SweTree
Automaatiota tulevaisuuden metsätaloudelle
SweTree on ruotsalainen bioteknologiayritys, joka keskittyy kestävien metsäkasvien kehittämiseen. Yritys kehittää Prevasin kanssa yhteistyössä automatisoitua prosessia elinkelpoisimpien puiden valitsemiseksi ja lisäämiseksi jo alkioasteella.
Innovaatio, joka auttaa metsiä kasvamaan paremmin
”Tavoitteenamme on istuttaa puita, jotka kasvavat nopeammin ja ovat laadukkaampia”, sanoo Magnus Hertzberg, SweTreen teknologiajohtaja. ”Yhteiskunnalle tämä tarkoittaa terveiden ja tuottavien metsien luomista, jotka voivat tarjota biomassaa ja samalla edistää arvokkaita ekologisia hyötyjä.”
SweTreen käyttämää menetelmää kutsutaan somaattiseksi alkionkehitykseksi, jossa uusia kasveja luodaan kasvisoluista laboratorioympäristössä. Perinteisesti metsän taimet tuotetaan valituista puista siemenviljelmillä. Se on vakiintunut menetelmä, joka toimii laajassa mittakaavassa, mutta jolla on rajalliset mahdollisuudet hyötyä täysimääräisesti jalostuksen parannuksista.
”Somaattisen alkionkehityksen avulla voimme valita vahvimmat puut jo alkiovaiheessa ja lisätä niitä”, sanoo Magnus Hertzberg. ”Tämä voi johtaa jopa 30 prosenttia paremmin kasvaviin puihin, jotka ovat myös vastustuskykyisempiä taudeille, hyönteisille ja kuivuudelle.”
Teknologia mahdollistaa myös geneettisen monimuotoisuuden ylläpitämisen, koska useita eri geneettisiä linjoja voidaan viljellä rinnakkain ja istuttaa sekayhdistelminä kestävämpien metsien luomiseksi.
Tunnistaminen, poiminta ja istutus – alle kolmessa sekunnissa
SweTreen somaattisen alkionkehityksen automatisointi koostuu useista vaiheista, ja yhteistyö Prevasin kanssa keskittyy yhteen kriittisimmistä: robotin käyttöön alkioiden poiminnassa ja sijoittamisessa viljelyalustaan. Tätä tehtävää varten Prevas on kehittänyt edistyneen konenäköjärjestelmän, jossa tekoälypohjainen kuva-analyysi ja robotiikka toimivat yhdessä erittäin tarkasti.
Prosessi alkaa kameralla, joka tarkastaa suuren määrän alkioita. Ne ovat erittäin pieniä, tyypillisesti 1–5 millimetriä pitkiä lajista riippuen.
"Tekoälypohjaisen kuva-analyysin avulla tunnistamme sopivan alkion ja laskemme useita parametreja, kuten sijainnin ja kulman", sanoo Johan Sandberg, Prevasin konenäköinsinööri. "Tämä mahdollistaa sen, että robotti voi poimia alkion oikein sekä vahingoittumisen välttämiseksi että tarkan sijoittelun varmistamiseksi myöhemmin prosessissa."
Alkio istutetaan sitten viljelyyksikköön tarjottimelle, joka sisältää yhteensä 160 yksikköä. Myös viljelyyksiköiden aukot tunnistetaan tekoälyn avulla, ja koko prosessi suoritetaan alle kolmessa sekunnissa.
”Ratkaisu käsittelee erittäin pieniä esineitä, joiden koko, muoto ja sijainti vaihtelevat merkittävästi”, Johan Sandberg sanoo. ”Se vaatii alle 0,5 millimetrin tarkkuutta, mikä tarkoittaa, että hyödynnämme robotin täyttä potentiaalia.”
Satoja alkioita – silti jokainen kasvi on ainutlaatuinen. Prevasin omaa tekoälyalustaa käyttäen valitaan ne alkiot, joilla on paras potentiaali jatkuvaan kasvuun metsässä.
Tarkkuus on ratkaisevan tärkeää viljelyalustoilla. Somaattiset alkiot on sijoitettava oikein juurien asianmukaisen kehityksen varmistamiseksi.
Prosessi, joka vaatii automatisointia
Somaattisten alkioiden luomiseen tarvittava teknologia on ollut olemassa jo pitkään, mutta tähän asti prosessi on ollut mahdollista suorittaa vain manuaalisesti ja pienessä mittakaavassa. Jotta metsätalouteen voidaan todella vaikuttaa, tarvitaan täysin erilaisia määriä. Pelkästään Ruotsissa tuotetaan vuosittain noin 400 miljoonaa havupuun tainta. Jotta metsäteollisuuteen voidaan todella vaikuttaa, tuotannon on saavutettava kymmeniä miljoonia taimia, mikä tarkoittaa satojen tuhansien alkioiden käsittelyä päivittäin.
SweTree on pohjimmiltaan teknologiankehitysyritys, jonka liikeideana on kehittää teknologioita ja sitten kaupallistaa niitä metsäteollisuudessa lisenssien ja teknologiapakettien avulla. Tässä yhteistyössä Prevas osallistuu paitsi kehitysprosessin tukemiseen myös strategisena liikekumppanina.
"Meidän ei ole tehokasta rakentaa huippuosaamista tekoälyn ja robotiikan alalla sisäisesti, joten teemme yhteistyötä asiantuntijoiden kanssa", sanoo Magnus Hertzberg. "Yhdessä Prevasin kanssa voimme tarjota täydellisen robotti- ja tekoälypohjaisen järjestelmän asiakkaille ympäri maailmaa."
Vaadittujen määrien saavuttamiseksi prosessi on automatisoitava.
Magnus Hertzberg, SweTreen teknologiajohtaja
Monimutkaisen kokonaisvaltaisen järjestelmän toimittaminen
Projektin mahdollistamiseksi Prevas on tuonut mukanaan asiantuntemusta useilta eri aloilta, mukaan lukien konenäön, tekoälyn, robotiikan, PLC-järjestelmien ja käyttökokemuksen.
"Se on erittäin monimutkainen projekti, jossa hyödynnämme todella osaamistamme täyden palvelun tarjoajana", sanoo Milad Abdhagh, Prevasin asiakkuuspäällikkö. "Yhteistyö SweTreen kanssa on loistava esimerkki siitä, mitä voimme saavuttaa spektrin edistyneemmällä osalla, vaikka työskentelemme myös yksinkertaisempien ratkaisujen kanssa."
Projekti on edennyt kehitysvaiheesta täysin toimivaksi pilottivaiheeksi ja on nyt siirtymässä seuraavaan skaalaus- ja teollistamisvaiheeseen. Merkittävä osa rahoituksesta tulee suurilta ruotsalaisilta metsäyhtiöiltä, jotka näkevät vahvaa potentiaalia teknologian käytössä nopeammin kasvavien, terveempien ja ulkoisia tekijöitä paremmin kestävien puiden istuttamiseen.
"Seuraava merkittävä askel on päättää ensimmäisen tehtaan rakentamisesta Ruotsiin", sanoo Magnus Hertzberg. "Siinä tapauksessa se toimisi sekä tuotantolaitoksena, jossa siirrymme pilottivaiheesta teolliseen mittakaavaan, että tärkeänä referenssiympäristönä teknologialle."