日本高性能林業(yè)機械的發(fā)展進(jìn)程

恭映璧

林業(yè)機械化是林業(yè)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)和重要標(biāo)志，是降低林業(yè)生產(chǎn)成本、提高林業(yè)生產(chǎn)率和減輕勞動強度、增強生產(chǎn)安全性最有效的途徑。日本是林業(yè)發(fā)達(dá)國家，現(xiàn)代林業(yè)機械支撐著日本林業(yè)的不斷發(fā)展，特別是高性能林業(yè)機械為日本林業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展發(fā)揮了重要作用。日本的高性能林業(yè)機械自20世紀(jì)90年代起呈高速發(fā)展態(tài)勢，至2016年總數(shù)達(dá)8202臺，當(dāng)年全國原木生產(chǎn)量的70%由高性能林業(yè)機械完成，它的發(fā)展進(jìn)程對我國林業(yè)發(fā)展可提供一定的借鑒和啟發(fā)。

機種與主要功能

所謂高性能林業(yè)機械是指與油鋸和割灌機等機械相比，作業(yè)效率高、勞動強度輕、功能明顯提高的林業(yè)機械。日本的高性能林業(yè)機械主要分為以下7種：

1、伐木歸堆機：伐倒立木，并將切斷的木材抓起搬運到方便的集材場所歸堆的自行式機械。它替代油鋸，承擔(dān)最危險的伐木作業(yè)工作。

2、林業(yè)收割機（伐木造材集材機）：將過去需用油鋸?fù)瓿傻姆ツ尽⒋蛑?、造材等多種作業(yè)和原木搬運歸堆作業(yè)一體化完成的自行式機械。

3、打枝造材機：在林間道路或臨時集材場等場所，將伐倒木打枝、量尺、造材等作業(yè)連續(xù)完成的自行式機械。

4、牽引式集材機：專用于將原木的一端吊起、以拖地集材方式把原木拖到臨時集材場地的自行式機械。主要是在采伐林地內(nèi)使用。

5、自裝式集材機：把切段的木材用抓鉤裝載到車廂內(nèi)運輸?shù)囊环N集材專用的自行式機械。

6、豎塔式索道集材機：裝備了能夠簡便架線集材的人工支柱、可移動的集材機械。適用于在陡峭陡地形作業(yè)。

7、懸臂式索道集材機：適用于不安裝主索的簡易架設(shè)索道方式，裝備了作業(yè)過程中可回旋的起重臂的集材機。在相當(dāng)于基建基礎(chǔ)的機動車輛上搭載集材用的卷揚機，把懸臂當(dāng)作豎塔使用。

發(fā)展進(jìn)程

日本的林業(yè)機械發(fā)展大體上經(jīng)歷了3個階段。一是1911～1945年的初級階段：以鐵道運材開始，發(fā)展到采用集材機、簡易架空索道等技術(shù)進(jìn)行集材，國產(chǎn)集材機等設(shè)備得到開發(fā)。二是1945～1990年以傳統(tǒng)林業(yè)機械為核心的機械化作業(yè)體系建立與實踐階段：戰(zhàn)后日本經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展導(dǎo)致木材需求急劇增長，帶動了林業(yè)機械的開發(fā)與引進(jìn)，促進(jìn)了林業(yè)機械化的發(fā)展，確立了“油鋸伐木造材——集材機或拖拉機集材——拖拉機運材”的生產(chǎn)作業(yè)方式。三是從1991年開始以高性能林業(yè)機械為核心和以高效作業(yè)體系為目標(biāo)的發(fā)展階段：80年代末和90年代初，日本林業(yè)機械化進(jìn)程的明顯趨勢是大量引進(jìn)國外高性能林業(yè)機械和國產(chǎn)高性能林業(yè)機械的開發(fā)，以及隨之而來的以高性能林業(yè)機械為核心的高效作業(yè)體系的構(gòu)建。

國家出臺《促進(jìn)高性能林業(yè)機械化的基本方針》。作為應(yīng)對木材價格低迷、經(jīng)濟(jì)效益下滑、林業(yè)生產(chǎn)積極性下降、高齡化導(dǎo)致的林業(yè)從業(yè)人員減少等一系列問題的對策，1991年9月，以日本農(nóng)林水產(chǎn)省發(fā)布的《促進(jìn)高性能林業(yè)機械化的基本方針》（以下簡稱“基本方針”）為標(biāo)志，日本高性能林業(yè)機械的發(fā)展步入了快速發(fā)展時期?；痉结樚岢鲆愿咝阅芰謽I(yè)機械為核心的作業(yè)體系，稱之為“高性能林業(yè)機械作業(yè)體系”，制定了木材采運作業(yè)、營林作業(yè)的具體目標(biāo)，提出了開發(fā)高性能林業(yè)機械具體指南，明確了推進(jìn)高性能林業(yè)機械作業(yè)體系的要求。2000年4月，以日本農(nóng)林水產(chǎn)省發(fā)布的修定版《促進(jìn)高性能林業(yè)機械化的基本方針》（以下簡稱“新基本方針”）為標(biāo)志，日本高性能林業(yè)機械的發(fā)展進(jìn)程進(jìn)入了2.0時代。“新基本方針”針對陡峭山區(qū)高性能林業(yè)機械無法推進(jìn)、林區(qū)路網(wǎng)欠發(fā)達(dá)和成片開發(fā)滯后的地區(qū)高性能機械難以普及等問題，從木材采運、森林培育等方面提出了“新的高性能林業(yè)機械作業(yè)體系”的目標(biāo)，從運用先進(jìn)技術(shù)等方面提出了開發(fā)和改良高性能林業(yè)機械的指南，從組織協(xié)調(diào)、路網(wǎng)建設(shè)、環(huán)境保護(hù)和技術(shù)人員培訓(xùn)等方面提出了強化“新的高性能林業(yè)機械作業(yè)體系”普及推廣的條件和要求，等等。

高性能林業(yè)機械保有數(shù)量的急劇增長。上世紀(jì)九十年代以來，日本高性能機械呈現(xiàn)出井噴式增長，2016年總數(shù)量達(dá)到了8202臺，其中裝載式集材運輸車達(dá)到2328臺，打枝造材機、林業(yè)收割機分別為1572和1851臺，豎塔式索道集材機、懸臂式索道集材機也分別超過了1000臺。與高性能林業(yè)機械保有數(shù)量呈現(xiàn)出急劇式增長的態(tài)勢相反，傳統(tǒng)的普通型林業(yè)機械則表現(xiàn)出持續(xù)的下降趨勢。保有數(shù)量由1988年的783002臺下降到2016年的349849臺，減少了55%（上圖）。

高性能林業(yè)機械作業(yè)體系的構(gòu)建。以高性能林業(yè)機械為核心的森林采伐運輸作業(yè)體系分為車輛作業(yè)體系和架線作業(yè)體系（索道作業(yè)體系）兩類。林業(yè)專用車輛利用林區(qū)道路將伐倒的樹木歸堆、除去側(cè)枝、切段造材、搬運到集材場地的作業(yè)場地稱之為車輛作業(yè)體系。利用林內(nèi)架設(shè)的鋼纜（索道）將伐倒的木材吊起、運送到集材場地再打枝造材的作業(yè)稱之為架線作業(yè)體系。車輛作業(yè)體系適合于坡度平緩的地形，但需要道路網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)。架線作業(yè)體系即使在不能修建高密度道路網(wǎng)絡(luò)的陡峭山坡地形也能實施作業(yè)。由于日本的森林多分布于陡峭的深山地區(qū)，日本林野廳正在組織開發(fā)能夠適用于陡峭坡地等地形的高性能林業(yè)機械，為構(gòu)建下一代高效架線作業(yè)體系奠定基礎(chǔ)。

新一輪高性能林業(yè)機械的開發(fā)。2.0時代的日本高性能林業(yè)機械開發(fā)是圍繞構(gòu)建、完善和推進(jìn)“新的高性能林業(yè)機械作業(yè)體系”而展開的。在引用尖端技術(shù)開發(fā)高性能林業(yè)機械方面，圍繞自動化、高效化、智能化作業(yè)來推進(jìn)和完善采運作業(yè)體系和營林作業(yè)體系。重點開發(fā)的采運作業(yè)體系和高性能林業(yè)機械有：能在陡峭復(fù)雜地形對大徑級木材開展集材作業(yè)的高效架線作業(yè)體系，能夠判讀木材質(zhì)量的智能型伐木造材集材機械，半自動化懸臂起重機械，無人駕駛的裝載式集材機械，等等。重點開發(fā)的營林機械有：自動化整地覆土機械，小型自行式耕地植樹機械，智能化作業(yè)的營林機械，等等。此外，能夠增強人體力量、降低勞動強度的用于林業(yè)的外骨骼機器人也正在開發(fā)之中。

高性能林業(yè)機械作業(yè)體系的技術(shù)人員培訓(xùn)。2011年4月起，日本農(nóng)林省實施了對林業(yè)從業(yè)人員開展全國統(tǒng)一的學(xué)歷教育培訓(xùn)計劃。達(dá)到了規(guī)定工作年限、并經(jīng)過培訓(xùn)合格的工人，頒發(fā)現(xiàn)場施工員（初級）、現(xiàn)場管理員（中級）和現(xiàn)場管理總負(fù)責(zé)人（高級）證書，并實施了農(nóng)林水產(chǎn)省登錄備案制度。截至2017年11月，在農(nóng)林水產(chǎn)省登錄備案的現(xiàn)場管理總負(fù)責(zé)人（高級）401名，現(xiàn)場管理員（中級）1323名，現(xiàn)場施工員7933名（初級）。

對我國的啟示

林業(yè)的根本出路在于林業(yè)現(xiàn)代化，而林業(yè)機械化是實現(xiàn)林業(yè)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)。與日本的林業(yè)機械化水平相比，我國的整體水平、特別是南方丘陵山區(qū)的林業(yè)機械化水平還很低。但只要我們重視差距，科學(xué)規(guī)劃，奮起直追，完全有可能實現(xiàn)彎道超車、跨躍式發(fā)展。

一是頂層設(shè)計，科學(xué)規(guī)劃。林業(yè)機械化是一個涉及林區(qū)道路體系、研發(fā)制造體系、生產(chǎn)作業(yè)體系、教育培訓(xùn)體系、推廣應(yīng)用體系等方面的系統(tǒng)工程，關(guān)鍵是要在《全國林業(yè)機械發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》的指導(dǎo)下，制定體系更詳細(xì)的、可操作的實施計劃，腳踏實地的逐一落實，統(tǒng)籌兼顧，整體推進(jìn)。

二是引進(jìn)高性能林業(yè)機械。我國林機械化發(fā)展水平較落后的南方集體林區(qū)，可以考慮直接從日本、瑞典等林業(yè)發(fā)達(dá)國家引進(jìn)適合于丘陵山區(qū)陡峭地形作業(yè)的高性能林業(yè)機械，實現(xiàn)跨躍式發(fā)展。

三是高起點研發(fā)林業(yè)機械。在消化吸收國外先進(jìn)林業(yè)機械的基礎(chǔ)上，根據(jù)我國林區(qū)特別是南方丘陵山區(qū)的地形地貌、立地條件、樹種林分和樹齡徑級等實際情況，開發(fā)以應(yīng)用于采運作業(yè)和營林作業(yè)體系為主導(dǎo)的高性能林業(yè)機械。只要產(chǎn)品在研發(fā)過程中與生產(chǎn)實踐緊密結(jié)合，依靠我國不斷提升的裝備制造技術(shù)，國產(chǎn)設(shè)備有可能更加貼近生產(chǎn)實際、符合國情。

四是培養(yǎng)高素質(zhì)的技術(shù)工人。作為一名高性能林業(yè)機械時代的高級技術(shù)工人，需要具備熟練開展生產(chǎn)作業(yè)體系的現(xiàn)場組織、策劃指揮的能力，需要具備簡單機械故障的現(xiàn)場維修技能，需要掌握作業(yè)過程中盡量降低對環(huán)境破壞程度的環(huán)保知識，等等。因此，構(gòu)建專門的職業(yè)培訓(xùn)體系，編制專門的培訓(xùn)教材，進(jìn)行系統(tǒng)的專業(yè)學(xué)習(xí)，組織專門的考核評級等等都是十分必要的。必須通過培訓(xùn)教育，保證各等級的作業(yè)工人掌握現(xiàn)場組織、采伐、集材、架線、造材、撫育、安全生產(chǎn)、簡易維修、環(huán)境保護(hù)等專業(yè)知識和專門技能。

五是財政資金要全方位支持林業(yè)機械化發(fā)展。林業(yè)機械化是加快實現(xiàn)森林資源的數(shù)量增長和質(zhì)量提升的重要保障。以森林的公益性和屬地性來考量，林業(yè)機械所享受的財政支持力度應(yīng)大于農(nóng)業(yè)機械。林業(yè)機械化的全過程，從產(chǎn)品研發(fā)，到作業(yè)體系的構(gòu)建，從高效率林業(yè)作業(yè)體系的推廣應(yīng)用，到高素質(zhì)技術(shù)工人的教育培訓(xùn)，都應(yīng)得到財政資金的扶持。