Neste generasjons slakteri: Robotene tar over

Når du setter tennene i en saftig juleribbe er det kanskje smaken og konsistensen som opptar deg mest, ikke hvordan kjøttstykket er produsert og delt opp hos slakteren. Men dette har stor betydning blant annet for økonomien i slakteriene.

Må lønne seg

I fremtiden kan det skje store endringer på slaktefronten hvis metodene som er utviklet i EU-prosjektet RoBUTCHER blir realisert. Prosjektet til cirka 80 millioner kroner, som har pågått fra 2020 til høsten 2023, har vært koordinert og ledet av professor Alex Mason ved NMBU og har 10 partnere i Norge og internasjonalt.

Utgangspunktet for prosjektet har vært å finne metoder for å slakte og partere griser mest mulig skalerbart, solid og fleksibelt og dermed relevant også for små slakterier.

Ifølge Mason må konseptet også være kostnadseffektivt før bedriftene kan ta i bruk denne formen for robotisering og automatisering, men hittil har det handlet om å demonstrere at tilnærmingen lar seg gjøre.

Tungt og kaldt arbeid

En av nøkkelpartnerne i Norge, Animalia AS, har ledet den delen av prosjektet som blant annet har handlet om kunnskapsoverføring fra slaktere til maskinlæring. Selskapet, som er et fag- og utviklingsmiljø innen kjøtt- og eggproduksjon, har også sett på lovgivning i forhold til matsikkerhet, og krav til hygiene.

– Å være slakter og kjøttskjærer er tungt fysisk arbeid, ofte i et kaldt og støybelastet miljø. Det er ikke så mange som ønsker å jobbe i dette yrket lenger. Dette er noe av bakgrunnen for at denne næringsmiddelindustrien ønsker å se på nye måter å gjøre ting på, sier Tekna-medlem Frøydis Bjerke i Animalia AS.

Ifølge Alex Mason viser prosjektet at maskiner og roboter kan gjøre vanskelige oppgaver som mange tror bare kan gjøres for hånd. Det kan hjelpe industrien til å endre hvordan de jobber, men det krever endringer i hvordan vi tenker og i regelverket.

Bytter ut samlebånd

I dagens store slakterier skjer mange av prosessene i samlebåndlinjer. For at det skal lønne seg å investere i dette, krever det store leveranser av griser. I Norge har vi ikke så store slakterier som for eksempel i Danmark eller Tyskland. I Norge slakter vi rundt 1,5 millioner gris i året, i Danmark omtrent 17,5 millioner griser årlig, mens det i Tyskland er et betydelig svinehold, med rundt 150 millioner griser som slaktes hvert år.

Produksjon av gris er veldig liten i Norge med 1,5 millioner gris i året mot 17,5 millioner årlig i Tyskland. Samlebåndsteknologi ved slakting kan være lite økonomisk for for norske produsenter. Foto: Getty Images

Et svakt punkt i tradisjonell samlebåndshåndtering er at hvis et ledd i samlebåndslinja får stopp, så stopper hele linja.  

Alex Mason forteller at et sentralt grep i en ny måte å slakte på er å bytte ut samlebåndslinjer med «Meat Factory Cells» (MFC) der alle operasjoner gjøres for en og en gris av gangen.

– Investering i automasjonsteknologi er en kostbar aktivitet, og problemet er at dette i dag er totalt uøkonomisk for produsenter i Norge, sier han.

Han mener at MFC-metoden kan være mer kostnadseffektiv. Den lar bedriften legge til flere celler når det er nødvendig og økonomisk mulig.

– Dette er en fordel sammenlignet med eksisterende løsninger som har begrensninger på dette området, sier han.

I Norge er også mindre transport og bedre dyrevelferd et argument for lokal, kortreist produksjon av kjøtt.

Innvollene til slutt

Økonomi, energibruk, sikkerhet og mathygiene har vært noen viktige faktorer som er vurdert i EU-prosjektet der bruk av kunstig intelligente roboter og skjærekniver i «Meat Factory Cells» har vært testet. (Se forklarende animasjonsvideo i faktaboks på slutten av saken)

Ved denne metoden sendes grisen etter avlivning, blodtapping og skålding inn i en egen celle der det ikke er personer, men bare roboter som håndterer slaktet. Noe av det mest spesielle er også at slaktet kuttes i deler (skinker, boger, buk og sadel) før innvollene tas ut samlet. Dette kan ikke gjøres med dagens regelverk som krever at innvollene fjernes først.

Inne i cellen festes grisen til en «carcass holding unit» som kan rotere og løfte. Det er hovedsakelig to typer roboter i sving – en med en avansert gripearm som strekker og en annen som skjærer. Gripearmen skal kunne kjenne om noe glipper og justere gripekraften deretter. Smarte kniver med sensorer må finne ut hvor de skal skjære, ut fra om de kjenner om det er kjøtt, fett eller bein og hvor langt inn de skal skjære. Kunstig intelligens er benyttet for å overføre håndverkskunnskap fra slaktere og kjøttskjærere til robotene, for å trene dem til å finne riktig vei for kniven gjennom slaktet.

Å modellere biologisk materiale som griser og programmere og trene roboter til å gripe, strekke og skjære er svært komplekst og krevende. Illustrasjon: NMBU

Farlige kniver i sving

Professor Alex Mason, som også er Tekna-medlem, har hatt en utfordrende oppgave med å administrere et svært stort og komplekst prosjekt med partnere fra mange land. Koronapandemien i starten av prosjektet gjorde det ekstra utfordrende.

– Det har også deltatt en gruppe fra Kiev i krigsherjede Ukraina, som, imponerende nok, har levert sine bidrag gjennom hele prosjektet.

I tillegg til koordineringen av prosjektet har det vært svært kompliserte faglige utfordringer å løse.

– Å programmere roboter til å jobbe med biologisk materiale som griser, må være noe av det mest komplekse og krevende som finnes, sier han.

Det er veldig avansert å erstatte slaktere og kjøttskjærere, for ingen griser er helt like. Da blir modellering veldig utfordrende. Når roboter skal læres opp til å gjøre jobben i stedet for en slakter, har kybernetikk, bruk av maskinlæring og kunstig intelligens stått sentralt.

– I et tidligere prosjekt, «Meat 2.0», tenkte man seg at robot og slakter skulle jobbe sammen. Det har man gått bort fra. Det er mye kniver i sving, og av hensyn til slakteren er det i RoBUTCHER bare roboter i sving inne i cellen, opplyser Bjerke og Mason.

Energieffektivitet

Frøydis Bjerke forteller at det har også vært utfordrende at flere roboter skal operere på begrenset område uten å komme i veien for hverandre.

Bjerke har blant annet jobbet med forsøkskjøringer med den smarte kniven. I prosjektet er det også sett på konsekvenser for produktene hvis du varmskjærer i stedet for å kjøle ned først, og på analyser av energisparing. Dessuten har hun vært med i fokusgruppa som så på sosiale samfunnsmessige konsekvenser og bærekraft, in kludert konsekvenser for arbeidere, med blant annet behov for endringer i kompetanse.

Bjerke forteller at prosjektet var utfordrende på mange måter.

– Å hente griseslakt fra et slakteri i Oslo til NMBU måtte for eksempel skje uten for lang transporttid. Et slakt kan ikke være så mange timene i romtemperatur før dødsstivheten inntrer og da blir ikke forholdene realistiske.

Ifølge Frøydis Bjerke fra Animalia AS, kan dagens regelverk være en barriere for innovasjon.

Flere søknader inne

Flere internasjonale forskningsinstitutter og virksomheter har deltatt i prosjektet med  «Meat factory Cell». Roboten som ble bygget opp på NMBU, ble senere flyttet til Max Rubner-Institut i Tyskland, hvor den ble satt opp i et lokalt slakteri hvor man hadde direkte tilgang og kunne testslakte 4-5 griseskrotter om dagen.

Alex Mason og Frøydis Bjerke håper begge på at det kan bli en videreutvikling av prosjektet og metodene. Noen aktuelle problemstillinger er hvordan roboter kan samarbeide med mennesker og med hverandre, og hvordan sluttbrukere kan programmere roboter på en enkel måte.

Ifølge Mason er det planlagt flere forskningsprosjekter for å fortsette arbeidet. De vil se på flere bruksområder – ikke bare svinekjøtt. De ønsker å gjøre mer forskning som forbedrer KI-systemene og teknologien ellers i «Meat Factory Cell». Han opplyser at noen søknader allerede er sendt inn i 2023, og at det kommer flere i 2024.

Regelverk kan hindre innovasjon

– Fortsatt gjenstår mange utfordringer før dette kan bli et kommersielt produkt, men det viser hva som er mulig, hva som må utvikles videre og hva som kan komme i fremtiden. 

Ifølge Frøydis Bjerke er det veldig utfordrende å drive med innovasjon hvis man ikke kan gå utenfor regelverket for hvordan ting gjøres.

– I dagens regelverk står det at man skal ta ut innvollene først. Da blir den nye metoden feil.

Bjerke mener regelverket bør være mer innrettet mot resultatet, altså at mattryggheten er ivaretatt, enn hvordan det gjøres.