthermore, the product design process,implementation and verification of the solution are covered. The resulting solution included two Parker A2N0029D2H Series 3000 accumulators and fourParker DSH083NV valves, coupled in parallel pairs to create two arrangements of the final conceptsystem, “Half Control Remastered”; “regenerative coupling force distributor” and “shut off valveflow divider”. During the testing both the Regen and shut off function, mounted on a Komatsu C164harvester head, were observed to help during tree picking, grasping and feeding, but both functions,unfortunately, had disadvantages. The Regen function was unstable since hydraulic flow occurredfrom one cylinder to the other, and the Shut off function was imprecise because it became “choppy”with increased accuracy. While testing the system arranged with the Shut off function in the forest,it assisted during slow feeding as well as feeding while simultaneously forcing rotation, where theharvester head tended to drop trees. However, the system did little to no difference as soon thedelimbing knives were deployed. The results that are revealed in this thesis are difficult to evaluate, since Scandinavian forestharvester drivers do not challenge the harvester head in a way for the hydraulic equalizer barsystem to assist to its full potential. To conclude, the system shows promise to meet Komatsu’sperformance requirements but further testing and development is necessary for it to become refinedenough to implement in their mass produced harvester heads.

Bakgrund      Skogsmaskiner har under många år förstört både fornlämningar och gränsmärken. Idén till databasen/tjänsten uppkom av egna erfarenheter vid en förrättning, där flertalet gränsmärken hade blivit överkörda av skogsmaskiner. Syfte              Examensarbetets syfte är att lyfta fram en ny idé för att minska skadorna på fornlämningar och gränsmärken som skogsmaskiner orsakar, samt hur lägesnoggrannheten påverkar den nya tjänstens ändamål. Metod           Examensarbetet består av en litteraturstudie med syfte att besvara och ge en bakgrund till problemställningen. För att undersöka hur vanligt det är att lantmätare/mätingenjörer stöter på att gränsmärken blivit skadade av skogsmaskiner genomfördes en enkätundersökning. För en djupare inblick av lägesnoggrannheten på utrustningen i skogsmaskiner och vilken kvalitet på koordinaterna som krävs för en mer ändamålsenligt tjänst gjordes en intervjustudie. Slutsats         De uppgifter som finns tillängliga idag ska vara användbara när det gäller fornlämningar, för en ändamålsenlig tjänst som ska fungera ute i skogen där lägesnoggrannheten inte alltid är den bästa. Däremot är kvaliteten på gränspunkter i DRK inte helt perfekt för att kunna användas. / Background  Forest machines has for many years destroyed both ancient monuments and boundary marks. The Idea for the database/service grew out of personal experience at a land parceling ceremony, where most boundary markings had been run over by forest machinery. Objective      Purpose of this thesis is to present a new idea to reduce the damage to ancient monuments and boundary marks that forestry machinery causes, and how positional accuracy affects the new service use. Method         The thesis consists of a literature study aimed to answer and give a background to the issue. To investigate how common, surveyors come across that boundary markings are damaged by forest machines a questionnaire survey was made. For a deeper insight of the positional accuracy and quality of coordinates required for a more appropriate service, an interview study was made. Conclusion    The information available today should be useful in the case of ancient monuments, for an efficient service that will work in the woods where positional accuracy is not always the best. However, the quality of the boundary points in the DRK may not be perfect for use.

Autonomous machines and vehicles are on the rise today, seen in different industries such as mining, agriculture, and road transportation. However, this technological shift has not yet had any significant breakthrough in the forestry industry, where manned harvesters and forwarders are used. Since the challenges with technological shifts and radical innovations often are business model-related rather than technical, this study takes a business-oriented approach. The previous research has been mainly focused on the critical technical aspects of autonomous forest machines. Therefore, this study will focus on the business model aspects for their commercialization. This study was conducted as a single case study focusing on the business conditions for commercializing autonomous forest machines in the Swedish forestry industry. The study also discusses four potential networked business models for autonomous forest machines. The primary data source was semi-structured interviews with 12 representatives from forest machine manufacturers, forest companies, forestry service contractor firms, and researchers. The study shows that the role of a traditional forestry service contractor will diminish relative to autonomous forest machines. Moreover, incumbent manufacturers will probably face a business model dilemma related to commercializing autonomous forest machines. On the contrary, forest companies will benefit the most from autonomous forest machines. Therefore, the study suggests that this type of actor should take a leading role in facilitating technology and business development. The study also shows that this potential technology shift will enable new actors, such as IT or software companies, to take an essential role by operating fleets of autonomous forest machines in the future. / Autonoma maskiner och fordon är på frammarsch idag vilket kan ses inom olika typer av branscher som gruvdrift, jordbruk och vägtransporter. Detta teknologiska skifte har ännu inte fått något betydande genombrott inom skogsindustrin där bemannade skördare och skotare används. Eftersom utmaningarna med teknologiska skiften och radikala innovationer ofta är affärsmodellsrelaterade snarare än tekniska, tar denna studie ett affärsorienterat perspektiv. Den tidigare forskningen har mestadels varit fokuserad på de viktigaste tekniska aspekterna av autonoma skogsmaskiner, därför kommer denna studie istället att fokusera på affärsmodellsaspekterna för kommersialiseringen. Studien genomfördes som en fallstudie med fokus på de affärsmässiga förutsättningarna för att kommersialisera autonoma skogsmaskiner inom den svenska skogsindustrin. Studien diskuterar också fyra potentiella nätverksbaserade affärsmodeller för autonoma skogsmaskiner. Semistrukturerade intervjuer med 12 representanter från skogsmaskinstillverkare, skogsbolag, skogsentreprenörsföretag och forskare utgjorde den huvudsakliga datakällan för studien. Studien visar att rollen som en traditionell skogsentreprenör har i dagens skogsbruk kommer att minska i förhållande till autonoma skogsmaskiner i framtiden. Dessutom kommer etablerade skogsmaskintillverkare troligen att möta ett affärsmodellsdilemma relaterat till kommersialisering av autonoma skogsmaskiner. Skogsbolagen kommer att dra mest nytta av autonoma skogsmaskiner och studien tyder på att denna typ av aktörer bör ta en ledande roll för att underlätta teknik- och affärsmodellsutveckling. Studien visar också att detta potentiella teknikskifte kommer att göra det möjligt för nya typer av aktörer, såsom IT- eller mjukvaruföretag, att ta en viktig roll i framtidens skogsbruk genom att ansvara för driften av autonoma skogsmaskinflottor.

The development of forestry machines is currently heading towards new solutions that reduce their impact on the environment and in particular on the soft forest soil in which the machines operate. The terrain conditions that forestry machines encounter in their regular duties can be very rough, and if the vehicle-ground interaction is not properly controlled cumulative damage can progressively aggravate these conditions and potentially render a route or a zone impracticable, apart from causing a detrimental effect in the forest environment. In addition, new machine solutions must be considerably less damaging, both physically and mentally, to operators. There are certain imposed limits to the whole body vibrations to which industrial workers are exposed daily, which are very hard to fulfil in the context of wood harvesting operations with the current technological state of the machines. Chassis-suspended solutions in the market of forestry vehicles are practically inexistent. Multiple wheeled tracks and/or bogies are current solutions that improve dynamic performance and ground contact area of forestry vehicles, but they do not include suspension elements. Cab and seat suspensions are also used to reduce whole body vibrations, but they are only effective up to a certain degree, due to their relatively short stroke length and directional limitations. The implementation of chassis suspensions in forestry machines is therefore a very interesting open area of research in forestry technology. In this context the XT28, a forwarder prototype with active pendulum arm suspension, is currently being developed by Extractor AB in collaboration with Skogforsk; the Forestry Research Institute of Sweden. The present project focuses in analysis and comparison of the performance that active, semi-active and passive suspension systems with pendulum arm architecture would present, by studying their application in the XT28 machine. These systems have the potential to significantly improve forestry vehicle performance in terms of terrain friendliness and whole body vibrations over an unsuspended system. The task is carried out with the help of Multi-Body Dynamics simulation software along with other simulation and computational tools. Additionally, a general method to optimize and analyse forestry vehicle suspension performance is proposed and applied to the case of the XT28, which provides a fair and standardized way to compare the performance of the different suspensions. Keywords: Forestry machine, suspension, multi-objective optimization, forwarder, pendulum arm, active, semi-active, passive, XT28, Multibody Dynamics, soil-friendly, off-road. / Utvecklingen av skogsmaskiner är för närvarande på väg mot nya lösningar som minskar deras påverkan på miljön och i synnerhet på mjuk skogsmark. Skogsmaskinerna verkar ofta i mycket oländig och ojämn terräng, och om interaktionen mellan fordon och mark är alltför okontrollerad, så kan interaktionen ge upphov till kumulativa markskador som gradvis förvärras efter flera passager och eventuellt göra en rutt eller en zon oframkomlig, bortsett från att de orsaka skador på skogsmiljön. Dessutom måste nya maskinlösningar vara skonsammare, både fysiskt och mentalt, för förarna. Det finns nya gränser för maximala helkroppsvibrationer och maximala dagliga vibrationsdoser, som är mycket svåra att uppfylla vid skogsavverkning med dagens skogsmaskinsteknik. Chassidämpade lösningar är praktiskt taget obefintliga på dagens skogsmaskiner. Band och/eller boggier är aktuella lösningar som i viss mån förbättrar maskinernas dynamisk interaktion med marken, men de innehåller inga dämpelement, utan det är enbart däckens flexibilitet som ger maskinen en dämpfunktion. Hytt-och stolsdämpning används också för att minska helkroppsvibrationer, men de är endast effektiva till en viss grad, på grund av deras relativt korta slaglängd och riktningsbegränsningar. Införande av chassidämpning för skogsmaskiner är därför ett mycket intressant skogstekniskt forskningsområde. För närvarande utvecklas en skotare med aktivt dämpade pendelarmar av Extractor AB i samarbete med Skogforsk. Maskinen går under beteckningen XT28. Detta projekt fokuserar på att analysera och jämföra prestandan hos aktivt, semi-aktivt och passivt dämpade pendelarmlösningar, genom att implementera dessa i XT28-maskinen. Dessa system har potential att avsevärt förbättra skogsmaskinernas framkomlighet i oländig terräng och att minska helkroppsvibrationerna, jämfört med ofjädrade system. Uppgiften genomförs med hjälp av dynamiksimuleringsprogram i kombination med andra simulerings- och beräkningsverktyg. Dessutom föreslås en generell metodik för att optimera och analysera prestandan hos chassidämpningslösningar för skogsmaskiner. Metodiken tillämpas sedan på en XT28, som då, i detta fall, får fungera som en demonstrator för att jämföra prestandan hos olika chassidämplösningar. Nyckelord: Skogsmaskin, fjädring, optimering, skotare, pendelarm, aktiv, semi-aktiv, passiv, XT28, flerkroppsdynamik, markvänlig, off-road.