Et sett med en ny type kniver monteres av Aleksander Eilertsen. Foto: Nils Erik Langva © Nils Erik Langva

Som resultatet av mange nyvinninger har gruppen, etter eget sigende, skapt en robot med unike egenskaper. Den er "smart" og kraftfull nok til å fornye dagens produksjonslogistikk. På flere områder står virksomheter og bedrifter foran - intet mindre - enn en revolusjon innenfor produksjonslogistikk. Disse er synspunktene er forskergruppen også helt klare på.

Roboten, dens kloner og fremtidige avkom, kan for mange gi sterkt bidrag til omstilling mot helt ny, mer effektiv og mer robust produksjonsplanlegging og altså -logistikk. Den nye teknologien muliggjør såkalt dyp robotisering. Metoden er resultat av blant annet algoritmer på et nivå verden tidligere ikke har erfart på dette området. Nyskapningen har fått navnet RoboTrim,

Mye større kapasitet

Og nyvinningene er ikke få, hevder gruppen ved SINTEF Fiskeri og havbruk:

- Nye algoritmer, som nevnt

- Enormt mye større kapasitet for dataprosessering

- Ny teknologi for røntgensyn og kameraoperasjoner

- Nye verktøy som har griperedskaper med en følsomhet, nøyaktighet og arbeidstempo som også er verdensnyheter og som kan behandle, vurdere og bearbeide produkter på gjennomgripende nytt og høyt kvalitetsnivå

Men spørsmålet kan jo melde seg; er ikke hele teknologien tross alt ganske "fishy business" for andre bransjer enn dem som steller med fisk og fiskeprodukter av ymse slag?

Følgende kan jo tenkes, man produserer eksempelvis såkalt high-end møblement, eller spesialiserte og havgående fartøyer i absolutt øverste prisklasse, med rigorøse tidsfrister og nerveslitende dagbøter for ikke-levert produksjon i henhold til avtale. En råkald mandags morgen står så alt stille, aldeles uønsket. Bedriftens produksjonsrobot har tatt langhelg. Alternativt er den groggy med sin "mandag morra blues "og monterer stolryggen opp ned, eller gjør supplybåten synkeferdig grunnet sveisesøm av sterkt uønsket kvalitet.

Hva i all verden kan RoboTrim bringe til torgs i sakens anledning, med yrkeserfaring begrenset til å "stirre" på en uendelig rekke av fiskefileter dagen lang? Spesialisert til å svinge fileteringskniven over laks og andre fiskeslag. Temmelig mye, skal det vise seg, dersom vi fester litt til vyene fra forskergruppen hos SINTEFs avdeling på Brattørkaia.

Raskere markedstilpassing

Forskergruppen sier at nyutviklede, matematiske algoritmer i programvaren i er sikring mot roboter med mangelfull kompetanse.

For øvrig så er RoboTrim, blant annet, laget som svar på behovet for markedstilpasset produksjon og logistikk. Dermed er den svært passende for alle bransjer som står midt i en utvikling med stadig mindre serier og unike produkter.

Forskningsleder og prosjektleder, Harry Westavik, sier at man har begynt med fiskeforedlingsindustrien fordi bransjen er spesielt utfordrende når det gjelder roboter, og nettopp problemstillinger av denne typen:

- Råstoffet deres er variabelt ganske enkelt fordi ikke to fiskefileter er like. De skiller seg fra hverandre i form, fasthet og vekt. Dessuten inneholder de ben som skal fjernes, og lokaliseringen av dem er hele tiden forskjellig på grunn av filetenes beskaffenhet. Frem til i dag har markedene rett og slett ikke vært i stand til å levere utstyr som er godt nok til å takle disse utfordringene, og langt fra i den hastighet som kreves til en rasjonell produksjon.

Svimlende datamengde

Westavik forteller at verken røntgensyn eller kamerateknologi har hengt med. For ikke å snakke om alle de matematiske beregningene som trengs:

- Innenfor fiskeforedling må en robot prosessere en nesten usannsynlig mengde data på det nivå som er nødvendig for at denne roboten skal fungere slik vi krever. Alle disse tingene har vi fått til å fungere, sier Westvik.

Han forteller ellers at ikke bare de matematiske beregningene har representert utfordringer av det mer intrikate slaget, i nær sagt svimlende kompleksitet og mengder. Armen som fører fileteringskniven eller plukker ut bein fra fileten er også et kapittel for seg. Denne typen utstyr ville tidligere most fiskefileten til farse.

Nå er gruppen kommer frem til en seksakslet konstruksjon, som behandler råstoffet med en følsomhet og fart som hittil har vært ukjent og nærmest utenkelig for industriroboter.

Prosjektleder Westavik forklarer:

- Den typen robot vi ville utvikle, må kontinuerlig være i stand til å justere vinkelen på "håndleddet", i kombinasjon med stadig endret dybde på filetkuttene, mens utallige og inhomogene variasjoner av råstoffet strømmer forbi - uten opphold og i stor fart. Og, samtidig skulle kvalitetsvurdering til roboten gå helt ned til muskelsegmentnivå.

Det er dette vi kaller dyp robotisering. Og vi har fått det til å fungere, og det skjer nå med en nøyaktighet, kvalitet og i et tempo som er unik i verdenssammenheng.

Det er rett og slett slik at ingen leverandør kan levere et totalt system som trengs for at roboten skal "se", "vurdere" og "bearbeide" for eksempel en fiskefilet, feilfritt og med ønsket kvalitet og tempo.

For alle bransjer

Den nyeste utviklingen av egenskaper på disse områdene gjør den nye roboten høyaktuell for alle typer bransjers produksjonslogistikk, ja for mange oppgaver i alle deler av verdikjeden, mener gruppen ved SINTEF.

- Vi er overbeviste om mulighetene fordi roboten har disse egenskaper, som altså ikke var mulig å sette sammen tidligere. Selv om både næringsliv og forskningsmiljøer har hatt sterke ønsker og behov i den retning. Teknologiene har simpelthen hengt etter visjonene, sier Harry Westavik.

Som Star Wars

Et annet av medlemmene i forskningsgruppen, Aleksander Eilertsen, sier om prosjektet:

- Vi har vært ute i markedet, og sett at de nødvendige komponentene nå endelig er tilgjengelige. Og vi er de første som har satt sammen kjente produkter og hyllevare på den måten vi har fått til. Dessuten har vi gjort alle beregninger og skapt programvaren selv.

Det har vært litt sånn som med Star Wars-filmene. George Lucas måtte lage fireren først fordi teknologien manglet for å få de første filmene i serien slik han ønsket dem. Slik har det også vært for oss i lang tid. Vi visste hva vi ville lage, men ingen kunne tilby oss byggeklossene vi trengte.

Ekrem Misimi, som blant annet koordinerer utviklingsarbeidet i RoboTrim, påpeker at prosjektet utvikler ny teknologi som muliggjør økt råstoffutnyttelse og redusert avfall gjennom tidlig sortering og automatisk bearbeiding. Dette er viktig for at fremtidig matvareproduksjonen i Norge er bærekraftig og miljøvennlig.

Prototypen for roboten er allerede utprøvd under svært tøffe og realistiske forhold på et fiskeanlegg. Og ganske nylig kom det ønske fra et stort kyllingslakteri som ville prøve teknologien.

Lavkostlandet Norge

John Reidar Mathiassen i gruppen, ser for seg de helst store fremtidsmulighetene:

- Vi må tenke på at denne roboten "ser" og vurderer ulike materialer på et detaljnivå som hittil har vært utenkelig, og i rasende fart. Samtidig kan armen vris i alle tenkelige retninger og behandle et hvert materiale med den mest komplekse og varierende form og struktur. Alt skjer med en helt ny form for følsomhet i armen, på bakgrunn røntgenbilder, som vurderes med lysets hastighet, bokstavelig talt.

Dermed er muligheten til stede for håndtering og bearbeiding av nesten et hvert tenkelig produkt på helt nye nivåer. Hastigheten og muligheten for flere, samvirkende roboter av denne typen, åpner for at hele produksjonslinjer og tilhørende logistikk kan legges om praktisk talt fra sekund til sekund.

I gruppen mener vi at norsk leverandørindustri har den nødvendige kompetanse til å lage et slikt produkt, og til å bli en global leverandør. Vår anbefaling er at myndigheten initierer omfattende forskning på tilsynelatende ulike arbeidsoppgaver, med sikte på å robotisere dem. Da kan vi faktisk se for oss at oljealderen her til lands avløses av robotalderen. Og med denne typen roboter kan produksjonen effektiviseres i en grad som gjør at også annerledeslandet Norge kan bli et lavkostland.

Men, i første omgang kan denne roboten nå simpelthen redde fiskeforedlingsindustrien og dermed også eksporten. Og slik kan vi tette et enormt hull i verdikjeden, en utvikling som har vært sterkt etterlengtet.

Forskningsgruppen bak RoboTrim

Aleksander Eilertsen, ved armen til roboten, RoboTrim, som en forskergruppe ved SINTEF Fiskeri og havbruk i Trondheim har utviklet. Den delen av systemet som armen utgjør, er et seksakset Denso-fabrikat, med påmontert filetkniv. Bevegeligheten og de talløse posisjonene de seks aksene muliggjør, og dessuten følsomheten i armen, er av de forhold som gjør roboten enestående til trimming av laksefilet. Men, disse egenskapene kan også revolusjonere blant annet produksjonslogistikken for mange andre produkter og i andre bransjer, mener forskergruppen.

Følsomheten gjelder også for eksempel gripeverktøy som kan påmonteres, og som kan gripe de skjøreste materialer med trykkfølsomhet og nøyaktighet som er uovertruffen for industriroboter.

Aleksander Eilertsen er master of science, og har hatt ansvar for initiering og utvikling av RoboTrim-konseptet, utvikling av kutteprinsipp, bygging og koordinering av forsøksoppsett, og dessuten koordinering av robotstyringen.

Ellers på bildet, fra venstre, John Reidar Mathiassen, forsker, som også har jobbet med initiering av RoboTrim-konseptet, og videre, utvikling av FoodScanner maskinvare, utvikling av kutteprinsipp og 3D-visualisering av fisk.

Forskningsleder og prosjektleder, Harry Westavik, som er master of science, bioteknologi.

Ekrem Misimi, forsker, som har jobbet med utvikling av programvare for FoodScanner og med å koordinere utviklingsarbeidet. Videre har han hatt ansvar for å koordinere integrasjon av robot og maskinsyn.

Disse var fraværende ved fotograferingen; Terje Mugaas, forsker, som har jobbet med å utvikle robotstyringsprogrammet, kalibrering av maskinsyn og robot og utvikling og programmering av robot simuleringssystem.

Ådne Solhaug Linnerud, master of science. Hans rolle i prosjektet har vært å utvikle deteksjonsalgoritme for å finne trimmeobjekter, og kalibrering av maskinsyn og robot.

SINTEF/NTNU

SINTEF Fiskeri og havbruk har som formål å drive basisforskning og anvendt forskning for utnyttelse av fornybare marine ressurser. Aktuelle forskningstema omfatter fiskeriteknologi, havbruksteknologi, marin ressursteknologi, foredlingsteknologi, internasjonale prosjekter og rådgiving.

SINTEF er Skandinavias største uavhengige forskningskonsern, med spesialområdene, forskning og innovasjon, og utvikler av løsninger og teknologi som er ment for praktisk bruk. Det er et bredt, flerfaglig forskningskonsern med internasjonal spisskompetanse innen teknologi, naturvitenskap, medisin og samfunnsvitenskap. Institusjonen er blant de fire største oppdragsforskningsinstituttene i Europa, og et uttalt mål er å bli Europas mest anerkjente konsern for oppdragsforskning.

SINTEF er en ikke-kommersiell virksomhet. Overskudd fra oppdragsforskning investeres i ny forskning, vitenskapelig utstyr og kompetanse. De siste fem årene har man investert 500 millioner kroner av egne midler i laboratorier og vitenskapelig utstyr.

Virksomheten består av stiftelsen SINTEF, fire forskningsaksjeselskaper og SINTEF Holding.

SINTEF har 2.100 ansatte, og medarbeidere fra 68 land. Omsetning var på 2,8 milliarder kroner. Mer enn 90 prosent av inntektene hentes i åpen konkurranse, gjennom oppdrag for næringsliv og offentlig forvaltning og prosjektbevilgninger gitt av Norges forskningsråd.

Samarbeidspartnere

SINTEF har et partnerskap med Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU) i Trondheim og samarbeider med Universitetet i Oslo. Personell fra NTNU arbeider på SINTEF-prosjekter, og SINTEF-ansatte underviser ved NTNU. Omkring 500 personer er ansatt både ved NTNU og SINTEF.

SINTEF er lokalisert i Trondheim, med rundt 1500 ansatte og i Oslo med om lag 420. Øvrige ansatte er fordelt på avdelingskontorer og datterselskaper i Bergen, Tromsø, Stavanger, Ålesund og Raufoss. I tillegg er det kontorer i Houston, Rio de Janeiro og Chile, og et laboratorium i Hirtshals i Danmark. Konsernadministrasjonen ligger i Trondheim.

Ekrem Misimi har åpnet skannerhuset til FoodScanneren. Der er det 3D-kamera, fargekamera, laser og hvitt LED-lys. Foto: Nils Erik Langva © Nils Erik Langva

Les hele saken