Til innholdet

Prosjektnummer

901134

Prosjektinformasjon

Prosjektnummer: 901134
Status: Avsluttet
Startdato: 01.02.2015
Sluttdato: 31.12.2017

SimFisk: Realistisk simulator for opplæring, trening og teknologiutvikling i fiskerinæringen

• Fiskerinæringens behov og krav til fiskerisimulator er dokumentert.
• Dynamiske modeller for fartøy og redskap er utviklet.
• Kurstilbud og moduler for opplæring og trening er utviklet.
• Det gjenstår noe arbeid med å få visualisert haling av trål til tråldekk, og tilhørende manuelle arbeidsoppgaver​.​
Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige rapportering
Beskrive fangstoperasjon med trål
Prosjektet startet med å identifisere og beskrive en fangstoperasjon med bunntrål i detalj, med risikofaktorer og øvrige kritiske operasjonsforhold. Et utkast ble utarbeidet av​​ SINTEF-forskere med god kjennskap til tråling, og ble gjennomgått med erfarne trålskippere fra Sjøvik og Nybo Holding i et møte i Ålesund våren 2015. Denne detaljerte beskrivelsen har lagt grunnlaget for hvilke elementer som må inngå i simulatoren for å gjenskape tilstrekkelig realisme.  
 
Kartlegge behov for ferdighetstrening 
Prosjektet har kartlagt behov for ferdighetstrening med mål å operere trålfartøyet gunstig i forhold til sikker og effektiv fangsting, energibruk, fangstkvalitet og påvirkning av det marine miljøet. Dette er oppsummert i prosjektnotatet “Fiskerinæringas behov og krav til simulatortrening” (Sønvisen og Thorvaldsen 2016). N​​otatet gir først en oversikt over eksisterende forskning på årsaksforhold og ulykkeshendelser som kan forebygges gjennom trening og opplæring. Deretter beskrives fiskerinæringens behov og krav til en fiskerisimulator gjennom å identifisere og beskrive aktuelle fangstoperasjoner, energibruk, fangstkvalitet, kommunikasjon og samhandling. Til slutt beskrives fiske- og fangstfasene i en tråloperasjon, som skal brukes i selve simuleringen, i en matrise. Informantene ble valgt på bakgrunn av erfaring fra tråloperasjoner. De ble rekruttert gjennom SINTEF sitt eget nettverk, samt partnere i prosjektet, og intervjuene ble gjennomført høsten 2015 i Tromsø og Ålesund.
 
Utvikle dynamiske modeller for bølger, skip og trålsystem
Nye simulatormodeller er utviklet for å gjøre det mulig å trene realistisk på tråloperasjoner. Dette omfatter simulering av bølger, framdriftssystemer og styresystemer, under ulike forhold og uventede feil som oppstår. Det er utviklet modeller for trålsekk som settes ut, slepes og hales inn igjen til fartøyet. Funksjonalitetene i programvare og løsningen​​​e relevant for fiskerisimulatoren er tilpasset næringens prioriterte behov og krav til trening, opplæring og testing av utstyr. Kjernen i arbeidet har bestått i at SINTEF har utviklet matematiske modeller og fysikkmodeller i FhSim som støtter de valgte funksjonalitetene, og disse er implementert i simulatorplattformen til Offshore Simulator Centre. Det er også integrert en modell av et Rolls Royce Marine trålerdesign til bruk i simulatoren.

Utvikle kurstilbud og moduler for opplæring, trening og teknologiutviklin​g
Et viktig delmål i prosjektet var å utvikle opplæringsmoduler med ulike simulerte scenarier for bruk i grunnleggende utdanning innen fiskerifag og i et kompetansegivende tilbud for erfarent mannskap. Ved å gjenskape scenarier i et simulatormiljø kan skippere og mannskap trene på å håndtere overraskende hendelser og nødsituasjoner. I mai 2016 ble det gjennomført et større arbeidsmøte i Ålesund, med deltakere fra alle partnere i prosjektet. De islandske partnerne var representert av to erfarne trålskippere. Møtet ble organisert av SINTEF med støtte fra NTNU Ålesund. Målet med møtet var å identifisere aktuelle scenarier å trene på i simulatoren. 

Følgende ble prioritert av konsortiet: 
1. Normal tråling i godt vær: lete/skyte/tråle/hive.
2. Fiskekvalitet/økonomi.
3. Krevende situasjoner som oppstår (stresselementer: dårlig vær, mye fartøy i området): – Fastkjøring av trål  Slepevaier som ryker  Kryssing av vaier  Mann over bord: kan være en egen case med tanke på hva man gjør med trålen (her finnes det ingen prosedyrer).

Basert på dette, og krav og behov identifisert i arbeidspakke 1, har NTNU Ålesund sammen med en innleid og erfaren trålskipper, utarbeidet forelesningsmateriell og scenariebeskrivelser for et tredagers kurs. Kurset forutsetter coaching av godkjent kursinstruktør og en erfaren trålskipper.  
Første generasjon trålsimulator er utviklet og det er meningen at simulatoren skal være et tilbud til fiskerinæringen for en strukturert og dokumentert opplæring av rekrutter til næringen. Tilbudet vil gis i samarbeid med skole/fagutdanning, og det er utarbeidet forelesningsmateriell og scenariebeskrivelser for et tre dagers kurs. En simulator vil være en arena hvor mannskap kan trene på normale operasjoner og risikofylte situasjoner uten at det oppstår fare for liv eller skade på skip og redskap. Prosjektet har løst de vanskeligste oppgavene som er å utvikle de dynamiske modellene for et trålsystem. Det som gjenstår før simulatoren er helt klar for bruk er å visualisere innhaling av trålbruk på dekk samt tilhørende manuelle arbeidsoppgaver som å sjakle av tråldører. Det arbeides med å få finansiert det arbeidet som gjenstår for at kurstilbudet skal bli komplett.
SimFisk-prosjektets mål er å utvikle en simulator for opplæring av mannskap, og testing av nye teknologikonsepter i fiskeflåten. En slik fiskerisimulator vil være unik, både nasjonalt og internasjonalt. Prosjektet vil omfatte virksomhet i regi av både havfiskeflåten og kystfiskeflåten, i tillegg til leverandørindustrien i fiskerinæringen. Forhold knyttet til fangstoperasjoner, seilas, ulike værmessige situasjoner, bølgehøyde, strømforhold og liknende er faktorer som det kan trenes på i en simulator i kontrollerte omgivelser. I SimFisk vil fiskebåtrederier med skippere og mannskap, teknologi- og utstyrsleverandører, opplæringsmiljø og sikkerhetssentre i Norge og på Island samarbeide for å nå dette målet.

Realistisk simulering av fiskerioperasjoner med navigasjon av fartøy og redskap i sjøen forutsetter utvikling av ny simulatorteknologi. Simulatormodeller skal utvikles for bølger, framdrifts- og styresystemer, under ulike forhold og uventede feil som oppstår.

Spesielt skal det i tillegg til dette utvikles modeller for fiskeriredskaper som skal settes ut, opereres og hales inn igjen til fartøyet. Det skal utvikles programvare og løsninger for en fiskerisimulator som er tilpasset næringens prioriterte behov og krav.

Fiskerisimulatoren vil styrke fiskerinæringens muligheter for en framtidsrettet og bærekraftig utvikling i et forretningsmessig, energi og miljø-, og sikkerhetsmessig perspektiv. Høy kvalitet i opplæring og sikker, effektiv og miljøskånsom teknologi er suksessfaktorer for en framtidsrettet fiskerinæring. SimFisk-prosjektet vil resultere i realisering av et simulator- og opplæringssenter i Ålesundregionen og bygging av et kompetansemiljø med nedslagsfelt utover Midt-Norge. Prosjektet vil gi resultater med stor overføringsverdi til andre fiskeriregioner, nasjonalt og internasjonalt. For å sikre at utviklingen av fiskerisimulatoren skjer i tråd med internasjonale markedsbehov, er islandske og britiske aktører med i prosjektet.
Resultatmål – hovedmål
Å utvikle og realisere en simulatorbasert opplæringsplattform rettet mot fiskerinæringen.
 
Delmål
1. Å konkretisere fiskerinæringens behov og krav til fiskerisimulator.
2. Å utvikle dynamiske modeller for fiskerisimulator.
3. Å utvikle kurstilbud og moduler for opplæring, trening og teknologiutvikling.

Effektmål
Å benytte simulatoren til grunnleggende opplæring i fiske- og fangstoperasjoner, trening på sikker håndtering av redskaper og utstyr, trene samhandling i kritiske (nød)situasjoner, og også være et verktøy for å teste og evaluere nye teknologikonsepter for fiskerinæringen.
SimFisk-prosjektet vil i første omgang resultere i utvikling og etablering av et simulator- og opplæringssenter i Ålesundregionen og videreutvikling av et sterkt kompetansemiljø. Prosjektet vil gi resultater med stor overføringsverdi til andre fiskeriregioner, nasjonalt og internasjonalt. Partnerskapet sikrer at utviklingen av simulatoren skjer i tråd med internasjonale markedsbehov.

I tillegg til den direkte verdiskapningen i Midsund vil den største verdiskapningen skje gjennom sikrere fiskerioperasjoner og reduserte driftskostnader som følge av god opplæring. Besparelser som følge av redusert antall ulykker og skader er vanskelig å kvantifisere, men redusert sykefravær vil påvirke lønnsomheten. I tillegg kommer besparelser som følge av unngåtte forlis. Med utgangspunkt i tallene fra Seafish rundt effektivitetsgevinster som følge av opplæring, er det grunn til å tro at spesielt trålerflåten kan forvente at simulatortrening vil gi en vesentlig reduksjon i driftskostnader. Drivstoffkostnadene utgjør mer enn 30 % av rederiets egne kostnader (Fiskeridirektoratet, 2012), og selv en liten reduksjon av disse vil få merkbar betydning for lønnsomheten. For øvrige fiskerier forventes også opplæring å gi en positiv effekt på driftsøkonomien, og den antas klart å ville forsvare investering i simulatortrening.

Rolls-Royce Marine har gjennom etableringen i Norsk maritimt kompetansesenter i Ålesund vist at simulatortrening og utstyrsutvikling basert på simulatorteknologi er en god strategi. Prosjektet vil bidra til profilering av deres produkter mot fiskerinæringen. Tilsvarende gjelder for Furuno Norge som gjennom investering i dette prosjektet vil få profilert seg gjennom simulatoropplæring. Furuno Norge vil også utnytte simulatoren i produktutviklingsprosesser fremover, og det forventes å gi en positiv gevinst i markedet som ennå ikke er tallfestet.
Prosjektet består av følgende arbeidspakker:
 
Arbeidspakke 1 (AP1): Fiskerinæringens behov og krav til fiskerisimulator
Bakgrunn: Fiskerinæringen har et økende behov for å kunne tilby realistisk opplæring i trygge og forutsigbare omgivelser. En slik opplæring vil kunne gis ved et simulatorsenter med spesialutviklete fiskerisimulatorer. Fiskerinæringen er sammensatt av utøvere som opererer en rekke ulike fartøy- og redskapstyper med til dels ulike driftsmønstre, og har store utfordringer knyttet til sikker, effektiv og bærekraftig drift. Fiskeriene topper stadig statistikken som den mest ulykkesutsatte næringen i Norge og på verdensbasis (McGuinness et al, 2013). Fiskerinæringen blir også strengt regulert fra myndighetenes side med kvotepolitikk og begrensninger i fangstmetodikk, samt generelle pålegg for sjøfart om miljøvennlige operasjoner og energieffektiv drift (Standal og Utne 2011).

Metode: En sentral metode i AP1 vil være direkte dialog med representanter for næringsaktørene, fiskerbåtrederier, mannskap og leverandørindustrien, gjennom møter, intervjuer og større arbeidsmøter (workshops). Observasjoner, videoopptak og beskrivelser av fiskeri- og fangstoperasjoner vil også benyttes som grunnlag for å identifisere bruker- og funksjonskrav. Med utgangspunkt i eksisterende forskningsresultater, skal det identifiseres konkrete årsaksforhold for ulykkeshendelser som kan forebygges ved målrettet trening og opplæring (Aasjord, Holmen et al, 2012). Dette skal også vurderes i forhold til Island, Storbritannia og andre nære fiskerinasjoner med tilsvarende utfordringer og dertil markedspotensial.
 
Arbeidspakke 2 (AP2): Dynamiske modeller for fiskerisimulator
Bakgrunn: De grunnleggende byggesteinene i en treningssimulator er matematiske modeller av fysikken hvor man gjenskaper både oppførselen mannskapet forventer etter erfaring, men også oppførsel som mannskap sjelden eller aldri opplever under normale forhold. Det er dermed et krav at en fiskerisimulator har modeller for de fysiske byggesteinene som inneholder, ikke bare reproduktive, men også prediktive egenskaper hvis den skal kunne brukes til trening og illustrasjon av kritiske situasjoner. Omfanget av matematiske modeller er i stor grad diktert av kravene til hvilke effekter som skal reproduseres, og det er motsetning mellom detaljeringsgrad og regnetid i datamaskinen. En treningssimulator stiller krav til kjøretid på modellene som “myk” sanntid hvor modeller i stor grad leverer beregningsresultater med samme hastighet som klokken på veggen. Dette er et langt vanskeligere krav i denne typen simulatorer enn i tradisjonelle navigasjonssimulatorer. Fiskeredskaper er et område rikt på detaljer og forskjellige løsninger for å fange fisken, og de deles grovt inn i aktive og passive redskaper. Begge er relevante for en fiskerisimulator. Passive redskaper kan i stor grad dekkes av eksisterende simulatorteknologi som anvendes innen offshore (f.eks. subsea løft). Aktive redskaper slik som trål, snurrevad, ringnot og linefiske har en stor grad av samspill mellom fiskeredskap og fartøy, og det er spesielt viktig i simulering av redskapenes effektivitet når det kommer til seleksjon og gjeting av fisk. Det er derfor viktig at slike fiskeredskaper modelleres nøyaktig i en treningssimulator slik at ikke bare håndteringen av fartøyet i fisket tas med, men også beskrivelse av innvirkningen dette har på redskap og effektivt fiske. Eksempler på dette er tauehastighet på tråler og deres forskjellige krav til gjeting av forskjellige arter med sveipelinene ved forskjellige hastigheter. Dette gjelder også i stor grad også for snurrevad.

Metode: Mange modeller for strukturer og hydrodynamikk er formulert i frekvensdomenet, men numerisk simulering i tidsdomenet er den eneste anvendelige metoden for modellering av fysikk i treningssimulatorer. SINTEF Fiskeri og havbruk AS har en egenutviklet programvarepakke for dette som allerede brukes i offshore treningssimulatorer. Denne programvarepakken inneholder i dag modeller for havmiljø, skip, kabler/forankring, notpaneler og muligheten for å legge til kollisjonskrefter. Modellene i dette simulatorrammeverket er utviklet med tanke på analyse og nøyaktighet av resultater. Selv om det allerede eksisterer modeller for flere komponenter i en fiskerisimulator, kreves det nyutvikling for å sikre den omtalte avveiningen mellom nøyaktighet og beregningsytelse. Arbeidspakken vil fokusere på aktive fiskeredskaper. Redskapsmodeller vil primært utvikles for pelagisk trål, bunntrål, ringnot, snurrevad og line. For de tre første aktivitetene vil notdynamikk og krefter være viktige mens redskapet opererer i en tilnærmet stasjonær tilstand. Her vil videreutvikling av SINTEF Fiskeri og havbruks notmodeller til å yte i myk sanntid være sentralt.
 
Arbeidspakke 3 (AP3): Kurstilbud og moduler for opplæring, trening og teknologiutvikling
Bakgrunn
: Opplæringssimulatorer for skip har blitt et veletablert redskap for opplæring og sertifisering av skipspersonell. Skipssimulatorer har naturlig utviklet seg fra navigasjons- og manøvreringssimulatorer til operasjonssimulatorer hvor man kan trene på krevende operasjoner i samhandling med andre fartøyer. Det mest dominerende anvendelsesområdet er trening på feilsituasjoner for å gjøre seg kjent med nødprosedyrer i et realistisk, men likevel trygt, miljø. For offshoreformål har det vært en naturlig utvikling mot samhandlingstrening som involverer mannskapet på bro, dekk og plattformmannskap i samme treningssimulator. En vil underveiskartlegge behovet for sertifiseringer som kan være relevant med basis i en slik opplæringsplattform. Fiskeri- og fangstoperasjonene er komplekse og involverer tungt utstyr og store krefter.

Metode: Arbeidspakken vil først ha fokus på hva som er næringens behov og krav til opplærings- og kurstilbudet. På denne måten skal det sikres at tilbudet treffer målgruppen. Her vil det benyttes metoder som tidligere er benyttet i FoU-prosjekter for å utvikle nye konsepter for arbeidstakere i marin sektor (Holmen et al, 2006). Hva er tilstrekkelig realisme for simulatortreningen? Hvilke faktorer og rammer skaper god læring? De framtidige brukernes krav og ønsker til simulatoren vil innhentes systematisk gjennom arbeidsmøter og intervjuer med representanter for aktørene i næringen. Dette koordineres med Arbeidspakke 1. Erfaringer fra offshoresimulatorer og undervisningsopplegg vil også legges til grunn, og ivaretas av partnerne ved Offshore Simulator Center og Høgskolen i Ålesund.
Forskningsresultatene implementeres ved at simulatoren tas i bruk i undervisning og opplæring av personell tilknyttet fiskerinæringen. En artikkel som dokumenterer brukerkravene og opplæringsbehovene for fiskerioperasjoner om bord og kravspesifikasjonen for simulatoren, vil bli publisert i et relevant tidsskrift (f.eks. Marine Policy). Simulatorteknologien vil bli demonstrert ved hjelp av videoklipp og presentasjoner på relevante næringsseminarer, nasjonale og internasjonale konferanser og messer (for eksempel FishTech, Nor-Fishing 2016 i Trondheim eller Icefish i Reykjavik). Resultatene vil også bli oppsummert i en sluttrapport til Forskningsrådet.
keyboard_arrow_up