Prosjektnummer
901490
Automatisk sortering og interleave-pakking av filet om bord
Utvikling og dokumentasjon av automatisert interleave-pakking av filet om bord
• Video (YouTube®): Om det automatiske pakkebordet: Otimar Autopacker.
• Vekt på filet kan estimeres ved hjelp av kamerateknologi.
• Interleave-pakking av filet i 6,81 kilos kasser kan automatiseres.
• Det er mulig å bruke robot med egnet plukkeverktøy for å flytte filet fra transportband til kasse på en kontrollert måte, samt bygge mønster i kasse.
• Interleave-pakking av filet i 6,81 kilos kasser kan automatiseres.
• Det er mulig å bruke robot med egnet plukkeverktøy for å flytte filet fra transportband til kasse på en kontrollert måte, samt bygge mønster i kasse.
Video
En video om det automatiske pakkebordet er tilgjengelig på YouTube®: Otimar Autopacker.
Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport
Det er i dag 5 autolinefartøy og 3 fabrikktrålere som fileterer hvitfisk om bord i Norge. Flere fartøy har konsesjon, men utnytter den ikke fordi lønnsomheten for å produsere hodekappet og sløyd fisk (HG) er bedre.
I dette prosjektet som har pågått mellom 2018–2023 var målet å komme frem til en metode for å beregne filet-vekt ved bruk av kamerateknologi, automatisk gradering av filet til riktig vektklasse og vektoptimalisere forpakningen for å oppnå en sluttvekt nært 6,8 kg. I prosjektet er det designet flere ulike konsepter som er blitt gjennomgått sammen med deltakere i prosjektet, og der det har blitt diskutert kapasitet, nøyaktighet og byggemål.
Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport
Det er i dag 5 autolinefartøy og 3 fabrikktrålere som fileterer hvitfisk om bord i Norge. Flere fartøy har konsesjon, men utnytter den ikke fordi lønnsomheten for å produsere hodekappet og sløyd fisk (HG) er bedre.
I dette prosjektet som har pågått mellom 2018–2023 var målet å komme frem til en metode for å beregne filet-vekt ved bruk av kamerateknologi, automatisk gradering av filet til riktig vektklasse og vektoptimalisere forpakningen for å oppnå en sluttvekt nært 6,8 kg. I prosjektet er det designet flere ulike konsepter som er blitt gjennomgått sammen med deltakere i prosjektet, og der det har blitt diskutert kapasitet, nøyaktighet og byggemål.
Basert på tilbakemelding fra prosjektdeltakere og interne vurderinger er det utviklet en løsning som er kompakt, modulær, har tilfredsstillende nøyaktighet og tilfredsstillende kapasitet.
Produktet er direkte skalerbart opp til 4 roboter per linje og er fleksibelt når det kommer til plassering langs
en pakkelinje.
En “unit” består av én robot med to pakkestasjoner.
Optimar har utviklet et automatisk pakkebord som totalt sett fungerer bra. Pakkebordet har per dags dato noen begrensninger på den største typen filet som må brettes i kassen. Produktet er modulbasert og kan tilpasses til kundens ønske basert på antall gradering, kapasitet, leggemønster og plastlag i kasse. Pakkebordet fungerer også med bionedbrytbar plast.
Optimar har utviklet et automatisk pakkebord som totalt sett fungerer bra. Pakkebordet har per dags dato noen begrensninger på den største typen filet som må brettes i kassen. Produktet er modulbasert og kan tilpasses til kundens ønske basert på antall gradering, kapasitet, leggemønster og plastlag i kasse. Pakkebordet fungerer også med bionedbrytbar plast.
Automatisering av interleave-pakking av filet vil redusere behovet for mannskap på fabrikkskip, og dette kan føre til at flere rederi som har filet-konsesjon vil vurdere å ta konsesjonen i bruk.
-
Fact sheet: Automatic packing table
Opimar AS. June 2023.
-
Populærformidling: Automatisk sortering og interleave-pakking av filet ombord
Optimar AS. Juni 2023.
-
Sluttrapport: Automatisk pakkebord
Optimar AS. 16. august 2023. Av Daniel Kvam, Andreas Flem Norman og Johan Espelund.
Det er i dag
5 autolinefartøy og 3 fabrikktrålere som fileterer hvitfisk om bord i Norge.
Flere fartøy har konsesjon, men utnytter den ikke fordi lønnsomheten i forhold
til å produsere hodekappet og sløyd fisk (HG) er bedre.
Årsakene til dårligere lønnsomhet for de som produserer filet er sammensatte. En tråler som produserer hodekappet og sløyd fisk har en enklere fabrikk som gir lavere investerings- og vedlikeholdskostnader. Driften av et slikt fartøy er enklere og bemanningen lavere. Når bemanningen blir lavere gir dette normalt en høyere lønn til hver ansatt, det blir med andre ord en vridning bort fra de som produserer filet, av lønnsmessige årsaker.
Det har de senere årene blitt utviklet mye avansert utstyr for å automatisere og rasjonalisere den norske fiskeflåten. En utvikling som har kommet både HG-produsenter og filet-produsenter til gode.
Den mest tidskrevende operasjonen om bord i en båt som produserer filet, er pakkingen av filet. Det er en manuell operasjon hvor pakkeren får en bakke med ca. 6,8 kg filet (porsjonert av en vekt-grader), som pakkes i en kartong. Hver filet skal ligge adskilt med plast som skille (“interleaved”). Det gjøres slik for at det skal være mulig å ta løs en og en filet i frossen tilstand.
Hvor mye en pakker klarer å pakke er avhengig av størrelsen på fileten, men i gjennomsnitt regner man 200 kg/time. Det vil si at det per pakkeplass maksimalt kan pakkes 4,4 tonn på 22 timer. På en stor norsk filettråler som M/S Granit har man i dag produksjonskapasitet på opp mot 40 tonn filet i døgnet. Da er det for det meste stor filet og 6 pakkere på pakkebordet. I gjennomsnitt vil det være en kapasitet på 6 mann * 4,4 tonn, tilsvarende 26 tonn i døgnet. Det betyr 12 personer om bord som i hovedsak står for pakkingen. Samtidig har båten to mannskap, og til sammen sysselsettes 24 personer knyttet til pakkingen. Dette er den desidert mest arbeidskrevende operasjonen om bord.
For å bedre den totale lønnsomheten med hensyn til om bord-produksjon av filet, er det nødvendig med en automatisering av prosessen med pakking av fileter i kartonger (6,81 kg). Dette vil gi den største besparelsen, og øke lønnsomheten for dagens filetproduserende båter og legge til rette for at flere båter velger å drive med filet i fremtiden.
|
Hovedmål Å automatisere pakkingen av filet i 6,8 kilos kartonger med plastskille mellom fileter. Det skal være mulig å redusere bemanningen til en eller to operatører, som foretar sluttkontroll og legger på lokket. Kapasiteten skal være skalerbar, og systemet skal få plass på et område tilsvarende dagens arealbruk. Delmål • Å beregne filetvekt ved hjelp av 3D-kamera og elektronisk bildebehandling innenfor 5 % avvik. • Å foreta automatisk gradering av filet til riktig vektklasse ved hjelp data fra punktet over med maks 5 % avvik. • Å vektoptimalisere forpakningen for å oppnå en sluttvekt nært 6,8 kg. • Å benytte informasjon fra bildebehandlingen til å programmere robot. • Å optimalisere fordeling av pakkejobber mellom roboter slik hver robot får arbeide opp mot sitt potensiale. • Å rotere og plassere filet automatisk fra transportbånd til kartong ved hjelp av roboter slik at det oppnås en god fordeling i kartongen. • Å legge automatisk inn plastskille i bunn, topp og mellom fileter. • Å distribuere fryserammer inn og ut av robotene sine respektive arbeidsområder automatisk, på en slik måte at robotene kan opprettholde sitt arbeid under skiftet av ramme. |
Reduserte kostnader gjennom redusert bemanningsbehov
Flere av båtene som har lisens for å filetere om bord benytter seg i dag ikke av denne rettigheten. Årsaken er at den økte verdiskapingen som fileteringen gir, ikke er stort større enn de økte utgiftene som den økte bemanning gir. Det er også en utfordring for rederiene å finne kvalifisert arbeidskraft til den økte bemanningen som dagens filetproduksjon krever. Dersom den økte bemanningen kan reduseres med 4 til 16 ansatte, vil lønnsomheten bli på et slikt nivå at flere rederier vil velge å filletere om bord. Dette vil gi økt verdiskaping og økt inntjening for norske fiskebåter med filetkonsesjon. Det forventes også en endring i regelverket som vil gjøre det mulig for flere fiskebåter å starte med filet.
Restråstoff
Det forventes av det i løpet av prosjektperioden vil videreutvikles bedre og mer stabile måter å behandle restråstoff fra filetproduksjon på. Dette vil gi en ytterligere forbedring av inntjeningen ved å filletere. Dette kan være produkter fra hydrolyse, olje og mel.
Nøkkelprodukt
For Optimar vil en ny pakkemaskin være et nytt nøkkelprodukt som gjør at de styrker sin posisjon som en av verdens største leverandører av fabrikker til fiskebåter. Det vil kunne gi økt leveranseomfang og økte muligheter for å bli den foretrukne leverandøren.
Gjennom gjennomføringen av dette prosjektet vil Optimar opparbeide seg ny kunnskap innen bildebehandling og robotteknikk. Denne kunnskapen vil brukes til å ytterligere øke automatiseringen av fiskeindustrien, og gi Optimar nye maskiner i sitt sortiment.
Kvalitet
Det har gjennom forskning blitt dokumentert at om bord-fryst fisk gir økt kvalitet. Dette gjelder også filet. Det har vært vanskelig å hente ut en økt pris for denne kvaliteten, men gjennom en bedre bearbeiding av markedet kan det også være mulig.
Aktiviteter i prosjektet
1. Fase 1: Oppstart, konseptdesign og bildebehandling
1.1 Utvikle og modellere konseptet i 3D
1.1.1 Oppstart
Utarbeiding av enkel prosjektplan og mobilisering til prosjektet.
1.1.2 Faktainnhenting
1. Fase 1: Oppstart, konseptdesign og bildebehandling
1.1 Utvikle og modellere konseptet i 3D
1.1.1 Oppstart
Utarbeiding av enkel prosjektplan og mobilisering til prosjektet.
1.1.2 Faktainnhenting
Samle og strukturere faktainformasjon til videre bruk i prosjektet sammen med kunde.
1.1.3 Utrede kravspesifikasjon
Sette opp hvilke krav og ønsker som skal stilles til maskinen sammen med kunde, i tillegg til de krav som er satt av FHF.
1.1.4 Tekniske studier
Optimar gjør undersøkelser om anvendbar teknologi inkludert studie av mulige kamerateknologier og roboter.
1.1.5 Idéarbeid
Kreativ fase hvor fordeler vektes mer enn ulemper. Noen av ideene vil bli 3D modellert for å få et bedre grunnlag til endelig valg av konsept. Hele prosjektgruppen deltar i dette arbeidet.
1.1.6 Konseptutvikling
Forskjellige konsepter for løsning av problemet utredes. Beste konsept videreføres og designes i 3D på et konseptnivå med lavt detaljnivå, ved bruk av Inventor.
1.2 Fastslå filetvekt
1.3 Gradering av filet
1.4 Vektoptimalisering
2. Fase 2: Realisering av konseptmaskin for konseptverifisering
2.1 Design og utarbeidelse av produksjonsunderlag til konseptuttestingsmodell
2.2 Utarbeidelse av automasjonsunderlag til konseptmodell
2.3 Utvikling av software til konseptmodell
2.4 Utvikling av modul for plastinnlegg
2.5 Realisering av konseptmodell
2.6 Testing av konseptmaskin
3 Fase 3: Konseptuttegning av prototyp og kost nytte analyse
3.1 Design og utarbeidelse av produksjonsunderlag til prototype
Designet vi gjøres i 3D og baserer seg på grunnlag lagt utarbeidet i tidligere faser.
3.2 Kost/nytte-analyse
Analysen gjøres med bakgrunn i kunnskapen som har kommet under gjennomføringen av prosjektet.
1.1.3 Utrede kravspesifikasjon
Sette opp hvilke krav og ønsker som skal stilles til maskinen sammen med kunde, i tillegg til de krav som er satt av FHF.
1.1.4 Tekniske studier
Optimar gjør undersøkelser om anvendbar teknologi inkludert studie av mulige kamerateknologier og roboter.
1.1.5 Idéarbeid
Kreativ fase hvor fordeler vektes mer enn ulemper. Noen av ideene vil bli 3D modellert for å få et bedre grunnlag til endelig valg av konsept. Hele prosjektgruppen deltar i dette arbeidet.
1.1.6 Konseptutvikling
Forskjellige konsepter for løsning av problemet utredes. Beste konsept videreføres og designes i 3D på et konseptnivå med lavt detaljnivå, ved bruk av Inventor.
1.2 Fastslå filetvekt
1.3 Gradering av filet
1.4 Vektoptimalisering
2. Fase 2: Realisering av konseptmaskin for konseptverifisering
2.1 Design og utarbeidelse av produksjonsunderlag til konseptuttestingsmodell
2.2 Utarbeidelse av automasjonsunderlag til konseptmodell
2.3 Utvikling av software til konseptmodell
2.4 Utvikling av modul for plastinnlegg
2.5 Realisering av konseptmodell
2.6 Testing av konseptmaskin
3 Fase 3: Konseptuttegning av prototyp og kost nytte analyse
3.1 Design og utarbeidelse av produksjonsunderlag til prototype
Designet vi gjøres i 3D og baserer seg på grunnlag lagt utarbeidet i tidligere faser.
3.2 Kost/nytte-analyse
Analysen gjøres med bakgrunn i kunnskapen som har kommet under gjennomføringen av prosjektet.
Resultater fra prosjektet formidles på FHF og Optimar sine nettsider. Dersom prosjektet blir vellykket så vil resultatene også bli presentert på messer i media og på seminarer/konferanser.
-
Sluttrapport: Automatisk pakkebord
Optimar AS. 16. august 2023. Av Daniel Kvam, Andreas Flem Norman og Johan Espelund.