Prosjektnummer
901399
Utvikling av teknologi for automatisk innmating av fryste rekeblokker til tining
Teknologikonsepter for depalletering,
avemballering og innmating av rekeblokker til tining er testet ut men
vil ikke implementeres pga. manglende lønnsomhet av investeringen
Det er mulig å utvikle et fungerende system basert på kunnskap utviklet i fase 1, men systemet vil per i dag være for kostbart å utvikle sett i forhold til lønnsomhet og nytteverdi.
Det er utviklet flere lovende konsepter for depalletering, avemballering og innmating av rekeblokker til tining. Aktivitetene i fase 1 har bestått av idedugnad og konseputvikling, både
helhetlige konsepter og delelementer. Delelementene har blitt testet for å validere deres
egenskaper hver for seg, noe som har blitt brukt til å vurdere konseptenes plausabilitet. Ett konsept
ble valgt ut til å bli designet ut i detalj og beregnet med hensyn til kapasitet og lønnsomhet.
Prosjektet videreføres ikke til fase 2 og avsluttes pga. manglende øknomisk lønnsomhetsutsikter.
Resultatene vil sannsynligvis være nyttig for næringen da konseptene kan benyttes i annet utviklingsarbeid som teknologibedriften utfører for sjømatnæringen.
-
Sluttrapport: Utvikling av teknologi for automatisk innmating av fryste rekeblokker til tining: Depalletering + avemballering
Optimar. 12. juli 2021. Av Lars A. Giske og Bjørnar A. Vik
Depalletering, avemballering og innmating av rekeblokker til tining er i dag en tung og krevende arbeidsoppgave. Arbeidet utføres manuelt og er monotont og ensformig. Om bord i båtene fryses reker til industrielt bruk i vertikale frysere. Det er blokker på ca. 20 kg. Blokkene kan i denne fasen være litt lite konsistente slik at reker lett kan falle av. Det er derfor vanlig at blokken legges i en pose som lukkes enten ved å sveise, sy eller stroppe den før den sendes til lasterommet hvor den stues manuelt. Lossingen foregår vanligvis ved at blokkene stables på paller som heises ut av båten. Det er røff håndtering av blokkene, og posen må derfor være av god kvalitet for at en ikke skal gå i stykker.
Det meste av rekene som går til industri videreforedles. Denne prosessen starter med at pallene fraktes til starten av en tinelinje hvor blokkene manuelt løftet fra pallen og emballasjen fjernes manuelt. Deretter mates blokken inn i en tinemaskin med håndmakt, og blokken fraktes vertikalt eller horisontalt gjennom tinemaskinen. Det er denne delen av prosessen det er ønske om å automatisere.
Det meste av rekene som går til industri videreforedles. Denne prosessen starter med at pallene fraktes til starten av en tinelinje hvor blokkene manuelt løftet fra pallen og emballasjen fjernes manuelt. Deretter mates blokken inn i en tinemaskin med håndmakt, og blokken fraktes vertikalt eller horisontalt gjennom tinemaskinen. Det er denne delen av prosessen det er ønske om å automatisere.
Hovedmål
Å utvikle en depalleteringsmaskin for paller med hel eller halv blokker med sekk og fjerne sekken.
Delmål
• Å designe maskinen for å kunne mates med truck.
• Å designe automatisk henting av rekeblokker fra pall.
• Å lage system for automatisk fjerning av emballasjen rundt rekeblokken.
• Å lage for å føre rekeblokkene inn i en tinemaskin.
• Å lage system som bringer løse reker inn i maskinen.
• Å lage oppsamlingssystem for sekker fjernet fra blokkene.
Løsningen skal tilpasses eksisterende produksjonslinje for tining av reker hos Coldwater Prawns Production AS. Maskinen skal ha en kapasitet på 6 tonn reker per time. Hver blokk veier ca. 20 kg.
Å utvikle en depalleteringsmaskin for paller med hel eller halv blokker med sekk og fjerne sekken.
Delmål
• Å designe maskinen for å kunne mates med truck.
• Å designe automatisk henting av rekeblokker fra pall.
• Å lage system for automatisk fjerning av emballasjen rundt rekeblokken.
• Å lage for å føre rekeblokkene inn i en tinemaskin.
• Å lage system som bringer løse reker inn i maskinen.
• Å lage oppsamlingssystem for sekker fjernet fra blokkene.
Løsningen skal tilpasses eksisterende produksjonslinje for tining av reker hos Coldwater Prawns Production AS. Maskinen skal ha en kapasitet på 6 tonn reker per time. Hver blokk veier ca. 20 kg.
Det er i dag vanskelig å skaffe seg god arbeidskraft til disse arbeidsoppgavene. Arbeidet er monotont og tungt og utgjør en stor slitasje på arbeidstakeren. Dermed er man plaget med stort sykefravær og høy utskiftning av arbeidstakere. En ny maskin vil fjerne de tunge og monotone arbeidsoppgavene. Dette vil bedre bedriftens HMS.
Det vil utarbeides en kostnadnytte-analyse før igangsetting av fase 2.
Det vil utarbeides en kostnadnytte-analyse før igangsetting av fase 2.
Prosjektet vil gjennomføres i to faser, hvor fase to gjennomføres først etter at det er tatt beslutning om det.
Fase 1: Design
Konseptutvikling
Under konseptutvikling vil det gjennomføres en idédugnad hvor de beste ideene utredes. Utvelgelsen av det beste konseptet skjer i prosjektgruppen, og skal gjøres med bakgrunn i den teknisk løsningens kompleksitet, grovt kostnadsoverslag, og anvendelighet til tilsvarende applikasjoner. Det kan være aktuelt å designe flere konsepter på et overordnet nivå i 3D.
Under konseptutvikling vil det gjennomføres en idédugnad hvor de beste ideene utredes. Utvelgelsen av det beste konseptet skjer i prosjektgruppen, og skal gjøres med bakgrunn i den teknisk løsningens kompleksitet, grovt kostnadsoverslag, og anvendelighet til tilsvarende applikasjoner. Det kan være aktuelt å designe flere konsepter på et overordnet nivå i 3D.
Engineering og 3D-modellering
Det konseptet som velges vil gjennomgå en engeneringfase med utarbeidelse av en komplett 3D-modell av maskinen. Designet skal vektlegge enkel rengjøring og tilfredsstille alle relevante krav i maskindirektivet. Det vil i denne fasen bestemmes hvilke maskindeler som skal benyttes, noe som igjen danner grunnlaget for priskalkylen.
Det konseptet som velges vil gjennomgå en engeneringfase med utarbeidelse av en komplett 3D-modell av maskinen. Designet skal vektlegge enkel rengjøring og tilfredsstille alle relevante krav i maskindirektivet. Det vil i denne fasen bestemmes hvilke maskindeler som skal benyttes, noe som igjen danner grunnlaget for priskalkylen.
Priskalkyle og kostnad-nytte-analyse
Det skal utarbeides en priskalkyle og en kostnad-nytte-analyse basert på den 3D-modellerte løsningen.
Basert på en kostnad/nytte-analyse velger Coldwater Prawns Production AS om de ønsker å gå videre for å realisere en prototype.
Det skal utarbeides en priskalkyle og en kostnad-nytte-analyse basert på den 3D-modellerte løsningen.
Basert på en kostnad/nytte-analyse velger Coldwater Prawns Production AS om de ønsker å gå videre for å realisere en prototype.
Fase 2: Prototype realisering – Testing og igangkjøring
Utarbeidelse av produksjonsunderlag
Før maskinen kan settes i produksjon hos Optimar AS må detaljtegning og utarbeiding av produksjonsunderlag utføres. Her vil 3D-modellen utarbeidet i fase 1 brukt som underlag.
Utarbeidelse av produksjonsunderlag
Før maskinen kan settes i produksjon hos Optimar AS må detaljtegning og utarbeiding av produksjonsunderlag utføres. Her vil 3D-modellen utarbeidet i fase 1 brukt som underlag.
Bygging av prototype
Prototypen vil bli laget på Optimar sin fabrikk på Valderøy. Her er det tilgang på avanserte maskiner og godt kvalifiserte fagarbeidere blant annet innen platebearbeiding, sveising, montering og automasjon. Maskinen vil bli bygget hovedsakelig i rustfritt stål, og utstyrt med nødvendige motorer, aktivatorer, sensorer og et styreskap med berøringsskjerm for enklest mulig brukergrensesnitt.
Prototypen vil bli laget på Optimar sin fabrikk på Valderøy. Her er det tilgang på avanserte maskiner og godt kvalifiserte fagarbeidere blant annet innen platebearbeiding, sveising, montering og automasjon. Maskinen vil bli bygget hovedsakelig i rustfritt stål, og utstyrt med nødvendige motorer, aktivatorer, sensorer og et styreskap med berøringsskjerm for enklest mulig brukergrensesnitt.
Utvikling av elektrisk styring og programvaren
Til en automatisk maskin trengs det et styresystem bestående av sensorer og givere samt frekvensomformere og andre elektrokomponenter. Dette systemet skal designes av Optimars sine elektroingeniører under dette punktet.
Maskinen vil bli styrt av en PLS (programmerbar logisk styring) som programmeres av Optimar sine programvareutviklere, som også skal designe et brukergrensesnitt som programmeres inn på en berøringsskjerm. Systemet skal gi brukeren en oversikt over hva som foregår i maskinen og ved feil gi melding til operatøren om hva som er feil. Alle feil legges inn i en egen feillogg. Det legges også inn muligheter for at Optimar kan koble seg til maskinen gjennom Internett, og på den måten gjøre fjerndiagnose og gi brukerstøtte under feil eller problemer.
Til en automatisk maskin trengs det et styresystem bestående av sensorer og givere samt frekvensomformere og andre elektrokomponenter. Dette systemet skal designes av Optimars sine elektroingeniører under dette punktet.
Maskinen vil bli styrt av en PLS (programmerbar logisk styring) som programmeres av Optimar sine programvareutviklere, som også skal designe et brukergrensesnitt som programmeres inn på en berøringsskjerm. Systemet skal gi brukeren en oversikt over hva som foregår i maskinen og ved feil gi melding til operatøren om hva som er feil. Alle feil legges inn i en egen feillogg. Det legges også inn muligheter for at Optimar kan koble seg til maskinen gjennom Internett, og på den måten gjøre fjerndiagnose og gi brukerstøtte under feil eller problemer.
Testing og justering
Etter at maskinen er ferdigprodusert og koblet hos Optimar skal den testes. Det vil bli laget et testprogram som maskinen skal gå gjennom for å avdekke at maskinen fungerer som forventet. Feil som avdekkes vil bli utbedret etter hvert. Det vil først kjøres tester med treblokker, men siste del at testen gjennomføres med reelle produkter.
Etter at maskinen er ferdigprodusert og koblet hos Optimar skal den testes. Det vil bli laget et testprogram som maskinen skal gå gjennom for å avdekke at maskinen fungerer som forventet. Feil som avdekkes vil bli utbedret etter hvert. Det vil først kjøres tester med treblokker, men siste del at testen gjennomføres med reelle produkter.
Installasjon
Maskinen skal installeres og kobles sammen med eksisterende tinemaskin hos Coldwater Prawns Production. Det må føres frem strøm og luft til maskinen fra anlegget sin hovedtavle og trykkluftsystem. Maskinens styresystem skal kobles sammen med eksisterende tinemaskin for å sikre at de arbeider i takt. Deretter skal maskinen startes opp av Optimar og brukere og superbruker skal gis opplæring i bruk og regelmessig vedlikehold av maskinen.
Maskinen skal installeres og kobles sammen med eksisterende tinemaskin hos Coldwater Prawns Production. Det må føres frem strøm og luft til maskinen fra anlegget sin hovedtavle og trykkluftsystem. Maskinens styresystem skal kobles sammen med eksisterende tinemaskin for å sikre at de arbeider i takt. Deretter skal maskinen startes opp av Optimar og brukere og superbruker skal gis opplæring i bruk og regelmessig vedlikehold av maskinen.
Erfaringskjøring
Så starter kjøring av maskinen under produksjon. Det vil nå være Coldwater Prawns Production som opererer maskinen, og Optimar er tilstede for å håndtere mekaniske feil med maskinen og programvarefeil som avdekkes under reell produksjon med kunden som operatør. Testperiodens lengde vil være avhengig av hvor mye som dukker opp underveis. Man regner med tre måneder med testkjøring. Enkle ting som dukker opp løses underveis. Det vil i denne perioden variere hvor mye Optimar er tilstede.
Så starter kjøring av maskinen under produksjon. Det vil nå være Coldwater Prawns Production som opererer maskinen, og Optimar er tilstede for å håndtere mekaniske feil med maskinen og programvarefeil som avdekkes under reell produksjon med kunden som operatør. Testperiodens lengde vil være avhengig av hvor mye som dukker opp underveis. Man regner med tre måneder med testkjøring. Enkle ting som dukker opp løses underveis. Det vil i denne perioden variere hvor mye Optimar er tilstede.
Evaluering og justering
Etter testperioden skal det gjøres en evaluering med eventuelle forbedringer på maskinen. Forbedringene vil gå på ting som ikke er sterkt nok, ikke har god nok levetid, samt på brukergrensesnittet. Det vil bli gjort en oppgradering for å få inn de valgte forbedringene.
Etter testperioden skal det gjøres en evaluering med eventuelle forbedringer på maskinen. Forbedringene vil gå på ting som ikke er sterkt nok, ikke har god nok levetid, samt på brukergrensesnittet. Det vil bli gjort en oppgradering for å få inn de valgte forbedringene.
Maskinsikkerhetsanalyse og dokumentasjon
Maskinen skal designes og dokumenteres i henhold til forskriftene i maskindirektivet. Gjennom prosjektet vil det bli gjort tidliganalyse slik at eventuelle farer som avdekkes kan konstrueres vekk eller teas hensyn til og sikres mot. Til slutt skal det gjøres en komplett maskinsikkerhetsanalyse med henvisning til benyttede direktiv.
Maskinen skal designes og dokumenteres i henhold til forskriftene i maskindirektivet. Gjennom prosjektet vil det bli gjort tidliganalyse slik at eventuelle farer som avdekkes kan konstrueres vekk eller teas hensyn til og sikres mot. Til slutt skal det gjøres en komplett maskinsikkerhetsanalyse med henvisning til benyttede direktiv.
Analysen oppsummeres i en rapport
Det skal også utarbeides komplett dokumentasjon for maskinen med brukermanual, reservedelsliste, vedlikeholdsinstruksjoner, komplett elektrodokumentasjon og annen relevant informasjon.
Det skal også utarbeides komplett dokumentasjon for maskinen med brukermanual, reservedelsliste, vedlikeholdsinstruksjoner, komplett elektrodokumentasjon og annen relevant informasjon.
Det er planlagt at resultatene skal presenteres:
• på FHF samlinger
• på Optimars nettsider
• på messer hvor Optimar er tilstede
• på Optimars nettsider
• på messer hvor Optimar er tilstede
Ved vellykket implementering kan det ble aktuelt å utarbeide en profesjonell video som kan benyttes av FHF, Coldwater Prawns Production og Optimar.
-
Sluttrapport: Utvikling av teknologi for automatisk innmating av fryste rekeblokker til tining: Depalletering + avemballering
Optimar. 12. juli 2021. Av Lars A. Giske og Bjørnar A. Vik