Detaljerad information för diarienr  2019-02264  
 
 
Ämnesområde:
Beslutsdat:  2019-11-21
Namn:
Hamberg, Lars
Titel:  Doktor
Kön:  Man
E-post: lars.hamberg@ri.se
Univ./Institution: RISE Research Institutes of Sweden AB - Jordbruk och livsmedel
Projekttitel (sv): Automatiserad rengöring för livsmedelsindustrin
Projekttitel (eng): Automated open cleaning for the food industry
Värdhögskola:
SCB-klassificering: Robotteknik och automation, Livsmedelsteknik
Beviljat (SEK):  
Beskrivning: Detta projekt kommer att skapa en första version av en mobil robot som kan klara av den tunga, miljöbelastande och oftast ohälsosamma delen av rengöringen av produktionsutrustning och lokaler inom livsmedelsindustrin. Roboten kommer att placeras i en testbädd för demonstration av projektresultat och testning. Dessutom kommer en exakt digital kopia av denna testmiljö, en så kallad digital tvilling, att skapas. Den digitala tvillingen möjliggör effektiv programmering av robotens rörelser och ger en kunskapsstruktur för optimerad, resurssnål och miljövänlig rengöring.Att ha en bra rengöring av utrustning och lokaler vid livsmedelsproduktion är en nödvändighet för att producera säkra livsmedel. Dagens rengöring kännetecknas av låg automatiseringsnivå med få digitala hjälpmedel, vilket gör att resultatet till stor del beror på utförarens skicklighet och erfarenhet. Tyvärr skattas detta viktiga arbete inte högt. Det utförs på nätter och kvällar, och den bullriga och våta miljön gör det svårt att behålla kvalificerad arbetskraft.En utförd förstudie visar att det idag inte finns en robot som klarar av att utföra denna typ av rengöring i de miljöer som finns i livsmedelsindustrin. Det som saknas är en blandning av tekniska lösningar för roboten och systematisk kunskap om vad som är en optimal rengöringsteknik. På tekniksidan är det bland annat robotens hygieniska design, smuts- och renhetsavkänning, förmåga att motstå vatten och kemikalier, effektiva rörelsemönster, och samarbete med människor, som kräver mer forskning och utveckling. För kunskapen kring rengöringsteknik behöver framförallt rengöringsinstruktionerna lyftas från enkla oprecisa såsom "Skumma nerifrån och upp" och "skölj uppifrån och ner" till mer detaljerade beskrivningar som bygger på kunskap om exempelvis sprutvinklar och sekundärvätning om man över huvud taget skall kunna optimera resursförbrukningenFör att lyckas att ta betydande steg mot en bättre rengöring är digitalisering ett måste. I detta projekt bygger vi dels en robotprototyp, och dels en digital tvilling där vi systematiskt kan vidareutveckla rengöringen. Den digitala tvillingen är inte enbart en digital kopia av den fysiska miljön (rum och utrustning) utan via koppling till sensorer och artificiell intelligens så är det där robotens tvättinstruktion skapas, vilka ytor ska rengöras och på vilket sätt. I den digitala miljön kan man samla kunskap om vilka ytor eller produktionssituationer som är svåra (eller lätta) och med hjälp av adaptiva processer optimera förbrukningen av vatten, energi och kemikalier, så att rengöringen varken använder för mycket eller för lite resurser för att skapa renhet.En framgångsrik lösning med robot och digital tvilling behöver inte bara klara av själva rengöringen, dvs att på ett optimalt sätt röra sig runt i lokalen, blöta, skumma (lägga på ett skumlager med kemikalier) och skölja, utan också upptäcka var det är smutsigt samt kontrollera ifall det blivit rent efteråt. Till detta behövs någon form av smutsdetektion och renhetsmätning. Det är en fördel att skilja på smutsdetektion, som har som funktion att ge input till styrningen av roboten, och renhetsmätning som har som har som uppgift att verifiera resultatet, då det ställs olika krav på noggrannhet och precision i de olika fallen. I dag förekommer en stor mängd tekniker, med olika för- och nackdelar, och inom projektet kommer ett arbetspaket ägnas åt att välja och vidareutveckla en detektionsteknik som passar de krav som robotisering för med sig. Vid lyckat resultat kan lösningen även fylla andra behov, till exempel ge input till en operatörs VR-glasögon istället för robot.Detta digitaliseringsprojekt kan direkt bidra till några av FN:s globala hållbarhetsmål: Mål 8 (Anständiga arbetsvillkor och ekonomisk tillväxt) genom att roboten hanterar vattnet och kemikalierna reduceras antalet arbetssituationer som är förenade med en negativ arbetsmiljö. Mål 9 (Hållbar industri, innovationer och infrastruktur), innovationer kring roboten tillsammans med den digitala tvillingen skapar förutsättningen för att systematiskt ta fram en optimerad rengöring vilket minskar resursanvändningen (tid, vatten, kemikalier och energi) och därmed bidrar till minskad miljöpåverkan, ökad produktivitet och tillväxt. Mål 12 (Hållbar konsumtion och produktion) genom att rätt utförd rengöring av produktionsmiljöer är en förutsättning för att förlänga livsmedlets hållbarhet samt undvika kassationer och därmed minimera matsvinnet i produktionsledet.