Automatizzazione degli allevamenti ittici in acque profonde

Gli esseri umani stanno pescando troppo negli oceani, mangiando pesce più velocemente di quanto possano rifornirsi da soli.

Secondo l'Organizzazione delle Nazioni Unite per l'alimentazione e l'agricoltura, quasi il 90% delle popolazioni ittiche veniva pescato in modo sostenibile nel 1974, ma nel 2019 questo numero è sceso ad appena il 65%. Oggi, solo il 7,2% degli stock ittici è sottosfruttato, il che mostra un calo significativo delle pratiche di pesca sostenibili.

Con sede nel Maryland, con strutture e operazioni R & D nelle Hawaii e a Panama, Forever Oceans è una startup tecnologica per l'acquacoltura dedita a invertire questa equazione. «Il vecchio modo di pescare semplicemente non fa per te», dichiara la dichiarazione d'intenti dell'azienda. «Quindi abbiamo riunito un super team di scienziati, ingegneri, pescatori, chef, nutrizionisti e operatori umanitari per costruire la piattaforma di acquacoltura tecnologicamente più avanzata del pianeta».

Forever Oceans ha sviluppato un sistema avanzato per allevare pesci in robusti recinti ancorati a diverse miglia dalla costa con il minimo contatto umano. Per lo più automatizzate, queste gabbie misurano 50 metri di diametro e possono nutrire e monitorare la salute di fino a 330.000 pesci per unità.

L'acquacoltura tradizionale si svolge spesso nei fiordi e negli estuari, più vicini alla terraferma. Ma i corpi idrici più piccoli non possono disperdere gli effluenti così come l'oceano aperto. Inoltre, c'è il rischio che specie non autoctone di pesci destinati all'alimentazione scappino e si mescolino con specie endemiche e distruggano l'ecosistema.

Il sistema hub proprietario di Forever Oceans offre un'opzione più sostenibile. Il sistema è composto da un ormeggio, una chiatta e il recinto per i pesci. All'interno di questi recinti, l'azienda alleva specie che si trovano ampiamente alle latitudini tropicali, in modo che anche i pesci fuggiti non distruggano l'ecosistema. L'obiettivo è riprodurre il più fedelmente possibile le loro condizioni di vita in natura.

L'infrastruttura Forever Oceans include sensori per monitorare il tempo, le correnti oceaniche e altre condizioni ambientali critiche per la salute dei pesci.

Il primo impianto di Forever Oceans si trova a 10 miglia dalla costa di Panama e prevede di costruire ulteriori allevamenti ittici nelle acque brasiliane e indonesiane. L'azienda si concentra inizialmente sull'allevamento di Kanpachi, una specie ricca di nutrienti e adatta al sushi che vende a supermercati e ristoranti raffinati in tutto il mondo.

Gli strumenti PDM tradizionali si dimostrano inadeguati per i team multidisciplinari

Per realizzare i suoi sistemi avanzati, il team di Forever Oceans attinge all'esperienza nell'ingegneria elettrica, meccanica, software e strutturale. Coordinare gli input di tutte quelle discipline stava diventando sempre più difficile, con ogni area ingegneristica che lavorava con il proprio software. Trovare un modo per integrare i loro file in un unico posto non è stato facile. Il team di sviluppo del prodotto ha inizialmente provato a utilizzare la soluzione di gestione dei dati di Autodesk, Autodesk Vault, ma è stato frustrato dalle frequenti interruzioni del lavoro.

I tradizionali sistemi di gestione dei dati di prodotto (PDM) basati su file, come Autodesk Vault, richiedono ai membri del team di effettuare il check-in e il check-out dei file per evitare di sovrascrivere il lavoro degli altri. Tuttavia, questi sistemi inducono anche inavvertitamente gli ingegneri a bloccare i progressi reciproci limitando l'accesso ai progetti. Un solo utente può lavorare su un file alla volta.

Secondo Piispanen, il PDM basato su file si bloccava spesso, con conseguente perdita di dati e perdite di tempo di progettazione. È stato particolarmente frustrante quando i membri del team hanno provato a archiviare più file. «Con il check-in di massa, i file si bloccavano ogni giorno, anche se abbiamo laptop pesanti. I dati scomparirebbero, proprio così», ricorda.

Forever Oceans ha deciso di passare a Onshape, un sistema CAD e PDM cloud-native che include strumenti di collaborazione e simulazione in tempo reale. Con Onshape, non esiste un sistema di check-in/check-out e non ci sono file. Invece, i membri del team lavorano contemporaneamente su un progetto principale archiviato nel cloud. Ogni volta che un membro del team apporta una modifica al progetto, tutti gli altri membri del team possono vederla accadere in tempo reale.

Onshape, cloud-native, elimina anche il problema della perdita dei file quando un utente dimentica di salvare il proprio lavoro. Il sistema salva e modifica continuamente i file dietro le quinte. Quindi non ci sono ore sprecate a ricreare i dati persi.

Gli strumenti di collaborazione di Onshape velocizzano la progettazione dei prodotti del 25%

Una volta che il team di Forever Oceans è passato a Onshape, i crash CAD e PDM sono cessati, afferma Piispanen. Il suo team ha trovato Onshape intuitivo e facile da usare, segnalando che anche la collaborazione è diventata notevolmente più semplice.

«Onshape consente a più membri dei nostri team in tutto il mondo, alle Hawaii, San Diego, Panama, di utilizzare tutti gli stessi documenti contemporaneamente», afferma. «Possiamo collaborare a progetti che sviluppiamo alle Hawaii, mentre i nostri tecnici dell'assistenza sul campo a Panama monitorano, verificano e ci inviano informazioni tramite Onshape».

Quando collaborano su un progetto, gli ingegneri possono lasciare commenti etichettati su parti e assiemi specifici con la stessa facilità con cui pubblicano un messaggio sui social media. Le notifiche automatiche informano gli altri membri del team che è avvenuta una modifica o un commento. La trasparenza e la comunicazione automatizzata riducono al minimo il numero di Design Review a cui il team deve partecipare, il che significa che gli ingegneri possono dedicare più tempo al loro lavoro.

«Onshape ci fa risparmiare probabilmente circa il 25 percento, se non di più, nella quantità di tempo che utilizziamo per sviluppare progetti in CAD», afferma Piispanen. «Sarò onesto, c'è stata molta frustrazione, rilavorazione, attesa e risoluzione dei problemi prima di cambiare».

L'aumento della collaborazione e della comunicazione CAD si estende anche al di là del team di progettazione. I progetti possono ora essere condivisi con un semplice collegamento e inviati istantaneamente alla produzione, alla gestione e ad altre parti interessate chiave, anche a coloro che non hanno un abbonamento a Onshape.

Non è più necessario condividere progetti 3D con schizzi su tovagliolo, schermate o guardare alle spalle dell'ingegnere. Ora chiunque può contribuire con idee e fornire feedback in modo rapido e conveniente.

Miglioramento del progetto concettuale con Branching e fusione

Forever Oceans sta sviluppando una nuova generazione di centri di acquacoltura in mare aperto. Sebbene l'azienda sia a bocca aperta su come sarà esattamente, Piispanen afferma che la priorità è «nutrire i nostri pesci in modo sostenibile e farlo in modo che siano in grado di crescere nel modo più efficace possibile».

Lo sviluppo è attualmente in fase di progettazione concettuale, il che significa che gli ingegneri stanno ancora perfezionando i loro modelli e sperimentando più idee. «Quindi ci sono diverse proposte», afferma Piispanen. " Come vogliamo fare X, Y e Z? "

Tradizionalmente, gli ingegneri eseguono i progetti concettuali separatamente, richiedendo ai membri del team di sviluppare nuove idee di progettazione in file CAD separati, che vengono poi salvati, condivisi e discussi.

Ma questo approccio può essere complicato. E se qualcuno che si occupa di progettazione meccanica modifica un componente che influisce su un concept design sviluppato da un ingegnere elettronico? E se un ingegnere sviluppasse un'idea basata su una vecchia versione del progetto? Con così tante parti mobili, è facile perdere la cognizione delle idee e del modo in cui si inseriscono nel progetto principale.

Utilizzando la funzione Branching and Merging di Onshape, i membri del team di Forever Ocean possono semplicemente creare un ramo nel master progetto per esplorare idee alternative. Il ramo si basa sul modello in un determinato punto dello sviluppo, quindi è facile vedere quali modifiche sono avvenute dopo il ramo.

Se il team accetta di integrare uno o più rami nel modello, può unire selettivamente gli elementi migliori di più progetti nel progetto principale. Questo semplifica il progetto concettuale con funzionalità che non erano possibili con il precedente sistema CAD di Forever Oceans.

Sviluppare la tecnologia che fa crescere i pesci

Mentre dimostra il suo modello di business a Panama, Forever Oceans sta gettando le basi per entrare in altre aree geografiche alle latitudini tropicali di tutto il mondo. Man mano che l'azienda cresce e migliora le sue tecnologie, Piispanen afferma di aspettarsi che Onshape svolga un ruolo importante nell'aiutare il suo team a raggiungere i suoi obiettivi.

«Onshape è uno strumento fondamentale che ci consente di far crescere la tecnologia offshore che utilizziamo per far crescere i nostri pesci», afferma. «Il modo in cui nutriamo i nostri pesci è attraverso la tecnologia. E il modo in cui la nostra tecnologia viene sviluppata è tramite Onshape. Senza Onshape, non saremmo in grado di continuare a far crescere la nostra suite tecnologica e maturare nel modo in cui siamo attualmente».