Prosjektnummer
Effektiv pakking av liten klippfisk (KING)
Pakking av klippfisk i kartong er i dag tungt, statisk og ensformig. I tillegg til å være kjedelig, er det også tidkrevende å finne fisk som gir rett vekt til kartongene, som skal veie minst mulig over 10 og 25 kilo. Med mye småfisk blir dette arbeidet ekstra krevende. Like fullt er det viktig at dette blir nøyaktig, da det påvirker lønnsomheten til bedriften direkte. Noen gram her og noen gram der utgjør store verdier. Det er også krav til hvordan klippfisken legges i kartongen, når det gjelder plass og hvilken vei skinnsiden skal ligge.
Bedriften opplever økt etterspørsel etter klippfisk fra liten sei, som hovedsakelig eksporteres til Afrika, hvor betalingsviljen er lavere. Mindre fisk er mer krevende å produsere, da det kreves større manuell arbeidsinnsats for å opprettholde produksjonslinjens kapasitet.
FHF har over en lang periode bidratt til en systematisk satsing på å automatisere forskjellige prosesser ved produksjon av konvensjonell fisk. Det har vært gjennomført en rekke prosjekter knyttet til automatisk pakking av klippfisk i perioden 2008–2018, men industrien står fortsatt uten gode løsninger. Tidligere løsninger har ikke blitt implementert fordi (1) de var for kompliserte, (2) det var for stor finansiell risiko og (3) næringen ikke var klar for å investere i denne type utstyr. På bare noen år har verdensbildet endret seg. Det blir mer krevende å få tak i arbeidskraft og for å møte markedsendringen og opprettholde konkurransekraft og verdiskaping, er det avgjørende for bedriften å effektivisere pakkeprosessen.
Å utvikle software og robotløsning som veier, gjenkjenner og plukker klippfisk og legger den i kartong.
Hovedmål
Å utvikle grunnleggende teknologi for en automatisert og effektiv pakkelinje for 10 og 25 kilos kartonger.
Delmål
1. Å identifisere punkt i prosessen for plukking
2. Å utvikle en maskinsynenhet som kan identifisere gripepunkt.
3. Å designe en plukke-enhet som kan plukke alle forskjellige størrelser av klippfisk fra tørke.
4. Å utvikle algoritmer som benytter vekt og maskinsyn for vektmåling av klippfisk.
5. Å gjennomføre vektoptimering som koordinerer flere roboter og fordeler jobbene.
6. Å sette sammen alle systemene til et system som også sikrer god tilflyt av produkter og emballasje.
7. Å prosjektere en fullverdig produksjonslinje.
Teknologien som utvikles vil først og fremst bidra til økt effektivitet hos Fjordlaks AS, men vil ha stor overføringsverdi til andre bedrifter i klippfisknæringen. Fjordlaks sitt klippfiskanlegg i Ålesund har to pakkelinjer, en grader og en manuell. Prosjektet ser nærmere på effektivisering av graderlinjen, men teknologien som utvikles vil også kunne erstatte den manuelle pakkelinjen.
Graderlinjen til Fjordlaks er bemannet av 6 ansatte, som i løpet av en dag pakker 30 tonn klippfisk. Målet etter effektivisering og automatisering er å pakke 3 x volum, med en bemanning på 2 ansatte. Mulige besparelser er ca. 11,5 mill. kr. Ved en kapasitet på 18.000 tonn klippfisk vil besparelsen utgjøre 0,64 kr/kilo.
Dersom automatiseringsgraden kan økes vil planlegging for sykefravær og sesongvariasjoner gjøre hverdagen enklere.
Økt nøyaktighet i kartongen vil også påvirke lønnsomheten. Dagens pakking for kartong har en gjennomsnitt overvekt på 1–2 % (200 gram på 10 kilo). Det kan virke lite, men utgjør et tap på 180–360 tonn ved produksjon av 18.000 tonn klippfisk. Med en salgsverdi på 250 kr/kilo utgjør det 45–90 millioner kr.
Prosjektet vil bidra til en god intern HMS ved forenkling av arbeidsoppgaver. Pakking av liten klippfisk er intensivt og hardt arbeid. Ved å effektivisere og delvis automatisere deler av prosessen fjernes tunge manuelle og repeterende prosesser. Arbeidets fysiske og ergonomiske art vil forbedres kraftig, og slitasjen på arbeidsstokken vil reduseres betraktelig.
Aktivitet 1: Kravspesifikasjon og produksjonsunderlag
Mål: Utvikle en kravspesifikasjon og et godt produksjonsunderlag for å bygge en prototype
Metode: Kartlegge funksjonskrav for automatiserte pakkelinjer, som kan håndtere både 10 kilos og 25 kilos emballasje. Dette gjøres ved å gjennomgå litteratur, vurdere lignende teknologier i andre produksjonsselskaper og godt samarbeid og god dialog mellom Fjordlaks og Viddal Automation. Teknologien som utvikles må omfatte spesifikasjonskrav for:
1. kvalitet
2. vektkrav
3. stabling i kasse
Aktivitet 2: Utvikling og funksjonstesting av
prototype
Mål: Utvikle en prototype.
Metode: Det (1) utvikles programvare som kan identifisere hver enkelt fisk, bestemme plukkepunkt og legge fisk etter bestemte mønster i en kasse. Følgende aktiviteter inngår i utvikling av programvaren:
a. 3D-vision med AI for griping
b. SWIR kamerateknologi – detektere skinnside
c. algoritmer for vektoptimalisering
d. lage algoritmer for pakking/stabling i kasse
e. radar for volum og sikkerhet
f. designe griper
Når programvaren er lovende, (2) settes programvare og hardware sammen i en robotløsning som kan pakke klippfisk med størrelse inntil 3 kilo i 10 og 25 kilos kartonger. Følgende aktiviteter inngår i utvikling av prototypen:
a. simulering i digital tvilling 2–3 konsept
b. sette opp roboter i lab
c. sette opp vekter i lab for å teste algoritmer
Aktivitet 3: Teste og tilpasse "proof of concept" i eksisterende pakkelinje
Mål: Testing og dokumentasjon av prototype i eksisterende pakkelinje.
Metode: Når teknologien er utviklet og prototypen bygget må den først installeres på hensiktsmessig plass i bedriften. Etter innplassering i bedrift gjennomfører Fjordlaks AS, sammen med Viddal Automation og SINTEF, en test med mindre volum av fisk. Aktiviteter omfatter:
1. teste på roboter på eksisterende pakkelinje hos Fjordlaks AS
2. forbedre og korrigere
Når utstyret er justert vil Fjordlaks, sammen med Viddal Automation og SINTEF, gjennomføre en større produksjonstest. Prototypen måles etter følgende suksesskriterier:
1. en god og problemfri flyt ved normal produksjon
2. effektivisere innveiing i kassa
3. gir nøyaktig vekt i kartongene
4. bevarer produktkvalitet
5. bidrar til å bedre arbeidsmiljø ved å fjerne tunge manuelle operasjoner
6. bidrar til reell effektivitetsøkning
Resultatene fra den større produksjonstesten benyttes til å verifisere kapasitet til den automatiserte pakkelinjen, samt å designe en optimal pakkelinje for Fjordlaks.
Prosjektorganisering
Prosjektet ledes av Jannicke F.
Remme i SINTEF Ocean, i tett samarbeid med Fjordlaks AS og Vidda Automation AS. Målet er å sikre
god faglig og økonomisk koordinering av prosjektet, sikre god kommunikasjon med
industripartnere og sikre at resultater fra prosjektet formidles på en god måte
Resultatene formidles i relevante arrangementer, som FHF sitt klippfiskseminar, FHF sitt hvitfiskseminar og FHF sitt restråstoffseminar, i samråd med prosjektpartnerne.
Prosjektet vil også bli presentert på SINTEF og FHF sine nettsider. Det utarbeides også en faglig rapport fra prosjektet.
Basert på effekten av teknologien vil det bli vurdert å formidle dette ved film, omvisning og eventuelt demonstrasjon av teknologien, i samråd med FHF og prosjektpartnerne.