Tilbake til søkeresultatene

FFL-JA-Forskningsmidlene for jordbruk og matindustri

Robotised cells to obtain efficient meat production for the Norwegian meat industry

Alternativ tittel: Robotiserte celler for effektiv produksjon i norsk kjøttindustri

Tildelt: kr 6,6 mill.

MeaTable har hatt som mål å utvikle en ny robotisert «celle» til bruk ved nedskjæring av slakteskrotter i slakterier. Hovedmålet i prosjektet har vært å redusere arbeidsbelastningen for slakteriarbeidere. Cellen kan holde, løfte, manipulere og vende slakteskrottene, slik at operatøren kan utføre nedskjæringen raskt og med minimal anstrengelse, noe som i seg selv vil bidra til å forbedre arbeidsmiljøet for arbeidere i og utenfor Norge. Ved parallell drift av mange slike celler finnes det i tillegg flere muligheter, inkludert skalerbarhet, fleksibilitet og robusthet, egenskaper som er ønskede men ofte uoppnåelige i eksisterende metoder for slakting og kjøttskjæring. Prosjektet er gjennomført på systematisk vis ved å videreutvikle og finjustere konsepter utviklet i det NFR-finansierte prosjektet «Meat 2.0» for å kunne realisere disse fysisk. Prosessen har blitt styrket ved at prosjektet har tatt i bruk robotsimulering, en metode som har vist seg å være et uvurderlig verktøy i samarbeidet mellom ingeniører, slaktere, skjærere og veterinærer. I 2019 ble det lagt ned et betydelig designarbeid for å utvikle et system for håndtering av slakteskrotter, og flere småskalatester ble gjennomført i industrirelevante omgivelser. Et mekanisk system kalt Carcass Handling Unit (CHU) ble utviklet til dette formålet. I samarbeid med Ringsaker videregående skole ble det også laget et stativ for presentasjon av stykningsdelene. MeaTable-prosjektet har lykkes med å realisere det ikke-lineære konseptet som først ble foreslått i Meat 2.0, og har kunnet bekrefte at konseptet gir akseptable resultater når det gjelder hastighet og hygiene. Dette arbeidet er publisert i en vitenskapelig artikkel forfattet av Animalia og NMBU i fellesskap, og regnes som en ny metode for slakting av gris, skreddersydd for tilnærmingen som benyttes i Meat Factory Cell (MFC). I 2020 etablerte prosjektet en pilotslaktecelle på REALTEK ved NMBU i Ås, med utgangspunkt i det vellykkede proof-of-concept for den nye slaktemetoden. Her arbeides det med videreutvikling av den halv- og helautomatiske slakteprosessen. MeaTable-cellen benytter en av to store industriroboter produsert av ABB (levert av RobotNorge) som kan håndtere prosessering av en slakteskrott på cirka 120 kg, med alt dette innebærer av styrke og belastning. Vi har hatt et særskilt fokus på utvikling av systemer for kunstig intelligens som kan gjenkjenne og segmentere slakteskrotter. I tillegg er det utviklet verktøy for å skjære og gripe i materialet slik at det kan fraktes bort fra cellen. I 2021 gjennomførte prosjektet flere forsøk med en algoritme for automatisk baneplanlegging, utviklet av ph.d.-stipendiat Ian Esper. Detaljer knyttet til tilnærming og kalibrering vil bli beskrevet i nøkkelpublikasjoner for utgivelse i 2022. Et viktig datasett utviklet underveis i prosjektet ble også publisert. Datasettet er åpent tilgjengelig, og inneholder RGB-D-informasjon fra 25 skrotter som har blitt slaktet i dette prosjektet i forbindelse med utviklingen av slaktecellen (MFC). Å samle denne typen data er en tidkrevende jobb. Ved at dataene gjøres åpent tilgjengelige vil de forhåpentligvis komme til nytte for andre forskere innenfor fagområder som kunstig intelligens, robotikk, og kanskje også veterinærvitenskap. Videre har prosjektet gjennomført flere forsøk med verktøy for griping og nedskjæring levert av eksterne samarbeidspartnere. Her har man undersøkt konfigurering og orientering for robotene som skal utføre disse oppgavene. Utviklingen av CHU-systemet har også fortsatt, og både NMBU og RobotNorge har bidratt med løsninger for å automatisere nøkkelegenskaper i systemets design. SINTEF har også jobbet med en metode for automatisk gjenkjenning av gripepunkt som blant annet benytter bildebehandling av materiale fra pilotanlegget ved NMBU. Flere metoder har blitt sammenlignet, og endelige resultater fra dette arbeidet vil bli publisert i 2022. I tillegg er det forventet at andre nøkkelresultater vil bli publisert etter at prosjektet formelt er avsluttet, herunder en drøfting av hva som er den mest hensiktsmessige bruken og utbredelsen av samarbeidende roboter i kjøttsektoren, samt en detaljert beskrivelse av selve slaktecellen (MFC) som system. Utviklingen av celleprototypen i MeaTable har vært et betydelig skritt forover for innovative tilnærminger til automasjon, i kjøttsektoren spesielt og i matsektoren generelt. Den har åpnet for kontinuerlig videreutvikling og forbedring av systemer innen robotikk, kognitiv teknologi og kunstig intelligens, og innen komplementære felter som sensorteknologi. Vi samarbeider med potensielle sluttbrukere av systemet (f. eks. Nortura, som er samarbeidspartner i prosjektet) for å sikre at vår visjon av systemet er i tråd med behovene i industrien, og resultatene fra MeaTable har også vekket oppmerksomhet innenfor andre sektorer, blant annet fiskeforedling.

- Demonstration of the proof-of-concept semi-automatic MFC approach for meat processors, which is relevant for the Norwegian market in regard of its scalability, flexibility and robustness. - A new approach to slaughter (the process of dissection) is presented, following from its conception in the project "Meat 2.0", which shows the possibility of extracting the gastrointestinal tract in a single piece. - Influence and evidence for consideration in the context of existing robotics and food legislation, the latter of which stifles innovation in meat processing, particularly in the abattoir. - A public data set of RGB-D data from 25 carcasses, the likes of which has not existed before in the public domain, facilitating research of others in this and related areas. - New knowledge and demonstration regarding the use of vacuum gripping systems for large objects in meat processing. - Review of the state-of-the-art in automation system for abattoirs.

MeaTable will develop a novel robotic work-bench, or cell, for use in abattoirs for assisting with the primary cutting of carcasses. The main objective of the project is to reduce the work load and strain on human workers. The work-bench will hold, lift, manipulate and orientate the carcass to enable a human-operator to perform the necessary cuts quickly and with the minimum of effort and in this way improve the work environment of thousands of workers in Norway and beyond. Furthermore, transportation of parts from the carcass is incorporated to further alleviate labour intensity, as well as reduce cross-contamination risks. The project aims to increase productivity in an energy-efficient, sustainable way, by introducing automation to the meat slaughter and cutting process that is suitable for the scale of the Norwegian industry. The process shall improve environmental sustainability performance while maintaining or improving economic and social sustainability. Using the novel Cell concept as its starting point, MeaTable will introduce a flexible, scalable, and robust automation solution to the meat industry. Based on human/robot collaboration, that are suitable for the scale of Norwegian slaughterhouses, we develop a system that is specifically well suited for the Norwegian market.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

FFL-JA-Forskningsmidlene for jordbruk og matindustri