Prosjektnummer
901390
Løsning for automatisk avemballering av frosne fiskeblokker
Av-emballering av frosne fiskeblokker er en prosess som i dag gjøres manuelt, og dette er en svært tung jobb.
Nye krav fra Mattilsynet tillater ikke at fisk over 6 kg singelfryses. All fisk må fryses i emballerte blokker, som kan komme opp i 75 kg. Arbeidstilsynet anbefaler maksimalt 25 kg tunge enkeltløft, samt at en person ikke skal løfte mer enn 6000 kg på en dag. Selv om det i dag er 2 personer per blokk, vil vekten overgå denne anbefalingen. Gjentatte løft vil gi opp mot 50 000 kg totalt på en arbeidsdag. Manuell avemballering av fiskeblokker kan dermed føre til skader og sykemeldinger for de ansatte, samt at bedriftene får problemer med å oppfylle både kravene fra Mattilsynet og Arbeidstilsynet.
Håndteringen av blokker gjøres i dag av én til to personer som løfter blokken fra pall, fjerner emballasje og deretter løfter blokken videre på et transportbånd for å sende dem til tineprosessen. Løftene som utføres på blokkene er ofte meget ugunstige, og med forskjellige høyder er dette et arbeid som er ekstremt hardt for rygg og skuldre. Dette prosjektets mål er å erstatte disse personene med en robot som gjør den samme jobben.
Å utvikle en automatisk løsning for av-emballering som kan implementeres i produksjon.
Delmål
1. Å finne en løsning med kamera for å identifisere blokkene på pall, slik at en annen robot kan løfte blokkene av.
2. Å finne en løsning for å løfte emballerte blokker fra pall.
3. Å finne en løsning for å fjerne emballasjen (sekken) fra blokkene.
4. Å finne en løsning for å håndtere blokken etter at sekken er skåret.
5. Å finne en effektiv løsning for håndtering av avfall, dvs. brukte emballasjesekker.
6. Å finne en løsning som fører paller med blokker inn til roboten, og plasserer denne pallen på rett plass.
7. Å finne en løsning som kan levere en kapasitet på 100 tonn i løpet av 7,5 timer. Dette etter krav fra pilotbedriften.
2. Å finne en løsning for å løfte emballerte blokker fra pall.
3. Å finne en løsning for å fjerne emballasjen (sekken) fra blokkene.
4. Å finne en løsning for å håndtere blokken etter at sekken er skåret.
5. Å finne en effektiv løsning for håndtering av avfall, dvs. brukte emballasjesekker.
6. Å finne en løsning som fører paller med blokker inn til roboten, og plasserer denne pallen på rett plass.
7. Å finne en løsning som kan levere en kapasitet på 100 tonn i løpet av 7,5 timer. Dette etter krav fra pilotbedriften.
Automatisk avemballering vil fjerne en av de tyngste jobbene i bransjen. Dette vil minske faren for arbeidsulykker og sykemeldinger. Med en robot i stedet for manuelle løft, vil hastighet og kapasitet bli mer forutsigbart. Samtidig er det en stor nytteverdi om man kunne oppfylle både Mattilsynets føring på fiskeblokker og Arbeidstilsynets anbefalinger om tunge løft.
Bedriftenes lønnsomhet vil øke gjennom reduserte kostnader. En automatisk robot for håndtering av emballerte frosne blokker vil kunne erstatte 2–4 personer, i tillegg vil man unngå sykemeldinger pga. de tunge løftene som jobben medfører. Samtidig vil roboten håndtere avfallet som kommer av brukt emballasje på en effektiv måte.
Antatt tilbakebetalingstid for investeringen er 2–3 år, alt etter hvor mange ansatte som i dag jobber med å løfte blokker.
Antatt tilbakebetalingstid for investeringen er 2–3 år, alt etter hvor mange ansatte som i dag jobber med å løfte blokker.
Automatisk av-emballering vil ha en direkte innvirkning på HMS i bedriften. De tunge løftene som utføres på blokkene er årsaken til mange sykemeldinger og skader hos ansatte, da spesielt i rygg og skuldre. Det er også en type jobb som mange ikke klarer over lang tid da de ugunstige løftene vil kunne ødelegge helsen til de som jobber med det og medføre lengre sykemeldinger og i verste fall gjøre ansatte uføre.
Foreløpig leveranse våren 2020
Video
Gjennomføring
Prosjektet deles inn i tre faser der resultatet av hver fase utgjør grunnlaget for om prosjektet videreføres til neste fase. Dette blir bestemt av styringsgruppen i samråd med FHF.
Video
En video om prosjektet er tilgjengelig på YouTube® her: https://www.youtube.com/watch?v=QYa6eOoHMgU&feature=youtu.be
Gjennomføring
Prosjektet deles inn i tre faser der resultatet av hver fase utgjør grunnlaget for om prosjektet videreføres til neste fase. Dette blir bestemt av styringsgruppen i samråd med FHF.
Fase 1: Kartlegging av mulige løsninger, underleverandører og priser
Denne fasen utføres av Prosess Industri AS (PI) og fullføres ved at PI sammen med pilotbedrift avgjør om løsningene er gode nok for å gå i gang med fase 2.
Denne fasen utføres av Prosess Industri AS (PI) og fullføres ved at PI sammen med pilotbedrift avgjør om løsningene er gode nok for å gå i gang med fase 2.
De viktigste punktene i gjennomføringen av fase 1 vil være
• Å kartlegge informasjon om relevant arbeid som er gjort tidligere.
• Å finne ut om det er mulig å erstatte dagens manuelle prosess med en fullautomatisk robotløsning, og om delmål 1–6 kan løses optimalt.
• Å utarbeide to eller tre løsninger, med prinsipptegninger.
Delmål 1: Løsning med kamera for å identifisere blokkene på pall, slik at en annen robot kan løfte blokkene av
Det er tenkt å bruke et vision- og 3D-kamera for å identifisere mønsteret blokkene ligger på pallen, slik at roboten kan bestemme hvordan pallen skal depalleteres.
• Å kartlegge informasjon om relevant arbeid som er gjort tidligere.
• Å finne ut om det er mulig å erstatte dagens manuelle prosess med en fullautomatisk robotløsning, og om delmål 1–6 kan løses optimalt.
• Å utarbeide to eller tre løsninger, med prinsipptegninger.
Delmål 1: Løsning med kamera for å identifisere blokkene på pall, slik at en annen robot kan løfte blokkene av
Det er tenkt å bruke et vision- og 3D-kamera for å identifisere mønsteret blokkene ligger på pallen, slik at roboten kan bestemme hvordan pallen skal depalleteres.
Delmål 2: Løsning for å løfte emballerte blokker fra pall
Det er tenkt å bruke et vakuumverktøy på den ene roboten for å løfte blokkene.
Det er tenkt å bruke et vakuumverktøy på den ene roboten for å løfte blokkene.
Delmål 3: Løsning for å fjerne emballasjen fra blokkene
Det er tenkt å bruke to roboter der den ene skjærer sekken i den ene enden, for å gjøre prosessen helautomatisk.
Det er tenkt å bruke to roboter der den ene skjærer sekken i den ene enden, for å gjøre prosessen helautomatisk.
Delmål 4: Løsning for å håndtere blokken etter at sekken er skåret
Det er tenkt at den roboten som løfter blokken av pallen tømmer blokken på et transportbånd, som fører blokken videre til tineprosessen.
Delmål 5: Effektiv løsning for håndtering av avfall, dvs. brukte emballasjesekker
Det er tenkt at roboten tømmer sekken på en pall eller et transportbånd for å håndtere avfallet.
Det er tenkt at roboten tømmer sekken på en pall eller et transportbånd for å håndtere avfallet.
Delmål 6: Løsning som fører paller med blokker inn til roboten, og plasserer denne pallen på rett plass
Det er tenkt at et transportbånd eller rullebane fører pallene med blokker inn til rett posisjon.
Det er tenkt at et transportbånd eller rullebane fører pallene med blokker inn til rett posisjon.
Fase 2: Design og konstruksjonsfase
Fase 2 starter med at en valgt løsning fra fase 1 designes og konstrueres. Fasen utføres av PI AS og den underleverandøren som kan tilby den beste automatiserte løsningen.
Fase 2 starter med at en valgt løsning fra fase 1 designes og konstrueres. Fasen utføres av PI AS og den underleverandøren som kan tilby den beste automatiserte løsningen.
I denne fasen må alt teoretisk beregnes. Delmål 7 må kunne bevises teoretisk, for at prosjektet kan gå videre til fase 3.
Det må bestemmes syklustider til roboten for å nå kapasiteten på 100 tonn i løpet av 7,5 timer. Underleverandør av robotteknologi må komme med tekniske tegninger av den løsningen som ble valgt i fase 1 samt leveringstider.
PI AS må lage en layout av hele av-emballeringsanlegget, og designe og konstruere hvordan anlegget skal settes sammen, med transportører og rullebaner slik at delmål 5 og 6 blir innfridd.
Fase 2 videreføres til fase 3 når anlegget er komplett tegnet og beregnet, dvs. at kapasiteten blir innfridd, og at alle tekniske tegninger er ferdige slik at fase 3 kan starte med å bestille deler for produksjon. Fase 2 avsluttes med en prisvurdering av fase 3.
Fase 3: Bygging, montering og installasjon av avemballeringsanlegget hos pilotbedrift
Fase 3: Bygging, montering og installasjon av avemballeringsanlegget hos pilotbedrift
Det vil bli bestilt inn stål og deler. Anlegget vil bli produsert og testet hos PI før det monteres hos pilotbedriften.
Det er i utgangspunktet ikke tenkt på en patenteringsprosess på dette produktet. Det er en diskusjon som må tas i slutten av fase 2, når en vet hvordan layout er og hvilke komponenter som inngår i produktet.
Prosjektet anses som fullført når anlegget er montert og kan brukes i produksjon.
Tilleggsaktiviteter 2020
Anlegget står oppmontert hos pilotbedriften, men kan ikke tas i bruk våren 2020. Hovedårsaken til det er at sekkene som skal åpnes varierer. De varierer i størrelse og i materialvalg. De varierer videre med hensyn til:
• om “sveisen” sitter på kortsiden eller langsiden
• plassering av sveisen i forhold til fiskeblokken i sekken
• bredden på sveisen.
Det er videre variasjon når det gjelder hvor fulle sekkene er, og det skjer at sveisen er fryst fast i blokken.
Det må testes videre på ulike løsninger for hensiktsmessig åpning av sekkene, før utstyret kan tas i bruk. Et bedre og mer fleksibelt knivsystem for åpning av sekkene må utvikles og testes før det integreres eller ombygges i eksisterende anlegg.
• om “sveisen” sitter på kortsiden eller langsiden
• plassering av sveisen i forhold til fiskeblokken i sekken
• bredden på sveisen.
Det er videre variasjon når det gjelder hvor fulle sekkene er, og det skjer at sveisen er fryst fast i blokken.
Det må testes videre på ulike løsninger for hensiktsmessig åpning av sekkene, før utstyret kan tas i bruk. Et bedre og mer fleksibelt knivsystem for åpning av sekkene må utvikles og testes før det integreres eller ombygges i eksisterende anlegg.
Dette arbeidet deles inn i tre aktiviteter, hver av disse med flere delaktiviteter:
Aktivitet 1: Småskalatesting av nye oppskjæringsmetoder
1. Finne en bedre løsning for å åpne sekkene. Første fase innebærer ideutvekslinger og diskusjon mellom Prosess Industri AS og Gibotech AS.
2. Utvikle tegninger av småskalaløsninger av nye åpningsmetoder.
3. Konstruksjon og montering av småskalaløsning, samt implementering av en enkel elektrisk styring for testing.
4. Uttesting av småskalaløsning.
Aktivitet 2: Implementering av ny oppskjæringsmetode i eksisterende system
1. Tegning og konstruksjon. Det skal finnes ut hvordan de skal implementere den nye oppskjæringsmetoden som det kommer frem til i aktivitet 1 i eksisterende anlegg. Småskalatestingen som utføres i aktivitet 1 er ikke konstruert for å passe inn i eksisterende anlegg, men for en enkel manuell test.
2. Montering og ombygging av eksisterende anlegg. Dette må gjøres hos pilotbedriften hvor anlegget står i dag.
3. Omprogrammering av eksisterende anlegg.
Aktivitet 3: Innkjøringsfase og ferdigstillelse
1. Innkjøringsfase av ombygd anlegg. Dette gjøres med fiskeblokker som har stor variasjon i emballasjen for å sørge for at anlegget kan håndtere variasjonen.
2. Optimalisering av hastighet og flow. Dette er siste del av innkjøringsfasen og gjøres med en større mengde produkt for å luke ut alle problemer og feil som eventuelt skulle oppstå.
3. Testperiode og opplæring av operatører. Under denne perioden vil det være normal produksjon på linjen utført av pilotbedrift.
Aktivitet 1: Småskalatesting av nye oppskjæringsmetoder
1. Finne en bedre løsning for å åpne sekkene. Første fase innebærer ideutvekslinger og diskusjon mellom Prosess Industri AS og Gibotech AS.
2. Utvikle tegninger av småskalaløsninger av nye åpningsmetoder.
3. Konstruksjon og montering av småskalaløsning, samt implementering av en enkel elektrisk styring for testing.
4. Uttesting av småskalaløsning.
Aktivitet 2: Implementering av ny oppskjæringsmetode i eksisterende system
1. Tegning og konstruksjon. Det skal finnes ut hvordan de skal implementere den nye oppskjæringsmetoden som det kommer frem til i aktivitet 1 i eksisterende anlegg. Småskalatestingen som utføres i aktivitet 1 er ikke konstruert for å passe inn i eksisterende anlegg, men for en enkel manuell test.
2. Montering og ombygging av eksisterende anlegg. Dette må gjøres hos pilotbedriften hvor anlegget står i dag.
3. Omprogrammering av eksisterende anlegg.
Aktivitet 3: Innkjøringsfase og ferdigstillelse
1. Innkjøringsfase av ombygd anlegg. Dette gjøres med fiskeblokker som har stor variasjon i emballasjen for å sørge for at anlegget kan håndtere variasjonen.
2. Optimalisering av hastighet og flow. Dette er siste del av innkjøringsfasen og gjøres med en større mengde produkt for å luke ut alle problemer og feil som eventuelt skulle oppstå.
3. Testperiode og opplæring av operatører. Under denne perioden vil det være normal produksjon på linjen utført av pilotbedrift.
Tilleggsaktiviteter 2022–23
Aktivitetene har vært mer tidkrevende og mer omfattende enn først planlagt. Prosess Industri har testet ut forskjellige prinsipper for kutting av emballasje. I desember 2021 ble det bygget nye moduler og storskalatestet det nye prinsipet i avd. Hoff, før de skulle integreres i hovedanlegget i 2022. I hovedanlegget er det kjørt flere små tester for å konstatere fobedringene. Målet med hele prosessen er å skape et system som kan åpne alle typer blokker samt håndtere den variasjonen av blokker som skal avemballeres. Det arbeides derfor i detaljene for å løse problemstillingen på en enklere måte. Det nye prinsippet vil medføre en god del testing og tilpasning etter at anlegget er montert.
Resultatene fra prosjektet vil bli formidlet i næringsrelevante tidsskrifter, på faktaark og i en sluttrapport.