Prosjektnummer
901360
Levendelagring og automatisk bløgging om bord i trålfartøy – OPTIBLØGG (OPTIPRO 4)
Utviklet automatisk bløgger ombord i tråler
• Torsk kan bløgges med en-armsrobot på 7 kg.
• Valgt kamerasystem kan ta bilder av torsk med godt resultat.
• Maskinlæringsmodellen kan finne bløggepunkt på torsk med høy nøyaktighet.
• Repetisjonsnøyaktighet er godt innenfor hva som kreves.
• Valgt kamerasystem kan ta bilder av torsk med godt resultat.
• Maskinlæringsmodellen kan finne bløggepunkt på torsk med høy nøyaktighet.
• Repetisjonsnøyaktighet er godt innenfor hva som kreves.
Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport
I dette prosjektet som har pågått fra 2017 til 2023 var målet å komme frem til en automatisert metode for å bløgge hvitfisk om bord i trålere. Optimar har nå fullført laboratorietesting der villfanget avlivet torsk ble brukt. Torsken var dagsfersk. Test laboratoriet bestod av disse hovedkomponentene: kamerasystem, 7 kilos en-arms robot, maskinlærings-pc og transportør.
På første leveranse av fisk samlet man 200 bilder av torsk som er et noe tynt treningsgrunnlag for å trene en maskinlæringsmodell. Maskinlæringsmodellen ble trent på bildene som ble samlet inn.
På den andre leveringen av fisk bløgget man fisk basert på treningsdata fra første levering, ca. 20 fisk ble bløgget. Man oppnådde et godt resultat på detektering av bløggepunkt samt stikking av fisk. Repetisjonsnøyaktigheten var også godt innenfor hva som kan aksepteres basert på Optimars erfaring fra automatisert bløgging av oppdrettsfisk. Det var ingen feilstikking av fisk, derimot var det noen fisk som systemet ikke klarte å definere bløggepunkt på. Årsaken til dette er mangelfulle treningsdata.
Automatisk bløgger er blitt utviklet til et kommersielt produkt og inngår som ett av flere utviklingsprosjekter finansiert av FHF som har som mål å automatisere prosessflyten om bord i havfiskefartøy.
-
Faktaark: Gill Cutting Robot – Compact Edition
Optimar AS. September 2023.
-
Populærformidling: Automatisk bløgging om bord i trålfartøy
Optimar AS. September 2023.
-
Sluttrapport: Optibløgg
Optimar AS. September 2023. Av Johan Esplund, Daniel Kvam, Andreas F. Norman og Lars A. Langøyli Giske.
Dette prosjektet kommer som en naturlig oppfølging til prosjektene “Implementering av teknologi for optimal kvalitet i fremtidens prosesslinje på trålere (OPTIPRO): Fase 1” (FHF-900930), “Nye metoder for ombordtaking og optimal fangstbehandling for fremtidens trålere, konseptutvikling og økonomisk evaluering” (FHF-901094), “Førstegenerasjon videreutvikling av teknologi for automatisk bløgging av hvitfisk ombord (BLØGGOMAT1)” (FHF-901015), og “Arts- og størrelsessortering av fisk ved bruk av bildeteknologi” (FHF-901277). Disse prosjektene er også oppfølging fra tidligere prosjekter. De to første prosjektene er prosjekter som har hatt som mål å øke kvaliteten på trålfanget hvitfisk. Kvaliteten og verdien forringes raskt når fisk dør, og tapt kvalitet kan ikke gjenvinnes. I disse prosjektene har man funnet ut at man får best kvalitet dersom man bløgger fisken når den er levende, og at det er minst blod i fiskekjøttet dersom fisken er ustresset når den bløgges. Da vil det meste av blodet samle seg i innvollene. Dette kan man få til ved å ta fisken levende om bord, og la den restituere seg på tanker i minimum seks timer. Det krever at mottakstanker og restitusjonstanker designes på en ny måte. Dette er beskrevet i rapportene. Det er også gjort erfaringer med dette ombord i hvitfisktråleren Molnes, som man vil bruke i arbeidet med dette prosjektet.
Det har vist seg at å bløgge levende restituert fisk er tungt og vanskelig. Ønsket er derfor å bedøve fisken før den bløgges. Det brukes i dag en elektrobedøver til dette. Denne er ikke optimalisert for hvitfisk, men det arbeides nå med en variant tilpasset dette formålet. Dette arbeidet forventes ferdigstilt før dette prosjektet er ferdig.
I følge foreløbig rapport fra “Førstegenerasjon videreutvikling av teknologi for automatisk bløgging av hvitfisk om bord (BLØGGOMAT1)” (FHF-901015), så gjenstår det mye arbeid for å få til automatisk bløgging av torsk om bord i en tråler, selv om man har kommet et stykke på vei i arbeidet. Det pekes i rapporten på at det trolig vil være nødvendig å fastslå både art og størrelse, før et bløggesystem med nøyaktighet kan bestemme hvor fisken skal bløgges. Derfor blir dette hovedoppgaven i dette prosjektet.
Bløgging om bord er i dag en manuell prosess. Etter bløgging skal fisken blø ut. For å få en hvitest mulig fisk av god kvalitet er det avgjørende at utblødningen foregår ved rett temperatur og i vann. Forsøk viser at best resultat oppnås om fisken også holdes noe i bevegelse under utblødningen.
I de tidligere prosjektene har det meste foregått på et teoretisk stadium eller i laboratorier med en del testing for å komme nærmere en industriell løsning. Dette prosjektet vil muliggjøre at forskningen som til nå har blitt utført, utvikles til et industrielt nivå, slik at næringen kan nyttiggjøre seg den.
Det har vist seg at å bløgge levende restituert fisk er tungt og vanskelig. Ønsket er derfor å bedøve fisken før den bløgges. Det brukes i dag en elektrobedøver til dette. Denne er ikke optimalisert for hvitfisk, men det arbeides nå med en variant tilpasset dette formålet. Dette arbeidet forventes ferdigstilt før dette prosjektet er ferdig.
I følge foreløbig rapport fra “Førstegenerasjon videreutvikling av teknologi for automatisk bløgging av hvitfisk om bord (BLØGGOMAT1)” (FHF-901015), så gjenstår det mye arbeid for å få til automatisk bløgging av torsk om bord i en tråler, selv om man har kommet et stykke på vei i arbeidet. Det pekes i rapporten på at det trolig vil være nødvendig å fastslå både art og størrelse, før et bløggesystem med nøyaktighet kan bestemme hvor fisken skal bløgges. Derfor blir dette hovedoppgaven i dette prosjektet.
Bløgging om bord er i dag en manuell prosess. Etter bløgging skal fisken blø ut. For å få en hvitest mulig fisk av god kvalitet er det avgjørende at utblødningen foregår ved rett temperatur og i vann. Forsøk viser at best resultat oppnås om fisken også holdes noe i bevegelse under utblødningen.
I de tidligere prosjektene har det meste foregått på et teoretisk stadium eller i laboratorier med en del testing for å komme nærmere en industriell løsning. Dette prosjektet vil muliggjøre at forskningen som til nå har blitt utført, utvikles til et industrielt nivå, slik at næringen kan nyttiggjøre seg den.
Hovedmål
Å realisere en fullskala levendelagringssystem med automatisk bløgging ombord i tråler.
Delmål
• Å designe prosesslinje fra levendelagring til utblødning.
• Å utvikle bildeanalyse for automatisk bløgging av hvitfisk.
• Å utvikle bløggerobot for hvitfisk om bord i tråler.
• Å videreutvikle utblødningstanker med automatisk tidsforløp.
Å realisere en fullskala levendelagringssystem med automatisk bløgging ombord i tråler.
Delmål
• Å designe prosesslinje fra levendelagring til utblødning.
• Å utvikle bildeanalyse for automatisk bløgging av hvitfisk.
• Å utvikle bløggerobot for hvitfisk om bord i tråler.
• Å videreutvikle utblødningstanker med automatisk tidsforløp.
Linefanget fisk betales i dag mye bedre enn trålfisk. Dette skyldes at trålerne ikke har kunne oppnå samme kvalitet. Gjennom å ta fisken om bord levende og restituere den før den bløgges, vil man oppnå minst like god kvalitet. Dette vil bety en betydelig økning av inntektene til trålerne.
Bløgging er i dag en manuell operasjon om bord. Det er et tungt og monotont arbeid som krever en til to personer. En automatisk bløggerobot vil automatisere denne jobben.
Bløgging er i dag en manuell operasjon om bord. Det er et tungt og monotont arbeid som krever en til to personer. En automatisk bløggerobot vil automatisere denne jobben.
Prosjektet skal gjennomføres i to faser:
Fase 1 – Prosjektering og utvikling av bløggerobot til tråler
1.1. Prosessutvikling
Før det videre arbeidet kan starte må prosessen frem til bløggerobot utvikles. Arbeidet vil starte med at nye prosjektdeltagere foretar relevant litteraturstudie og gjennomgår rapporter fra tidligere prosjekter.
Deretter må det utvikles en prosess for hvordan man skal få passe mengde levende fisk ut av tankene og frem til bedøver. Strømmen av levende fisk må ordnes slik at den kommer riktig inn i bedøveren. For den videre prosessen er det ønskelig at man får én og én fisk frem til bløggeren, slik at det er mulig å sortere direkte på art og størrelse ned i blødetanker. Blødetanksystemet må utformes slik at det er mulig å få til en kontrollert utblødningstid.
1.1. Prosessutvikling
Før det videre arbeidet kan starte må prosessen frem til bløggerobot utvikles. Arbeidet vil starte med at nye prosjektdeltagere foretar relevant litteraturstudie og gjennomgår rapporter fra tidligere prosjekter.
Deretter må det utvikles en prosess for hvordan man skal få passe mengde levende fisk ut av tankene og frem til bedøver. Strømmen av levende fisk må ordnes slik at den kommer riktig inn i bedøveren. For den videre prosessen er det ønskelig at man får én og én fisk frem til bløggeren, slik at det er mulig å sortere direkte på art og størrelse ned i blødetanker. Blødetanksystemet må utformes slik at det er mulig å få til en kontrollert utblødningstid.
1.2. Tilpassing av bedøver og bløggerobot for bruk om bord
Bedøveren og bløggeroboten er designet for bedøving og slakting av laks på land. Det er nødvendig å gjøre betydelig utvikling på disse maskinene for at de skal kunne fungere ombord i en tråler på hvitfisk. Arbeidet vil bli utført av produktutviklere hos Optimar med erfaring fra tidligere utviklet elektronisk bedøver og resultatet fra BLØGGOMAT1-prosjektet (FHF-901015). Optimar innehar egen kompetanse for mekanisk design, design av automasjonssystem og programmering. Alle disse disiplinene vil være med i dette prosjektet.
Bedøveren og bløggeroboten er designet for bedøving og slakting av laks på land. Det er nødvendig å gjøre betydelig utvikling på disse maskinene for at de skal kunne fungere ombord i en tråler på hvitfisk. Arbeidet vil bli utført av produktutviklere hos Optimar med erfaring fra tidligere utviklet elektronisk bedøver og resultatet fra BLØGGOMAT1-prosjektet (FHF-901015). Optimar innehar egen kompetanse for mekanisk design, design av automasjonssystem og programmering. Alle disse disiplinene vil være med i dette prosjektet.
1.3. Realisering av prototype
Det er behov for å realisere en prototype for å utføre testene i prosjektet. 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.
Det er behov for å realisere en prototype for å utføre testene i prosjektet. 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.
1.4. Bildeanalyse for å finne bløggepunkt
Det ble i Bløggomat 1-prosjektet forsøkt å bløgge torsk i maskinen utviklet for laks. Man kunne etter testene konkludere med at det er mulig å bløgge torsk på denne måten, men det gjenstår betydelig forskning for å kunne industrialisere dette. Systemet må fastsette hvilken art det er og hvordan hver art skal behandles. For å finne dette må man finne rett lys og kamera og utvikle algoritmer for å lokalisere bløggepunktet til hver fisk. Det er innhentet en del bildemateriell fra Molnes som muligens kan benyttes i en tidlig fase.
Det skal lages programvare for å overføre informasjon fra bildebehandlingen til robotstyringen slik at roboten kan utføre oppgavene som bildebehandlingen bestemmer. Det forventes at deler av det som har blitt gjort i tidligere prosjekter kan gjenbrukes, og at det her ser snakk om tilpasninger.
Optimar er i ferd med å opparbeide egen kompetanse innen bildebehandling, og vil utvikle bildeanalysen, og samarbeider med Sintef (Morten Bondø og John Reidar Mathisen ) for å overføre kunnskap fra de samarbeidsprosjektene vi har hatt og fremdeles har. Denne kompetanse og erfaringsoverføringen skjer i de andre prosjektene.
Nofima vil bistå i arbeidet for å finne beste bløggepunkt.
1.5. Testing på land
Det er behov for å gjøre tester underveis i prosjektet. Nergaard har på sitt anlegg på Senjahopen lagring av levende torsk, og det vil bli utført tester av prototypene av bedøver og bløgger her. Nofima vi bistå under testene for å sikre at eventuelle krav til dyrevelferd bli ivaretatt, samt at de skal stå for røntgenmåling av restblod i fisken etter utblødning for å fastslå kvaliteten på prosessen.
Det er behov for å gjøre tester underveis i prosjektet. Nergaard har på sitt anlegg på Senjahopen lagring av levende torsk, og det vil bli utført tester av prototypene av bedøver og bløgger her. Nofima vi bistå under testene for å sikre at eventuelle krav til dyrevelferd bli ivaretatt, samt at de skal stå for røntgenmåling av restblod i fisken etter utblødning for å fastslå kvaliteten på prosessen.
1.6. Justering og feilretting
Arbeid med justering og feilretting av forhold avdekket under testingen.
Arbeid med justering og feilretting av forhold avdekket under testingen.
1.7. Kostnad-nytte-analyse
Etter første fase skal det settes opp en kostnad-nytte-analyse. Det forventes at man på dette stadiet har et godt nok grunnlag til å fastsette hva et slikt system vil koste ferdig installert ombord i en tråler. Det har også blitt dokumentert hvor god kvalitet man kan forvente å få slik at forventede økte inntekter kan beregnes.
Etter første fase skal det settes opp en kostnad-nytte-analyse. Det forventes at man på dette stadiet har et godt nok grunnlag til å fastsette hva et slikt system vil koste ferdig installert ombord i en tråler. Det har også blitt dokumentert hvor god kvalitet man kan forvente å få slik at forventede økte inntekter kan beregnes.
Fase 2 – Testkjøring, justering og feilretting ombord i tråler
2.1. Installasjon i tråler
Nergaard planlegger å investere i en ny tråler hvor prototypen er tenkt installert. Det er ikke bestemt hvor denne tråleren skal bygges. Installasjonen av ustyret vil utføres av verftet med veiledning fra Optimar. Det er kun lagt inn kostnader forbundet med installasjon av utstyr som følge av ny løsning. Optimar står for prosjektering, skjemategning IO-testing og igangkjøring. Verftet får ansvaret for plassering, fastsveising og fremføring av kabler, pneumatikk og ev. hyddraulikk.
Nergaard planlegger å investere i en ny tråler hvor prototypen er tenkt installert. Det er ikke bestemt hvor denne tråleren skal bygges. Installasjonen av ustyret vil utføres av verftet med veiledning fra Optimar. Det er kun lagt inn kostnader forbundet med installasjon av utstyr som følge av ny løsning. Optimar står for prosjektering, skjemategning IO-testing og igangkjøring. Verftet får ansvaret for plassering, fastsveising og fremføring av kabler, pneumatikk og ev. hyddraulikk.
2.2. Testkjøring
Det er ikke mulig å få en reell kjøring av maskinen før den kommer om bord i båten. Det er først da man har de reelle omgivelsene som maskinen skal operere i (fiskekvalitet, mengde, variasjon i arter og størrelser, bevegelser i båt osv.). Det er personer fra Optimar og Nergaard som vil stå for denne testingen.
Det er ikke mulig å få en reell kjøring av maskinen før den kommer om bord i båten. Det er først da man har de reelle omgivelsene som maskinen skal operere i (fiskekvalitet, mengde, variasjon i arter og størrelser, bevegelser i båt osv.). Det er personer fra Optimar og Nergaard som vil stå for denne testingen.
2.3. Justering og feilretting
Under testkjøringen vil det avdekkes hva som må justeres og forbedres på systemet. Dette arbeidet vil utføres på programvare og på mekanisk utstyr alt etter hva man tror gir best effekt.
2.4. Evaluering av utblødd fisk
For å kvalitetssikre og dokumentere at man oppnår ønsket kvalitet, skal fisken som har gjennomgått den nye prosessen kvalitetstestes av Nofima. Det skal blant annet utføres spektroskopi-målinger for å undersøke mengden av restblod i fisken etter utblødning.
Under testkjøringen vil det avdekkes hva som må justeres og forbedres på systemet. Dette arbeidet vil utføres på programvare og på mekanisk utstyr alt etter hva man tror gir best effekt.
2.4. Evaluering av utblødd fisk
For å kvalitetssikre og dokumentere at man oppnår ønsket kvalitet, skal fisken som har gjennomgått den nye prosessen kvalitetstestes av Nofima. Det skal blant annet utføres spektroskopi-målinger for å undersøke mengden av restblod i fisken etter utblødning.
2.5. Kostnad-nytte-analyse, justering etter fase 2
Basert på erfaringene fra fase 2 skal kostnad-nytte-analysen justeres.
Basert på erfaringene fra fase 2 skal kostnad-nytte-analysen justeres.
Resultatene fra prosjektet vil publiseres på Nofima, Optimar og FHF sine nettsider og gjennom relevant fagpresse.
Optimar vil presentere prosjektet på aktuelle messer og fagsamlinger/konferanser.
Optimar vil presentere prosjektet på aktuelle messer og fagsamlinger/konferanser.
-
Sluttrapport: Optibløgg
Optimar AS. September 2023. Av Johan Esplund, Daniel Kvam, Andreas F. Norman og Lars A. Langøyli Giske.