View Project

Norwegian AI Directory

Novel sensor technology and automation for improved quality and process control


Description:

Dette prosjektet imøtekommer næringsmiddelindustriens behov for avanserte prosesstyringsverktøy som kan brukes til å optimalisere bruk av råstoffer, forbedre logistikk, øke lønnsomhet og redusere svinn. Prosjektet er meget tverrfaglig og innbefatter utvik ling av ny sensorteknologi, anvendt spektroskopi, matteknologi, datamodellering, automatisering og robotisering, alt for å muliggjøre automatisert prosesstyring basert på ikke-destruktive målinger av viktige kvalitetsegenskaper på ulike næringsmidler unde r produksjon. I prosjektet utvikles det et svært rimelig spektrometer, et såkalt Fabry-Perot mikrospektrometer da dette har stort potensial for bruk i framtidige instrumenter. Vi har nå demonstrert et spektrometer som fungerer mellom 1.7 og 2.8 ?m. I prosjektet vektlegges betydningen og forståelse av lysspredning i optiske målinger på mat. I samarbeid med Universitetet i Leuven, Belgia, har vi utviklet instrumentering og algoritmer for å kunne skille de to fenomenene. Eksempler: Måling av varmebe handling av overflate på torskefilet viser at endring i lysspredning er viktig, mens forskjeller i absorbsjon gir lite informasjon. Påvisning av blod og melanin i laksefileter fungerer bedre når lysspredningen blir matematisk redusert. For melk har vi vis t at lysspredning har mye å si for hvilken del av lyset som induserer mest fotooksidasjon (solsmak). Sist: Lysspredningsmålinger kan karakterisere sensoriske kvalitetsegenskaper på Hollandaise-sauser. FT-IR målinger er gjort for estimering av fettsyre r og proteinsammensetning i melk i samarbeid med prosjektet ?Milk genomics? i Wagningen. Gode modeller for fettsyrer er oppnådd, resultater for kvantifisiering av kaseiner foreligger i løpet av høsten 2013. I samarbeid med et pågående EU prosjekt som No fima koordinerer har vi i samarbeid med Labman i England utviklet et prototypesystem for automatisert prøvehåndtering av både mikroorganismer og melk til FTIR spektroskopi. Systemet har mange fordeler sammenlignet med eksisterende teknologi. Kommersialise ring er aktuelt. Med veterinærhøyskolen (NVH) undersøkes det om FTIR målinger av melk kan brukes til å bestemme fysiologisk status og progesteronnivået til kua. Resultatene er lovende. Det er utviklet metoder som gjør at man får sikre resultater med FTIR på melk av ulik kvalitet. Dette er generisk metodikk som kan brukes også på andre produkter og spektroskopiske målemetoder. Et brukergrensesnitt er utviklet og algoritmene gjøres tilgjengelig på en hjemmeside. Innen maskinsyn er det utviklet en prototyp som gjør multimodal avbildning av objekter med hensyn til 3D, lysspredning, farge og polarisering - også med mulighet for avbildning i nær-UV og NIR. Med multimodal avbildning er man i stand til å avbilde flere av de egenskapene som det menneske lige øye og den menneskelige hjerne observerer når den kvalitetsgraderer fisk. I dette prosjektet har FoodScanner blitt benyttet til avbildning av hel sild, hel makrell med og uten skader, hel laks og laksefilet. Det går nå mot industrialisering av et sys tem for automatisk sortering av fisk ihht vekt, art og skader i et separat prosjektløp. Ved Sintef Fiskeri og Havbruk er det i år fokusert på å integrere alt arbeid inn mot ett case: prototyp for robotisert ettertrimming av laksefilet ? med fokus på halek utt. I samarbeid med SINTEF IKT er det utviklet et helhetlig programvaresystem for integrasjon av sensor, data og robot anvendt på fisk. Arbeidet er gjennomført ved SINTEF Imaging and Automation Lab, som er lokalisert hos SINTEF Fiskeri og havbruk AS i T rondheim. Det er utviklet nye strategier for robotstyring anvendt på håndtering og prosessering av fisk. Vi har vist at fleksible og lette kniver kan gjennomføre forutsigbare kutt i laksefilet. Roboten har tilstrekkelig hastighet til å gjøre gode kutt, se lv uten sylskarp kniv. Videreutvikling av denne teknologien åpner mulighet for å erstatte finprosessering av filet og andre fiskeprodukter - arbeid som i dag gjøres manuelt med kniv. Vi har også sett på nye konsepter for automatisert prosesskontroll base rt på maskinsyn og robotikk. Eksempler er: Fjerning av svarthinne fra torskefileter. Automatisert pakking av klippfisk. I samarbeid med SINTEF IKT og SINTEF RM, er det bygget og demonstrert ulike deler av et helhetlig automasjonskonsept - kalt "RoboTrim" - for fremtidens filetbearbeiding. Konseptet viser at maskinsyn og robotikk i fremtiden vil kunne inngå i en mer helhetlig og dypere automatisering av dagens prosesseringslinjer. En video som beskriver "RoboTrim"-konseptet er lagt ut på YouTube her: http ://www.youtube.com/watch?v=DvAQILpVAsk


Project leader: Jens Petter Wold

Started: 2010

Ends: 2013

Category: Primærnæringsinstitutter

Sector: Instituttsektor

Budget: 23799892

Institution: NOFIMA AS

Address: