جزئیات پروژه

عنوان پروژه / نیاز فناورانه
طراحی و ساخت دستگاه شمارش بچه‌ماهی (1 گرمی الی 30 گرمی) به صورت پرتابل و قابل نصب بر روی ماشین
________________________________________
شرح مسئله
در مراکز تکثیر، مراکز عرضه و مزارع پرورش ماهی، یکی از مشکلات مهم در زمان خرید، فروش، انتقال و بچه‌ریزی، نبود امکان شمارش دقیق بچه‌ماهی است. در بسیاری از موارد، تعداد بچه‌ماهی به‌صورت تخمینی، وزنی یا بر پایه برآورد اپراتور تعیین می‌شود و همین موضوع می‌تواند باعث اختلاف قابل توجه میان تعداد اعلام‌شده و تعداد واقعی شود. در عمل ممکن است خریدار به‌نام ۱۰۰۰ قطعه بچه‌ماهی خرید انجام دهد، اما تعداد واقعی تحویلی کمتر باشد؛ این اختلاف به‌دلیل نبود سامانه دقیق، سریع و قابل اتکا برای شمارش است، نه لزوماً به‌خاطر امکان کنترل و راستی‌آزمایی آسان در محل.
روش‌های سنتی شمارش بچه‌ماهی معمولاً مبتنی بر تخمین، نمونه‌برداری، شمارش دستی یا استفاده از ابزارهای ساده هستند که علاوه بر زمان‌بر بودن، دقت کافی ندارند و می‌توانند باعث اختلاف مالی، بی‌اعتمادی بین فروشنده و خریدار، خطا در برنامه‌ریزی تولید، خطا در محاسبه تراکم و اختلال در مدیریت مزرعه شوند. در مقابل، تجربه‌های صنعتی و پژوهشی نشان داده‌اند که دستگاه‌های شمارش خودکار بچه‌ماهی می‌توانند با دقت بالا، سرعت مناسب و با کاهش خطای انسانی، این مسئله را تا حد زیادی برطرف کنند.
نیاز صنعت، طراحی و ساخت یک دستگاه پرتابل، مقاوم، قابل نصب بر روی خودرو یا ماشین عملیاتی، و مناسب شرایط محیطی مزرعه است که بتواند بچه‌ماهی‌های ۱ تا ۳۰ گرمی را در حین عبور از یک کانال یا مسیر تعریف‌شده، با دقت بالا شمارش کند، اطلاعات شمارش را ثبت نماید و امکان استفاده سریع در محل خرید و فروش یا انتقال را فراهم آورد. این دستگاه باید ضمن حفظ سلامت و زنده‌مانی بچه‌ماهی، از نظر حمل‌پذیری، سهولت نصب، شست‌وشوپذیری و کاربری میدانی نیز مناسب باشد.
چالش‌های صنعتی منتشرشده برای شمارش بچه‌ماهی نیز دقیقاً بر نیاز به یک دستگاه عملی، سریع، قابل حمل و با دقت حداقل ۹۵ تا ۹۸ درصد تأکید کرده‌اند. همچنین نمونه‌ای دانشگاهی برای hatcheryهای کوچک با دقت حدود ۹۵ درصد و ظرفیت بیش از ۴۳ هزار قطعه در ساعت توسعه یافته که نشان می‌دهد چنین نیاز فناورانه‌ای از نظر فنی قابل تحقق است

________________________________________
چرایی نیاز

جلوگیری از اختلاف بین تعداد اعلام‌شده و تعداد واقعی بچه‌ماهی تحویلی

افزایش شفافیت و اعتماد در خرید و فروش بچه‌ماهی

امکان راستی‌آزمایی سریع تعداد در محل بارگیری، حمل یا تحویل

کاهش خطای ناشی از تخمین وزنی یا شمارش دستی

کاهش اختلافات مالی بین فروشنده، واسطه و خریدار

بهبود برنامه‌ریزی بچه‌ریزی در استخرها و حوضچه‌ها

افزایش دقت در محاسبه تراکم، غذادهی و برآورد تولید

کاهش نیاز به نیروی انسانی برای شمارش دستی

افزایش سرعت عملیات تحویل، بارگیری و تخلیه

امکان استفاده در مزارع کوچک، متوسط و مراکز تکثیر سیار یا چندسایته

________________________________________
پیشینه علمی و فناوری
در کشورهای پیشرو در صنعت آبزی‌پروری، دستگاه‌های سورتینگ بچه‌ماهی با استفاده از فناوری‌های زیر توسعه یافته‌اند:
• Machine Vision
• Image Processing
• Smart Grading
• Roller Grader
• Bar Grader
• Optical Grading
در بسیاری از این دستگاه‌ها، اندازه بچه‌ماهی توسط دوربین یا مکانیزم‌های مکانیکی اندازه‌گیری شده و سپس به‌صورت خودکار به کانال‌های مختلف هدایت می‌شود

.
________________________________________
3- حوزه تخصصی پروژه
• مهندسی مکانیک
• طراحی ماشین‌آلات صنایع غذایی
• مکاترونیک
• برق صنعتی
• PLC و اتوماسیون
• بینایی ماشین
• پردازش تصویر
• هوش مصنوعی
• شیلات
• طراحی صنعتی
________________________________________
حوزه کاربرد
• مراکز تکثیر بچه‌ماهی
• مزارع پرورش قزل‌آلا
• مزارع پرورش ماهیان گرمابی
• مراکز اصلاح نژاد
• مراکز تحقیقاتی شیلات
________________________________________
ویژگی‌ها و خروجی‌های مورد انتظار
دستگاه پیشنهادی باید دارای ویژگی‌های زیر باشد:
دقت شمارش در شرایط واقعی مزرعه

ظرفیت شمارش در ساعت

نرخ خطای ناشی از عبور همزمان یا دوباره‌شماری

نرخ تلفات یا آسیب پس از عبور از دستگاه

سهولت حمل، نصب و راه‌اندازی

پایداری عملکرد در چند نوبت متوالی

کیفیت ثبت و بازیابی داده‌ها

مقاومت در برابر آب و شرایط محیطی مزرعه

قابلیت شست‌وشو و نگهداری

ویژگی‌ها و خروجی‌های مورد انتظار

دستگاه پیشنهادی باید دارای ویژگی‌های زیر باشد:
بخش مکانیکی

بدنه مقاوم و ضدزنگ، ترجیحاً استیل 304 یا 316 یا مواد پلیمری صنعتی مناسب محیط مرطوب

قابلیت شست‌وشو و ضدعفونی

طراحی مقاوم برای کار در محیط مرطوب، خورنده و مزرعه‌ای

قابلیت جابه‌جایی آسان توسط یک یا دو نفر

پرتابل بودن و امکان حمل با خودرو سواری، وانت یا ماشین خدماتی

قابلیت نصب، استقرار و جمع‌آوری سریع بر روی ماشین یا سکوی عملیاتی

طراحی مناسب کانال یا مسیر عبور برای جلوگیری از تجمع، گیرکردگی یا آسیب به بچه‌ماهی
بخش عملکردی

قابلیت شمارش دقیق بچه‌ماهی در بازه وزنی ۱ تا ۳۰ گرم

مناسب برای گونه‌های متداول پرورشی با قابلیت کالیبراسیون

شمارش خودکار در زمان عبور بچه‌ماهی از کانال یا مسیر شمارش

دقت شمارش حداقل ۹۵ درصد در شرایط عملیاتی تعریف‌شده و هدف‌گذاری برای دقت بالاتر در طراحی پیشنهادی

ظرفیت عملیاتی حداقل ۱۵ تا ۳۰ هزار قطعه در ساعت، متناسب با نوع گونه و شرایط بهره‌برداری، و امکان ارائه ظرفیت بالاتر توسط پیشنهاددهنده

حداقل آسیب، استرس و تلفات در حین عبور از دستگاه

امکان شمارش پیوسته یا بچی (Batch)

امکان صفر کردن شمارنده، توقف/ادامه کار و ثبت تعداد نهایی هر محموله

امکان جلوگیری از دوباره‌شماری، خطای ناشی از عبور همزمان یا برگشت ماهی
_____________________________
___________
توجیه اقتصادی
استفاده از این دستگاه باعث یکنواخت شدن گله، افزایش سرعت رشد، کاهش تلفات، بهبود مدیریت تغذیه و کاهش هزینه‌های نیروی انسانی می‌شود. با توجه به تعداد مراکز تکثیر و پرورش ماهی در کشور، تولید داخلی این دستگاه می‌تواند جایگزین نمونه‌های وارداتی شده و زمینه صادرات به کشورهای منطقه را نیز فراهم کند.
________________________________________
مدت زمان اجرای پروژه
۷ ماه
________________________________________
تاریخ شروع پروژه
بلافاصله پس از عقد قرارداد
________________________________________
موارد مورد انتظار در پروپوزال:
طراحی سه‌بعدی دستگاه

طرح مفهومی

معرفی فناوری شمارش پیشنهادی (نوری، لیزری، بینایی ماشین یا ترکیبی)

روش کالیبراسیون برای گونه‌ها و بازه‌های وزنی مختلف

برآورد دقت و ظرفیت دستگاه در شرایط واقعی

تشریح روش کنترل خطا، از جمله عبور همزمان، برگشت، هم‌پوشانی یا نویز محیطی

برنامه زمان‌بندی اجرای پروژه

برآورد هزینه طراحی، ساخت، آزمون و پشتیبانی

برنامه تست میدانی و شاخص‌های پذیرش
رنامه آموزش، نصب و راه‌اندازی

خدمات پس از فروش و تأمین قطعات

برنامه توسعه، صنعتی‌سازی و تجاری‌سازی

پیشنهاد می‌شود زمان‌بندی کلی پروژه شامل مراحل زیر باشد:

فاز ۱: نیازسنجی، طراحی مفهومی و انتخاب فناوری

فاز ۲: طراحی تفصیلی و انتخاب اجزا

فاز ۳: ساخت نمونه اولیه

فاز ۴: آزمون عملکردی و میدانی

فاز ۵: اصلاح و بهینه‌سازی

فاز ۶: ساخت نمونه نهایی، آموزش و تحویل