Back to search

HAVBRUK2-Stort program for havbruksforskning

Beslutningsstøtte for effektiv og miljøvennlig sjøtransport av fiskefôr i havbruksnæringen

Alternative title: Decision support for efficient and environmentally friendly sea transport of fish feed in the aquaculture industry

Awarded: NOK 8.0 mill.

The main goal of the project has been to develop decision support for planning of fish feed distribution in aquaculture, thus contributing to increased efficiency and more environmentally friendly feed logistics. Planning of feed production and distribution is a very complex planning problem with many components that must be coordinated. Logistics planners need to evaluate a large number of parameters which guide the planning and execution of fish feed transportation at sea: A feed producer will typically produce five hundred different products at different factories, which then is to be distributed to hundred fish farms by a fleet of five to ten vessels. This makes determining the distribution plans a complex combinatorial problem, and it is virtually impossible for a planner to consider all the possible options inherent in the planning problem. The planner must additionally consider all challenges and deviations that might occur, such as responding to outbreaks of disease that requires special feed types at unforeseen times, changes in feed demands due to seasonal variations and cancellations of orders, delays in the distribution due to adverse weather conditions, as well occasional technical problems on vessels leading to reduced transport capacities. Three different models have been developed to describe the planning problem. These differ partly in the time horizon and level of detail considered, but also more fundamentally in which decisions the decision maker is able to influence. The models are compared with existing models in scientific literature, and have distinctive characteristics which make them all interesting from an academic perspective. Tailormade solution algorithms have been developed and implemented for all models, and it has been demonstrated that they can all produce good solutions on problem instances with realistic data. One of the models have been taken further in a prototype of a decision support system based on order based distribution, following a business model similar to today's operation. This prototype is adapted to handling data in a format which can be retrieved from existing software systems already in use in the industry. Results from the studies of more integrated planing models with higher potential for value creation could form the foundation for increased coordination between production planning and distribution planning, in addition to new business models based on vendor managed feed distribution.

Prosjektet har bidratt til kunnskapsutveksling mellom industrien og forskningspartnerne, og har resultert i en bredere forståelse for næringens utfordringer og mulighetene for effektivisering og optimalisering gjennom gode beslutningsstøtteverktøy. Modellene som er utviklet indikerer at operasjonen hos næringsaktørene vil kunne effektiviseres gjennom å ta i bruk de algoritmebaserte løsningsmetodene som er utviklet. For to av modellene vil dette medføre endringer i planleggingsprosessene sammenliknet med dagens operasjon. På den ene siden gjør dette veien lengre for å kunne implementere slike løsninger, men på den andre siden gir disse studiene fundamental innsikt i verdien av å innføre nye, innovative forretningsmodeller. Den ordrebaserte modellen og tilhørende prototyp vil kunne tas videre og bli en del av dagens IT-systemer uten vesentlige endringer i planleggingsprosesser eller forretningsmodeller. For forskningspartnerne har prosjektet gitt utvidet domeneforståelse innenfor havbruk generelt og fôrlogistikk spesielt. Dette har allerede hatt verdi i andre forskningsprosjekter, og vil gjøre det enklere for prosjektdeltakerne å bidra i fremtidige forskningsprosjekter rettet mot havbruk. Prosjektets relevans mot FNs bærekraftsmål er: - Mål 12: Ansvarlig forbruk og produksjon: Gi økte muligheter for økt kapasitetsutnyttelse for hvert enkelt skip, men også på tvers av flåten som disponeres. - Mål 13: Stoppe klimaendringene: Redusert energiforbruk som utløses gjennom kortere utseilt distanse, reduksjon av energiforbruk og utslipp av CO2. Reduserte miljøutslipp skal realiseres gjennom redusert seilingsdistanse, men også gjennom økt kapasitetsutnyttelse og bedre seilingsplaner. Sistnevnte vil redusere unødvendige høye seilingshastigheter for å rekke ulike leveringstidpunkt og slot-tider ved fabrikk.

Prosjektet vil løfte effektivitet og miljøvennlighet i havbruks-logistikk gjennom utvikling av et intelligent og data-drevet beslutningsstøttesystem for planlegging av fiskefôr-distribusjon. Logistikkplanleggere må vurdere et stort antall parametre som setter føringer for planlegging og gjennomføring av fiskefôrtransport til sjøs: En fôrleverandør vil typisk kunne produsere fem hundre fôrtyper fordelt på flere ulike fabrikker, som skal leveres til hundre oppdrettsanlegg via en flåte bestående av fem til ti skip. Fastsetting av distribusjonsplanene blir dermed et komplekst kombinatorisk problem, og det er tilnærmet umulig for en planlegger å ta inn over seg alle mulighetene som planleggingsproblemet byr på. Planleggeren må i tillegg forholde seg til alle utfordringer og avvik som oppstår, som å respondere på sykdomstilfeller som krever spesielle fôrtyper på uforutsette tidspunkt, endringer i fôrbehov som følge av sesongvariasjoner og ordrekanselleringer, forsinkelser i distribusjonen grunnet dårlige værforhold, samt tekniske problemer på skip som fører til redusert transportkapasitet. Beslutningsstøttesystemet vil gi logistikkplanleggere økt evne til å håndtere operasjonelle utfordringer og avvik, og dermed gi dem bedre kapasitet til å fokusere på planlegging av optimale seilingsruter. Ved å integrere intelligente algoritmer og operasjonsanalyse i et digitalt beslutningsstøttesystem, realiseres også potensialet for optimal fôrdistribusjon sammenlignet med dagens manuelle planleggingspraksis. Dette vil bidra til forbedring av sentrale KPI-er som økt utnyttelse av fartøys- og flåtekapasitet, redusert energiforbruk grunnet kortere seilingsdistanser og mer pålitelige leveranser. Den digitale transformasjonen vil også tilrettelegge for innføring av tjenestebaserte kontraktsformer som møter fremtidens samhandlingsbehov i verdikjeden for å realisere kostnadseffektiv og miljøvennlig fôrdistribusjon.

Publications from Cristin

No publications found

No publications found

No publications found

No publications found

Funding scheme:

HAVBRUK2-Stort program for havbruksforskning