Automatización de piscifactorías de aguas profundas

Los seres humanos sobrepescan los océanos y comen pescado más rápido de lo que pueden reponerse.

Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura, casi el 90 por ciento de las poblaciones de peces se pescaban de forma sostenible en 1974, pero en 2019, este número se redujo a solo el 65 por ciento. En la actualidad, solo el 7,2% de las poblaciones de peces están subexplotadas, lo que demuestra una disminución significativa de las prácticas de pesca sostenible.

Con sede en Maryland, con instalaciones y operaciones de I+D en Hawái y Panamá, Forever Oceans es una empresa emergente de tecnología acuícola dedicada a invertir esa ecuación. & «La forma anticuada de pescar simplemente no es suficiente», declara la declaración de objetivos de la empresa. «Así que reunimos un gran equipo de científicos, ingenieros, pescadores, chefs, nutricionistas y trabajadores humanitarios para construir la plataforma de acuicultura tecnológicamente más avanzada del planeta».

Forever Oceans ha desarrollado un sistema avanzado para criar peces en recintos escarpados anclados a varios kilómetros de la costa con un mínimo contacto humano. Estas jaulas, en su mayoría automatizadas, miden 50 metros de diámetro y pueden alimentar y controlar la salud de hasta 330 000 peces por unidad.

La acuicultura tradicional se lleva a cabo con frecuencia en fiordos y estuarios, más cerca de la tierra. Sin embargo, las masas de agua más pequeñas no pueden dispersar los efluentes tan bien como el océano abierto. Además, existe el riesgo de que las especies no nativas de peces comestibles escapen y se mezclen con las especies endémicas y alteren el ecosistema.

El sistema central patentado de Forever Oceans ofrece una opción más sostenible. El sistema está compuesto por un amarre, una barcaza y un recinto para peces. Dentro de esos recintos, la empresa cría especies que se encuentran ampliamente en las latitudes tropicales, por lo que ni siquiera los peces que se escapan alterarán el ecosistema. El objetivo es reproducir sus condiciones de vida en la naturaleza lo más fielmente posible.

La infraestructura de Forever Oceans incluye sensores para monitorear el clima, las corrientes oceánicas y otras condiciones ambientales críticas para la salud de los peces.

La primera instalación de Forever Oceans está ubicada a 10 millas de la costa de Panamá, con planes para construir piscifactorías adicionales en aguas brasileñas e indonesias. La empresa se centra inicialmente en la cría de kanpachi, una especie apta para sushi rica en nutrientes que vende a supermercados y excelentes restaurantes de todo el mundo.

Las herramientas tradicionales de PDM resultan inadecuadas para los equipos multidisciplinarios

Para construir sus sistemas avanzados, el equipo de Forever Oceans se basa en su experiencia en ingeniería eléctrica, mecánica, de software y estructural. Coordinar las aportaciones de todas esas disciplinas era cada vez más difícil, ya que cada área de ingeniería trabajaba con su propio software. No fue fácil encontrar la manera de integrar sus archivos en un solo lugar. El equipo de desarrollo del producto inicialmente intentó utilizar la solución de gestión de datos de Autodesk, Autodesk Vault, pero se vio frustrado por las frecuentes interrupciones del trabajo.

Los sistemas tradicionales de gestión de datos de productos (PDM) basados en archivos, como Autodesk Vault, requieren que los miembros del equipo registren y extraigan los archivos para evitar sobrescribir el trabajo de los demás. Sin embargo, estos sistemas también hacen que los ingenieros bloqueen inadvertidamente el progreso de los demás al limitar el acceso a los diseños. Solo un usuario puede trabajar en un archivo a la vez.

Según Piispanen, el PDM basado en archivos se bloqueaba con frecuencia, lo que provocaba la pérdida de datos y una pérdida de tiempo de ingeniería. Resultaba especialmente frustrante cuando los miembros del equipo intentaban registrar varios archivos. «Con el registro masivo, los archivos se bloqueaban a diario, a pesar de que tenemos ordenadores portátiles pesados. Los datos desaparecerían, sin más», recuerda.

Forever Oceans decidió cambiarse a Onshape, un sistema CAD y PDM nativo de la nube que incluye herramientas de colaboración y simulación en tiempo real. Con Onshape, no hay un sistema de registro de entrada/salida y no hay archivos. En su lugar, los miembros del equipo trabajan simultáneamente en un diseño maestro almacenado en la nube. Cada vez que un miembro del equipo realiza un cambio de diseño, todos los demás miembros del equipo pueden verlo en tiempo real.

Onshape, nativo de la nube, también elimina el problema de la pérdida de archivos cuando un usuario olvida guardar su trabajo. El sistema guarda y versiona continuamente los archivos entre bastidores. Por lo tanto, no hay que perder horas recreando los datos perdidos.

Las herramientas de colaboración de Onshape aceleran el diseño de productos en un 25%

Una vez que el equipo de Forever Oceans se cambió a Onshape, los bloqueos de CAD y PDM cesaron, dice Piispanen. Su equipo encontró que Onshape era intuitivo y fácil de usar, e informó que la colaboración también se hizo mucho más fácil.

«Onshape permite que varios miembros de nuestros equipos de todo el mundo (en Hawái, San Diego y Panamá) utilicen los mismos documentos simultáneamente», afirma. «Podemos colaborar en los proyectos que desarrollamos en Hawái, mientras que nuestros ingenieros de servicio de campo en Panamá supervisan, verifican y nos envían la información a través de Onshape».

Cuando trabajan juntos en un diseño, los ingenieros pueden etiquetar piezas y ensamblajes específicos con la misma facilidad que publicar un mensaje en las redes sociales. Las notificaciones automáticas informan a otros miembros del equipo de que se ha producido un cambio o comentario. Esa transparencia y la comunicación automatizada minimizan la cantidad de revisiones de diseño a las que debe asistir el equipo, lo que significa que los ingenieros pueden dedicar más tiempo a su trabajo.

«Onshape nos ahorra probablemente alrededor del 25 por ciento, si no más, del tiempo que dedicamos a desarrollar diseños en CAD», afirma Piispanen. «Seré honesto, hubo mucha frustración, reelaboración, espera y solución de problemas antes de cambiarnos».

El aumento de la colaboración y la comunicación CAD también se extiende más allá del equipo de ingeniería. Los diseños ahora pueden compartirse con un simple enlace y enviarse al instante a los departamentos de fabricación, administración y otras partes interesadas clave, incluso a quienes no tienen una suscripción a Onshape.

Ya no es posible compartir diseños 3D con bocetos en servilletas, capturas de pantalla o mirar por encima del hombro del ingeniero. Ahora, cualquiera puede aportar ideas y hacer comentarios de forma rápida y cómoda.

Mejora del diseño conceptual mediante la ramificación y la fusión

Forever Oceans ahora está desarrollando una nueva generación de sus centros de acuicultura en mar abierto. Si bien la empresa no sabe qué aspecto tendrá exactamente, Piispanen afirma que la prioridad es «alimentar a nuestros peces de forma sostenible y hacer que puedan crecer de la manera más eficaz posible».

El desarrollo se encuentra actualmente en la fase de diseño conceptual, lo que significa que los ingenieros aún están refinando sus modelos y experimentando con múltiples ideas. «Así que hay diferentes propuestas», dice Piispanen. " ¿Cómo queremos hacer X, Y y Z? "

Tradicionalmente, los ingenieros persiguen los diseños conceptuales por separado, lo que requiere que los miembros del equipo desarrollen nuevas ideas de diseño en archivos CAD separados, que luego se guardan, comparten y discuten.

Sin embargo, este enfoque puede resultar complicado. ¿Qué pasa si alguien en el campo del diseño mecánico cambia un componente que afecta a un diseño conceptual que está desarrollando un ingeniero eléctrico? ¿Qué pasa si un ingeniero desarrolla una idea basada en una versión anterior del diseño? Con tantas partes móviles, es fácil perder la noción de las ideas y de cómo encajan en el diseño maestro.

Con la función de ramificación y fusión de Onshape, los miembros del equipo de Forever Ocean pueden simplemente crear una rama en el diseño maestro para explorar ideas alternativas. La rama se basa en el modelo en un punto determinado del desarrollo, por lo que es fácil ver qué cambios se produjeron después de la rama.

Si el equipo acepta integrar una o varias ramas en el modelo, puede volver a combinar de forma selectiva los mejores elementos de varios diseños en el diseño principal. Esto agiliza el diseño conceptual con capacidades que no eran posibles con el sistema CAD anterior de Forever Oceans.

Hacer crecer la tecnología que hace crecer a los peces

Mientras demuestra su modelo de negocios en Panamá, Forever Oceans está sentando las bases para ingresar a otras geografías en latitudes tropicales de todo el mundo. A medida que la empresa crezca y mejore sus tecnologías, Piispanen espera que Onshape desempeñe un papel importante para ayudar a su equipo a alcanzar sus objetivos.

«Onshape es una herramienta fundamental que nos permite desarrollar la tecnología en alta mar que utilizamos para criar nuestros peces», afirma. «La forma en que alimentamos a nuestros peces es a través de la tecnología. Y la forma en que se desarrolla nuestra tecnología es a través de Onshape. Sin Onshape, no podríamos seguir ampliando nuestra suite tecnológica ni madurar de la forma en que lo hacemos actualmente».