Til innholdet

Prosjektnummer

901224

Prosjektinformasjon

Prosjektnummer: 901224
Status: Avsluttet
Startdato: 02.05.2016
Sluttdato: 30.03.2019

Effektivisere på- og avleggingsprosessen ved tørking av saltfisk

Fremskaffet test-dokumentasjon av automatisk på- og avlegging av tørkevogner som vil være viktige bidrag i arbeidet for økt effektivisering og lønnsomhet i klippfisknæringen
​• Rensing av salt fra overflaten på fisken har visst seg å være ett viktig punkt i prosjektet. Det har blitt utviklet en prototype som ved hjelp av børster på en aksling skal fjerne mesteparten av saltet. Utfordringen lå i å finne den riktige hardheten på børstene. Med det riktige børstesettet på plass fjernet enheten saltet i den grad at maskinsynet og sugekoppen fikk gjort jobben sin. Prinsippet med børster på aksling er enkelt, og kan implementeres på flere måter.
• Maskinsynet er hjernen i hele systemet. Klarer man ikke å analysere fisken får ikke roboten gjort jobben sin. På en overflate renset for salt har IHP System klart å identifisere fisken både i form og hvor det er best å gripe den. Ved å bruke formen på fisken og tørkebrettet er det mulig å optimalisere plasseringen av fisk på tørkebrettet. Vision-systemet er fortsatt en beta-versjon, og det er en svært lang og arbeidsom prosess som gjenstår før man er i mål med noe som kanskje vil fungere optimalt.  
• En gripearm som bruker vakuum som hovedverktøy er både skånsomt for fisken og veldig greit å vedlikeholde da det er lite mekaniske deler. Sugekoppen IHP System har presentert under sine tester håndterer all fisk innenfor de kravene som står i kravspesifikasjonen. En sugekopp har veldig rask gripe- og slippetid, og reduserer totaltiden per fisk som flyttes. 
Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport
I dette prosjektet er det selve omleggingen som står sentralt. Ved hjelp av en robot skal fisken flyttes fra pall og fordeles på et tørkeribrett. For at prosjektet skal implementeres på permanent basis må testene som utføres under forskningsperioden gi gode utsikter for en rekke faktorer. Det settes høye krav til optimal utnyttelse av tørkebrettet og en hastighet som forsvarer overgangen fra manuell arbeidskraft til automasjon. 

Evaluering av resultatene
Sluttrapporten for fase 1 og fase 2 tar for seg utviklingen og resultatene fra utviklingsstadiet og videre inn i en omfattende testperiode​.

Saltet som ligger lagvis sammen med fisken vært en utfordring både for maskinsynet og gripearmen. Utprøvingen av en børsteenhet for fjerning av salt har gitt gode resultater. Det ser ut til at nok salt blir fjernet for at maskinsynet og gripearmen skal fungere slik det er tenkt. Fisken ligger stablet lagvis med saltet på pallen. “Overflatene” på pallen kan derfor variere noe underveis når roboten arbeider. Det er derfor på sikt tenkt at børsteenheten skal integreres slik at den får informasjon fra maskinsynet når det er for mye salt på overflaten. 

Bruken av sugekopp som gripeverktøy har blitt testet nok til å fastslå at dette verktøyet er best egnet. Kombinasjonen av skånsom håndtering av fisken, hurtig gripe-/slippetid og minimalt vedlikehold bygger opp under denne avgjørelsen. Sugekoppen har under testperioden løftet fisk opp til 5 kg, kun ved hjelp av en husholdningsstøvsuger som vakuumkilde. Det antas at gripetiden vil ligge på 0,3 sekund og slippetiden på 0,1 sekund om en permanent løsning kommer på plass. Dette er godt innenfor de kravene som stilles til hastighet.

UR-10-roboten som ble brukt under testing var kun en testrobot. I forhold til posisjonering og rekkevidde oppfyller den kravene. Resultatene fra testingen er derfor realistiske med tanke på roboten sitt bevegelsesmønster. Roboten opererer derimot ikke med den hastigheten som vil være nødvendig ved en permanent installasjon. Tallene fra testene har blitt brukt til å utføre simuleringer med raskere roboter. Simuleringer av robotene ABB IRB 1600-6/1.45 og KUKA KR 10 R1420 gir like tall. Det estimeres at disse robotene vil bruke ca. 1 minutt og 55 sekunder på å fylle ett tørkebrett. Disse tidene er heller ikke innenfor rammen på 1 minutt, men ved å bruke to roboter samtidig vil man tilfredsstille tidskravet. 

Vision-systemet som IHP har utviklet er per dags dato kun en betaversjon. Systemet kan skille salt fra fisk og analysere størrelsen og gripepunket til fisken. Dette er kun gjeldende under enkelte scenarioer da systemet behøver mye mer data for å gjenkjenne overflater i alle situasjoner.

I forhold til kravspesifikasjonen ​innfrir prosjektet en del av kravene teoretisk sett. Det er vanskelig å si om ett endelig system vil innfri på samme måte, da de forskjellige delene av systemet kun er testet hver for seg. 

Oppsummering av hvordan kravene innfris i prosjektet:
• Kapasiteten på 1 tørkebrett i minuttet er innen rekkevidde: ​Ved bruk av to roboter viser simuleringene at det er mulighet for å oppnå en maksimal fylletid på 57,5 sekund per brett. 
• Ønsket antall fisk per brett ser ut til å være et tall det er mulig å imøtekomme: Dette går på utnyttelsen av tørkebrettene og vil være et av områdene som blir prioritert ved en eventuell videreføring av arbeidet med prosjektet. 
• Gripearmen er testet på fisk opptil 5 kg, noe som er godt innenfor kravene.
• Saltet blir fjernet i så stor grad at gripearmen og kameraene fungerer slik de skal. 
​En automatisk løsning for å legge fisk på tørkerivogner er designet og testet ved hjelp av vision-system og robot. FHF anser at utfordringene med salt og kapasitet er dokumentert. Dette gir grunn​leggende data før man går videre med en implementeringsprosess. Operasjonen krever et betydelig antall timer før vision-systemet integreres i to roboter og plass. FHF vil tilrettelegge for videreføring med sikte på å komme i mål med dette.
Prosessen med å legge fisk på tørkerivogner er helt manuell i dag og gjennomføres på en måte som er svært arbeidskrevende. Utfordringen er at fisken som skal legges på er sammenklistret med hverandre samtidig som der er en del salt som må fjernes.
 
Prosessen krever også ulik type behandling av fisken avhengig av størrelse og art. Jobben er arbeidskrevende og medfører stor fysisk slitasje på ansatte. Vognene er 2 meter høye med 20 brett per stk. Hvert brett veier 20–40 kg og gjør at denne prosessen er en av de tyngste arbeidsoppgavene man har i klippfisknæringen.
 
Sett fra et helse, miljø og sikkerhets (HMS)-perspektiv er dette en oppgave som bør forbedres.

Kostnadsmessig er det også mye å spare på en automatisering fordi ny teknologi kan erstatte 3–4 arbeidsstillinger pr år.
 
Man er ikke kjent med at det finnes noen tidligere prosjekt på området.
Hovedmål (fase 1)
Å kartlegge muligheter for en automatisk løsning for på- og avlegging av tørkerivogner.
 
Delmål (fase 1)
• Å kartlegge tilgjengelig teknologi og utstyrsleverandør.
• Å utarbeide design og foreta økonomiske beregninger av mulige løsninger.
 
Videreføring: resultatene indikerer at det er behov for en utvidelse av prosjektet til Fase 2.
 
Hovedmål (fase 2)
Å kartlegge igjennom modultesting om det er mulig å bygge en fullskala robotløsning av pålegging av fisk direkte på tørkerivogner med følgende kravspesifikasjon:
• minimum 1 tørkeribrett i minuttet
• 38–43 fisker per brett
• håndtere fisker mellom 0,3 kilo til 1 kilo (hovedprodukt ryggsei)
• fiskene skal legges i et mønster som gjør at en utnytter hele brettet
• roboten må også fjerne salt fra pallen slik at vision-kamera kan detektere hver fisk

Delmål (fase 2)
Å beregne om robotløsning vil være økonomisk fornuftig basert på informasjon etter modultesting.
For søkerbedriften forventes det at en kan effektivisere de tyngste manuelle oppgavene i bedriften. Fra et HMS-perspektiv er dette en viktig forbedring som vil kunne gi redusert sykefravær.
 
Økonomisk vil en kunne spare 2–4 stillinger per år samt redusere sykefravær. En effektivisering vil også bidra til bedre utnyttelse av tørkerikapasiteten. Andre besparelser kan også oppnås med en mer systematisk prosess, f.eks. tilrettelegging for gjenbruk av salt.
 
Anslått tilbakebetalingstid på innvesteringen er 2–3 år.
 
En måloppnåelse vil ha en stor og viktig betydning for hele klippfisknæringen.
Man velger i første omgang å gjennomføre fase 1.
 
Resultatene fra fase 1 danner grunnlag for om prosjektet skal videreføres til fase 2 og 3. Beslutningen blir gjort av styringsgruppen i samarbeid med FHF.
 
Fase 1: Kartlegging, tegninger av mulige løsninger og utarbeiding av økonomiske lønnsomhetsberegninger
De viktigste punktene i gjennomføringen vil være:
• kartlegging av informasjon om relevant arbeid som har blitt gjort tidligere
• kartlegging av om det er mulig å benytte robotteknikk for å erstatte operatørene som benyttes i dag
• utarbeidelse av en skisse rundt arbeidsoppgavene
• utarbeiding av 2–3 ulike løsninger. Det er sannsynlig at arbeidsoperasjoner må endres for å kunne utvikle en bedre løsning
• utarbeiding av detaljtegninger
• utarbeidelse av økonomiske lønnsomhetsberegninger for de ulike løsningene
 
Eventuell videreføring
Fase 2: Dersom konklusjonen i fase 1 er positiv må en utarbeide en protoløsning for testing og korrigeringer.
Fase 3: Implementere i fullskala, feilretting og overdragelse av prototype. 

Beslutning om en utvidelse med fase 2 (modultesting)
De foreløpige konklusjonene i fase 1 (basert på styringsgruppemøte avholdt i september 2016 og rapporten fra Prosess Industri), indikerer at det er behov for å bygge opp en modultesting. 

Etter å ha gjennomført oppgaven med å bringe fakta på det rene i fase 1 ser man at det vil være først hensiktsmessig og gjennomføre en modultesting før en evt. bygger prototype i fase 3, med følgende aktivitetsplan:
• modultesting med en eller flere gripere
• identifisering av mulig robotløsning og robotarm
• oppsett for et vision-system der en kan se fiskene direkte fra palle (Generelt består et vision-system av en datamaskin, programvare, kamera, linse, lyskilder og et grensesnitt mot en produksjonslinje. Kameraet brukes blant annet til identifikasjon, sammenstillingsverifikasjon, måling, robotstyring, lese tekst eller lese koder)
• forslag til hvordan en skal fjerne salt for at fiskene skal være synlige
Det er ikke aktuelt med formidlingsplan i fase 1. Dersom man går videre til fase 2 og 3, er det aktuelt med formidlings- og implementeringsplan.
 
Fase 2 forutsettes som modultesting og ikke prototypløsning (med gjennomførbarhetsbevis). Modulløsningen kan ikke implementeres, men gi grunnlaget for eventuelt bygging av prototypen.
keyboard_arrow_up