Beslutningsstøtte for effektiv og miljøvennlig sjøtransport av fiskefôr i havbruksnæringen

Hovedmålet med BESTEMT har vært å utvikle beslutningsstøtte for planlegging av fiskefôrdistribusjon i havbruksnæringen, og på den måten bidra til økt effektivitet og mer miljøvennlig fôrlogistikk. Planlegging av fôrproduksjon og -distribusjon er et meget komplekst planleggingsproblem med mange komponenter som må koordineres. 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. Det har blitt utviklet ulike modeller for å beskrive planleggingsproblemet. Disse skiller seg fra hverandre delvis i hvilket tidsperspektiv og detaljeringsgrad man opererer med, men også mer fundamentalt i hvilke beslutninger beslutningstakeren har mulighet til å påvirke. Modellene er sammenliknet med eksisterende modeller i vitenskapelig litteratur, og har ulike særtrekk som gjør dem alle interessante fra et akademisk perspektiv. Det er utviklet og implementert spesialtilpassede løsningsalgoritmer for samtlige modeller, og det er vist at alle kan produsere gode løsninger på probleminstanser med realistiske data. En av modellene er tatt videre i en prototype av et beslutningsstøttesystem basert på ordrebasert distribusjon, etter en liknende forretningsmodell som dagens operasjon. Denne prototypen er tilrettelagt for å hente data på et format som kan knyttes mot eksisterende programvaresystemer allerede i bruk i næringen. Resultater fra studiene av mer integrerte planleggingsmodeller med høyere verdiskapingspotensial kan legge til rette for økt koordinering mellom produksjons- og distribusjonsplanlegging, samt nye forretningsmodeller basert på leverandørstyrt fôrdistribusjon.

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.