Prosjektnummer
901678
Utvikling av autonom inspeksjonsløsning for oppdrettsnøter
Utvikling av robotisert løsning som autonomt kan inspisere og detektere slitasje og tilløp til hull i noten på oppdrettsanlegg
• Systemet varsler om avvik. Det vil si at det gjenkjenner slitasje, hull eller tilløp til
hull.
• Prosjektresultatene har lagt grunnlag for videre utvikling og realisering av Probotic sitt produktmålbilde.
• Møter med referansegruppen og ekstern kommunikasjon av prosjektets resultater har bekreftet potensialet av løsningen.
• Prosjektresultatene har lagt grunnlag for videre utvikling og realisering av Probotic sitt produktmålbilde.
• Møter med referansegruppen og ekstern kommunikasjon av prosjektets resultater har bekreftet potensialet av løsningen.
Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport
Det er gjort en konseptbevis (“proof-of-concept”)-analyse av pilotversjon med nødvendige systemkomponenter og funksjonalitet for inspeksjon, hulldeteksjon og rapportering.
Pilot er verifisert i merde hos Ballangen sjøfarm hvor den har vært utplassert i testperioder. Prosjektet med dagens versjon av inspeksjonsløsning viser potensialet for ressursbesparelser i en driftssituasjon og hvordan det er mulig å styrke HMS ved vedlikehold. Videre gevinstvurdering av løsningen krever måling over tid i en driftssituasjon.
Det er gjort en konseptbevis (“proof-of-concept”)-analyse av pilotversjon med nødvendige systemkomponenter og funksjonalitet for inspeksjon, hulldeteksjon og rapportering.
Pilot er verifisert i merde hos Ballangen sjøfarm hvor den har vært utplassert i testperioder. Prosjektet med dagens versjon av inspeksjonsløsning viser potensialet for ressursbesparelser i en driftssituasjon og hvordan det er mulig å styrke HMS ved vedlikehold. Videre gevinstvurdering av løsningen krever måling over tid i en driftssituasjon.
Etter FHFs vurdering har prosjektet gitt interesante funn og resultater som vil komme havbruksnæringen til nytte. En videre utvikling av roboten vil perfeksjonere teknologien ytterligere. Utvikling av robotisert inspeksjon av not vil være en fremtidsrettet teknologi for å sikre drift og hindre rømming i sjøbasert oppdrett. Dronen har også vist seg å fungere også under røffe værforhold.
-
Sluttrapport: Utvikling av autonom inspeksjonsløsning for oppdrettsnøter
NOR Maritime Service AS (NMS), Ballangen Sjøfarm og Probotic AS. 21. februar 2023. Av Edny-Beate Karslen (NMS) m.fl.
NOR Maritime Service AS (NMS) har siden 2017 utført inspeksjon med ROV (fjernstyrt undervannsfarkost) av not for Ballangen Sjøfarm AS, som er et oppdrettsselskap med lokaliteter i Evenes og Narvik kommune. Selskapet produserer årlig ca. 10 000 tonn laks gjennom samdrift med Cermaq Norway. Ballangen Sjøfarm har hittil ikke hatt noen rømminger fra sine anlegg. Dette prosjektet ansees som et direkte bidrag til å opprettholde den nødvendige vektleggingen på bærekraftig drift og preventive tiltak mot rømming av fisk.
Probotic AS er et teknologiselskap som utvikler en autonom renholdsdrone for bruk i oppdrettsmerder. Dronen skal operere fullstendig autonomt, uten behov manuelt tilsyn eller kabel/vinsj. Gjennom å kombinere NMS sin leverandørerfaring og tilgang til omfattende datamateriale, med autonomi- og dronekompetansen i Probotic, samt verdifulle testfasiliteter hos Ballangen Sjøfarm, mener man at prosjektet er svært godt rigget og har gode forutsetninger for å bidra til å løse en av oppdrettsnæringens store utfordringer – automatisert overvåkning og inspeksjon av not.
Prosjektgruppen anser koblingen mellom teknologi og biologi for å være nøkkelen for å åpne for videre vekst i næringen. Prosjektet vil bidra med teknologiutvikling og innovasjon rundt et tema som er svært vikitig for hele næringen.
Prosjektgruppen anser koblingen mellom teknologi og biologi for å være nøkkelen for å åpne for videre vekst i næringen. Prosjektet vil bidra med teknologiutvikling og innovasjon rundt et tema som er svært vikitig for hele næringen.
Hovedmål
Å utvikle en løsning som autonomt kan inspisere og detektere slitasje og tilløp til hull i noten.
Delmål
1. Å foreta innsamling av datasett som legger grunnlaget for de ulike feilmodusene man ønsker å kunne rapportere om.
2. Å foreta opptrening av nevrale nettverk tilpasset Jetson Zavier.
3. Å utvikle metode for datainnsamling (avstand, lys og kamerasensor).
4. Å utvikle automatisert analyse og deteksjon av avvik.
5. Å foreta en vellykket test av systemet med videoscanning og generering av rapport, der man verifiserer resultat opp mot manuell kontroll.
6. Å foreta vellykket felttest med automatisert inspeskjon og rapportering.
7. Å arrangere webinar/seminar for å presentere prosjektresultater.
Å utvikle en løsning som autonomt kan inspisere og detektere slitasje og tilløp til hull i noten.
Delmål
1. Å foreta innsamling av datasett som legger grunnlaget for de ulike feilmodusene man ønsker å kunne rapportere om.
2. Å foreta opptrening av nevrale nettverk tilpasset Jetson Zavier.
3. Å utvikle metode for datainnsamling (avstand, lys og kamerasensor).
4. Å utvikle automatisert analyse og deteksjon av avvik.
5. Å foreta en vellykket test av systemet med videoscanning og generering av rapport, der man verifiserer resultat opp mot manuell kontroll.
6. Å foreta vellykket felttest med automatisert inspeskjon og rapportering.
7. Å arrangere webinar/seminar for å presentere prosjektresultater.
Tall fra fiskeridirektoratet viser at det i 2019 ble rapportert om 316 084 rømte oppdrettsfisk i Norge, med gjenfangst av under 1/3 av fisken. Dagens metode for deteksjon av hull innebærer visuell inspeksjon gjennom ROV eller dykkere, som både er tidkrevende og kostbart. Dermed inspiseres nota kun sporadisk eller ved mistanke om behov. Ved jevnlig overvåkning av nota vil oppdretter oppnå en betydelig økt kontroll over notas tilstand. Det vil muliggjøre at røkter kan handle proaktivt og gjøre tiltak allerede ved tilløp til hull, og dermed unngå betydelige kostnader og ressursbruk som følge av inspeksjon av not og følgene av hull i not.
Inspeksjon av nota er ett av få verktøy for å redusere antall rømminger, men oppdrettselskapet er ikke pålagt å drive noen form for inspeksjon av nota. Ofte holdes dette til et absolutt minimum, som følge av store kostnader tilknyttet inspeksjoner med enten dykker eller ROV. Trolig vil det som følge av økt miljøproblematikk bli strengere krav til aktive tiltak for å redusere rømningene i næringen, hvorpå resultatet fra dette prosjektet vil være av økt interesse for hele næringen – ikke kun selskaper som allerede fokuser på notinspeksjon .
Kostnadsbesparelser for næringen
Rømming av fisk er en betydelig kostnad for oppdretter, både som følge av direkte kostnader fra opprydding og gjenfangst, samt tap av produksjon. En forskningsrapport utarbeidet av SINTEF viser til at det ved rømming som følge av hull i not i snitt koster i overkant av 155 kroner per fisk. Basert på dette estimatet kostet rømning av fisk næringen i underkant av 50 millioner i direkte kostnader i 2019. Det er derfor store potensielle økonomiske besparelser som følge av redusert rømming for oppdrettere, og betydelig reduksjon i risiko for uventede og kostbare situasjoner. I tillegg kommer reduksjon i de faste kostnadene tilknyttet inspeksjon av not, som kan koste mellom 7000 og 20 000 kr per inspeksjon per not.
Miljø
Rømming medfører tap av verdier, men kanskje aller viktigst, at rømt oppdrettslaks utgjøre genetisk påvirkning og risiko for smitte på villaks. Daglig/jevnlig inspeksjon av nota vil være et verktøy for å redusere antall rømminger, og redusere denne problematikken. Gjennom en batteridrevet drone vil mengden servicefartøy i bruk reduseres, som vil gi reduserte utslipp i havet.
Til tross for at inspeksjon av not i dag gjøres som en rutinemessig oppgave ved hjelp av manuelt arbeid, er ikke automatisering av løsningen triviell. Gjennomføringen innebærer utvikling av både hardware og software, og spesielt krevende er det å skape en ekte autonom farkost, da det krever en enhet som kan håndtere en lang rekke mulige vanskelige situasjoner.
Prosjektet er inndelt etter følgende faser og arbeidspakker (AP-er):
Fase 1: Utarbeide kravspesifikasjon og utvikling av produksjonsunderlag
AP-1: Prosessering og analyse av eksisterende datamateriale
AP-2: Etablering av skybasert plattform
AP-3: Initiell opplæring av algoritmer og utforming av software
AP-4: Infrastruktur for kommunikasjon i felt
Milepæler: Verifisering av tiltenkt metodikk for videre utvikling av løsningen, både knyttet til software og hardware.
Fase 2: Bygging, funksjonstesting og feilretting av prototype eller demo-versjon
AP-1: Valg av mekanisk design og teknologiske komponenter
AP-2: Innsamling av data fra notinspeksjon med “reell” metodikk
AP-3: Markering/segmentering, opptrening og test av nevralt nettverk for deteksjon
AP-4: System for videoscanning i sky og generering av rapport (brukergrensesnitt)
Milepæler: Ved avslutning av fasen skal milepæler tilknyttet kritiske konseptbevis (“proof of concept”) være oppnådd, både tilknyttet hardware og software. Etter denne fasen skal teknologien være klar for fullskala test i merd.
Fase 3: Testing i fullskala med feilretting
AP-1: Fullskala test
AP-2: Webinar/seminar
Følgende formidling er planlagt:
• Eventuelle vitenskapelige funn vil publiseres fortløpende i relevante forum.
• Prosjektgruppen vil arbeide aktivt for å fremme behovet for jevnlig inspeksjon av not for tidlig deteksjon av slitasje og hull i relevante medier, med formål om å skape bevisstgjøring rundt temaet og redusere antall rømninger.
• Oppnåelse av viktige milepæler og teknologiske fremskritt skal kommuniseres og markedsføres.
• Ved avsluttet prosjekt skal samarbeidspartnere, bransjeaktører, kunder og relevante medier inviteres til et webinar (arbeidspakke 2, fase 3). I webinaret skal prosjektutviklingen, erfaringer og funn fra utviklingen presenteres, samt det endelige kommersielle resultatet.
• Eventuelle vitenskapelige funn vil publiseres fortløpende i relevante forum.
• Prosjektgruppen vil arbeide aktivt for å fremme behovet for jevnlig inspeksjon av not for tidlig deteksjon av slitasje og hull i relevante medier, med formål om å skape bevisstgjøring rundt temaet og redusere antall rømninger.
• Oppnåelse av viktige milepæler og teknologiske fremskritt skal kommuniseres og markedsføres.
• Ved avsluttet prosjekt skal samarbeidspartnere, bransjeaktører, kunder og relevante medier inviteres til et webinar (arbeidspakke 2, fase 3). I webinaret skal prosjektutviklingen, erfaringer og funn fra utviklingen presenteres, samt det endelige kommersielle resultatet.
-
Sluttrapport: Utvikling av autonom inspeksjonsløsning for oppdrettsnøter
NOR Maritime Service AS (NMS), Ballangen Sjøfarm og Probotic AS. 21. februar 2023. Av Edny-Beate Karslen (NMS) m.fl.