Tilbake til søkeresultatene

BIA-Brukerstyrt innovasjonsarena

AquaTwin-Aquaculture Digital Twin for advanced insight to improve productivity and control

Alternativ tittel: AquaTwin-Digital Tvilling for avansert innsikt og kontroll av produksjon i havbruk

Tildelt: kr 0,22 mill.

Prosjektnummer:

309524

Prosjektperiode:

2020 - 2020

Midlene er mottatt fra:

Organisasjon:

Dagens drift av offshore havbruk innebærer vanligvis manuelle og krevende operasjoner for overvåking av utstyr, strukturer og biomasse, noe som kan resultere i ineffektiv drift og for høy risiko for personell og fiskevelferd. Det er derfor behov for automatiserte løsninger for overvåking av fisk, utstyr, strukturer og miljø rundt moderne havbruk, spesielt når anlegg og virksomhet er etablert i mer eksponerte og krevende farvann, og når man bruker nye typer strukturer. I AquaTwin-prosjektet var planen å fokusere på å utvikle løsninger som integrerer data fra sensorer med simulerte modeller i en digital-tvilling representasjon av konstruksjon, fisk og miljø, for så å gi oppdrettere bedre grunnlag for beslutningsstøtte. På grunn av endringer i prioriteringer og strukturelle endringer hos prosjekteieren ble det imidlertid besluttet, gjennom et videomøte mellom ScaleAQ, SINTEF Ocean og NFR 21/9/2020, å avslutte prosjektet. I løpet av 2020 ble det avholdt internt kick-off-møte i SINTEF Ocean hvor de fleste av SINTEF Ocean-forskerne innen digital-tvilling teknologi i havbruk var representert. Dette ga SINTEF Ocean en god mulighet til å få en introduksjon til prosjektet, samt koordinere pågående lignende prosjekter og se på mulighetene innen dette feltet på tvers av SINTEF. Det ble også startet arbeid for å arrangere et senere oppstartsmøte med alle representerte prosjektpartnere, og det var i denne fasen prosjektet ble avsluttet. Arbeidet ble også initiert av SINTEF Ocean for utarbeidelse av leveranser D1.1 (Teknisk merknad som beskriver foreløpig systemdesign og krav) og D1.2 (Rapport om anbefalt sensorsystem og instrumentering). Spesielt fokuserte innledende aktiviteter på å undersøke bruken av Seatonomy-metoden for å identifisere de generelle systemkravene og spesifikasjonene med hensyn til maskinvare, programvare og integrasjonsmetoder. Resultatene av denne analysen vil være avgjørende for å utvikle og realisere det digitale rammeverket, og dermed identifisere hvordan overvåkingsoperasjoner kan optimaliseres, hvilken sensorteknologi som skal tilpasses og forholdene for struktur og sensorintegrasjoner. Disse studiene ble ikke fullført på grunn av tidlig avslutning av prosjektet. Når det gjelder prosjektets mål om å måle oppførsel og ytelse til objekter og utstyrs i merdmiljøet, samt å knytte dette til fiskens oppførsel, ble det umiddelbart startet arbeid av ScaleAQ for å kunne måle fiskens oppførsel med akustiske data. Det ble også satt i gang arbeid med å utvikle metoder for å samle inn, måle og analysere akustiske data. I samarbeid med en ekstern leverandør ble det utviklet en programvareplattform for signalbehandling av akustiske data, og det ble brukt litt tid på å planlegge en unik artsspesifikk algoritme for laks. Det ble også brukt tid på å forberede en plattform for integrering av akustiske moduler, samt appetittestimering for fisk og generell prosjektledelse. I tillegg jobbet en annen ressurs med å lage CAD-tegninger av et nytt produkt som ScaleAQ er interessert i å dokumentere med et solid beregnings- og simuleringsgrunnlag fra en digital tvilling. Det ble også avholdt møter og diskusjoner med potensielle kunder om bruk av digitale tvillinger, der spesielt en av kundene bekreftet at konseptet er interessant og dermed ga ScaleAQ læring og bekreftelse på at utfordringene som en digital tvilling må løse er reelle, og at etterspørselen er til stede. Hvis man lykkes med å bygge digitale forretningsmodeller rundt løsningen. Når det gjelder måling og tilhørende dokumentasjon av relevante produkter, ble det kartlagt hva som trengs av dette i dag, spesielt nye verktøy som skal brukes på eksponerte lokasjoner. Dette førte til økt intern forståelse av viktigheten av dokumentasjon av biologisk og fysisk ytelse for produkter. Digital tvilling ble identifisert som en veldig attraktiv metode for å øke den kommersielle verdien av produktet gjennom solid dokumentasjon og simulering. I tillegg fikk selskapet økt forståelse av mulighetene innen måling og analyse av fiskens aktivitet i sjøen takket være arbeidet beskrevet i «3. Prosjektimplementering".

The project has terminated in few months after the starting date and therefore there are no specific results obtained to comment on the achievements and potential effects from the project results. The initial investigation shows the great interest of the industry to adapt digital twin concept for aquaculture.

The AquaTwin project will develop a digital twin framework integrating data from sensors with simulation models into a virtual representation of the farm, fish and environment to give insight and decision support to the farmer. This will pave the way for the Industry 4.0 paradigm in fish farming and enable the needed increase in productivity and control required for tomorrow's competitiveness in sea-based aquaculture. This technology will improve management practices for sea-based fish farms, which today entail manual and often challenging inspections and monitoring of equipment, structures and biomass, resulting in sub-optimal and costly operations, insufficient maintenance, lack of control in daily routines and increased risks for personnel and fish welfare. The Digital Twin Framework will integrate real time data from sensors and numerical models, estimators, statistical models and machine learning techniques with the operational and maintenance history of a fish farm. This will provide a holistic digital representation ("twin") of the farm and farm operations that can serve farmers' needs to enhance available single measurements and other datapoints for providing insight into parameters related to the structure (e.g. loads, deformations), biomass (e.g. growth, feed consumption, swimming fatigue and stress level) and environmental conditions. The project will focus on R&D challenges associated with sensor technologies for monitoring fish performance and structural conditions, real-time simulation models for both fish and structures, data-analysis and estimation techniques, and integration methods for hardware and software - all of which are needed to realize the Digital Twin Framework. The realization of the outlined innovation comprises a very high potential for value creation for the involved partners, allowing them to offer a new pioneering and revolutionary technology for the aquaculture industry.

Aktivitet:

BIA-Brukerstyrt innovasjonsarena