Automatiser les fermes piscicoles en haute mer

Les humains surpêchent les océans et mangent du poisson plus vite qu'ils ne peuvent se réapprovisionner.

Selon l'Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture, près de 90 pour cent des populations de poissons étaient exploitées de manière durable en 1974, mais en 2019, ce chiffre est tombé à seulement 65 pour cent. Aujourd'hui, seuls 7,2 % des stocks de poissons sont sous-pêchés, ce qui témoigne d'un déclin significatif des pratiques de pêche durables.

Basée dans le Maryland, avec des installations R & D et des opérations à Hawaï et au Panama, Forever Oceans est une start-up spécialisée dans les technologies de l'aquaculture qui vise à inverser cette équation. « L'ancienne méthode de pêche n'est tout simplement pas efficace », déclare l'énoncé de mission de l'entreprise. « Nous avons donc réuni une super équipe de scientifiques, d'ingénieurs, de pêcheurs, de chefs, de nutritionnistes et d'humanitaires pour créer la plateforme aquacole la plus avancée de la planète sur le plan technologique. »

Forever Oceans a développé un système avancé pour élever des poissons dans des enclos robustes ancrés à plusieurs kilomètres des côtes avec un minimum de contact humain. Généralement automatisées, ces cages mesurent 50 mètres de diamètre et peuvent nourrir et surveiller l'état de 330 000 poissons par unité.

L'aquaculture traditionnelle a souvent lieu dans les fjords et les estuaires, plus près de la terre. Mais les petits plans d'eau ne peuvent pas disperser les effluents aussi bien que la haute mer. De plus, il existe un risque que des espèces non indigènes de poissons destinés à la consommation s'échappent et se mélangent à des espèces endémiques, perturbant ainsi l'écosystème.

Le système de hub propriétaire de Forever Oceans constitue une option plus durable. Le système est composé d'un poste d'amarrage, d'une barge et d'un enclos à poissons. Dans ces enclos, la Company élève des espèces très répandues sous les latitudes tropicales, de sorte que même les poissons évadés ne perturberont pas l'écosystème. L'objectif est de reproduire le plus fidèlement possible leurs conditions de vie dans la nature.

L'infrastructure de Forever Oceans comprend des capteurs pour surveiller les conditions météorologiques, les courants océaniques et d'autres conditions environnementales essentielles à l'état des poissons.

La première installation de Forever Oceans est située à 16 km des côtes du Panama et prévoit de construire des fermes piscicoles supplémentaires dans les eaux brésiliennes et indonésiennes. L'entreprise se concentre initialement sur l'élevage de Kanpachi, une espèce riche en nutriments et de qualité sushi qu'elle vend aux supermarchés et aux restaurants fins du monde entier.

Les outils PDM traditionnels s'avèrent inadéquats pour les équipes multidisciplinaires

Pour construire ses systèmes avancés, l'équipe de Forever Oceans s'appuie sur une expertise en ingénierie électrique, mécanique, logicielle et structurelle. La coordination des contributions de toutes ces disciplines devenait de plus en plus difficile, chaque domaine de l'ingénierie travaillant avec son propre logiciel. Trouver un moyen d'intégrer leurs fichiers en un seul endroit n'a pas été facile. L'équipe de développement du produit a d'abord essayé de faire appel à la solution de gestion des données d'Autodesk, Autodesk Vault, mais elle a été déçue par les fréquentes interruptions de travail.

Les systèmes traditionnels de gestion des données produits (PDM) basés sur des fichiers, tels qu'Autodesk Vault, obligent les membres de l'équipe à archiver et à extraire les fichiers pour éviter de surcharger le travail des autres. Cependant, ces systèmes amènent également par inadvertance les ingénieurs à se bloquer mutuellement la progression en limitant l'accès aux conceptions. Un seul utilisateur peut travailler sur un fichier à la fois.

Selon Piispanen, le PDM basé sur des fichiers tombait fréquemment en panne, entraînant des pertes de données et une perte de temps d'ingénierie. C'était particulièrement frustrant lorsque les membres de l'équipe essayaient d'archiver plusieurs fichiers. « En raison de l'enregistrement groupé, les fichiers se bloquaient tous les jours, même si nous avions de gros ordinateurs portables. Les données disparaîtraient, juste comme ça », se souvient-il.

Forever Oceans a décidé de passer à Onshape, un système de CAO et système PDM cloud natif qui inclut des outils de collaboration en temps réel et de simulation. Avec Onshape, il n'y a pas de système d'enregistrement et de départ et il n'y a pas de fichiers. Au lieu de cela, les membres de l'équipe travaillent simultanément sur une conception maître stockée dans le cloud. Chaque fois qu'un membre de l'équipe apporte une modification à la conception, tous les autres membres de l'équipe peuvent le voir se produire en temps réel.

Onshape, natif du cloud, élimine également le problème des fichiers perdus lorsqu'un utilisateur oublie de sauvegarder son travail. Le système sauvegarde et version les fichiers en continu en arrière-plan. Il n'y a donc pas d'heures perdues à recréer des données perdues.

Les outils de collaboration d'Onshape accélèrent la conception des produits de 25 %

Une fois que l'équipe de Forever Oceans est passée à Onshape, les pannes CAO et PDM ont cessé, explique Piispanen. Son équipe a trouvé Onshape intuitif et facile à utiliser, et a indiqué que la collaboration était également devenue beaucoup plus facile.

« Onshape permet à plusieurs membres de nos équipes à travers le monde, à Hawaï, à San Diego, au Panama, d'utiliser les mêmes documents simultanément », déclare-t-il. « Nous pouvons collaborer sur des projets que nous développons à Hawaï, tandis que nos ingénieurs de maintenance sur le terrain au Panama surveillent, vérifient et nous renvoient les informations à travers Onshape. »

Lorsqu'ils travaillent ensemble sur une conception, les ingénieurs peuvent laisser des commentaires liés à des pièces et à des assemblages spécifiques aussi facilement qu'en publiant un message sur les réseaux sociaux. Les notifications automatiques informent les autres membres de l'équipe qu'un changement ou un commentaire a été effectué. Cette transparence et cette communication automatisée réduisent le nombre de revues de conception auxquelles l'équipe doit participer, ce qui signifie que les ingénieurs peuvent consacrer plus de temps à leur travail.

« Onshape nous permet probablement d'économiser environ 25 %, voire plus, sur le temps que nous consacrons au développement de conceptions en CAO », explique Piispanen. « Je dois être honnête, il y a eu beaucoup de frustration, de retouches, d'attente et de résolution des problèmes avant que nous ne commencions à changer. »

L'amélioration de la collaboration et de la communication en matière de CAO ne se limite pas à l'équipe d'ingénierie. Les conceptions peuvent désormais être partagées via un simple lien et envoyées instantanément à la fabrication, à la direction et à d'autres parties prenantes clés, même à celles qui n'ont pas de forfait à Onshape.

Il n'est plus possible de partager des conceptions 3D avec des croquis de serviettes, des captures d'écran ou de regarder par-dessus l'épaule de l'ingénieur. Désormais, tout le monde peut apporter des idées et faire part de ses commentaires rapidement et facilement.

Améliorer la conception conceptuelle grâce à la création de branches et à la fusion

Forever Oceans développe actuellement une nouvelle génération de ses hubs d'aquaculture en haute mer. Bien que l'entreprise ne sache pas exactement à quoi cela ressemblera, Piispanen affirme que la priorité est de « nourrir nos poissons de manière durable et de leur permettre de grandir le plus efficacement possible ».

Le développement en est actuellement à la phase de conception, ce qui signifie que les ingénieurs continuent d'affiner leurs modèles et d'expérimenter de multiples idées. « Il existe donc différentes propositions », explique Piispanen. " Comment voulons-nous faire X, Y et Z ? "

Traditionnellement, les ingénieurs élaborent les conceptions séparément, ce qui oblige les membres de l'équipe à développer de nouvelles idées de conception dans des fichiers CAO distincts, qui sont ensuite enregistrés, partagés et discutés.

Mais cette approche peut être compliquée. Que se passe-t-il si un concepteur mécanique modifie un composant qui a un impact sur la conception d'un concept développé par un ingénieur électricien ? Et si un ingénieur développait une idée sur la base d'une ancienne version de la conception ? Avec autant de pièces mobiles, il est facile de perdre de vue les idées et la façon dont elles s'intègrent dans la conception principale.

Grâce à la fonction de branchement et de fusion d'Onshape, les membres de l'équipe de Forever Ocean peuvent simplement créer une branche dans la conception principale pour explorer d'autres idées. La branche est basée sur le modèle à un certain point de développement, il est donc facile de voir quels changements ont eu lieu après la branche.

Si l'équipe accepte d'intégrer une ou plusieurs branches dans le modèle, elle peut fusionner de manière sélective les meilleurs éléments de plusieurs conceptions dans la conception principale. Cela permet de rationaliser la conception grâce à des fonctionnalités qui n'étaient pas possibles avec le précédent système de CAO de Forever Oceans.

Développer la technologie qui fait pousser le poisson

Tout en prouvant son modèle commercial au Panama, Forever Oceans jette les bases nécessaires pour pénétrer d'autres zones géographiques des latitudes tropicales du monde entier. Au fur et à mesure que l'entreprise grandit et améliore ses technologies, Piispanen s'attend à ce qu'Onshape joue un rôle majeur pour aider son équipe à atteindre ses objectifs.

« Onshape est un outil essentiel qui nous permet de développer la technologie hauturière que nous utilisons pour élever nos poissons », déclare-t-il. « La façon dont nous nourrissons nos poissons repose sur la technologie. Et c'est grâce à Onshape que notre technologie est développée. Sans Onshape, nous ne serions pas en mesure de continuer à développer notre suite technologique et de progresser comme nous le faisons actuellement. »