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透過控制技術實現永續發展

創新方法如何幫助Sustainable Blue創造清潔、安全且可持續的魚類生產環境

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海洋中的魚群

挑戰

  • 在不犧牲品質或永續性的前提下擴大魚類生產規模

解決方案

  • CompactLogixTM 1769
  • POINT I/OTM 1734
  • PowerFlex® 525
  • PowerFlex® 755
  • Stratix® 5700
  • Stratix® 8300
  • E1 PlusTM 和 E300

成果

  • 端到端流程控制-閉環系統確保清潔、環保的生產環境
  • 擴展能力-從最初的80噸鮭魚,環境現在可容納超過1000噸
  • 可用性以降低風險-設置保護措施以限制因高失敗成本而產生的風險
  • 業務差異化-對道德和永續生產的無與倫比承諾,提升產品在市場上的吸引力

全球魚類和海鮮產量已在過去50年中增加了四倍,隨著水產養殖——魚類和海鮮養殖的實踐——現已超越野生捕撈漁業。在此背景下,消費者對魚類產品的口味和偏好也在改變——不僅追求最佳風味,也要求更道德且可持續的生產方式。

為了回應消費者需求的這一變化,位於新斯科舍省的鮭魚養殖場Sustainable Blue開創了一種新型養殖方法,優化了繁殖與培育過程的品質與可持續性。在Fairfield Control Systems、BlueTech Systems及Rockwell Automation的協助下,Sustainable Blue整合了先進的控制解決方案,以提升其養殖場網絡的水處理與純度。該公司現正專注於擴大營運規模,進軍新市場並服務更多消費者。

將可持續願景化為現實

Sustainable Blue的故事始於大西洋彼岸的英國普利茅斯。Jeremy Lee博士同時擔任BlueTech技術總監及Sustainable Blue技術長,擁有25年設計循環水養殖系統(RAS)的經驗,曾開發普利茅斯國家海洋水族館所用的水處理系統。2008年,Lee博士開始了一項雄心勃勃的計畫,將其處理技術應用於快速發展的鮭魚養殖產業。

在發現加拿大東部的商機後,Lee博士創立了Sustainable Blue,作為一個內陸養殖場,目標是為鮭魚提供安全且受控的成長環境。在這個養殖場中,魚類從海洋引入,經過12個月的繁殖,最終銷售給包括主要超市和餐廳在內的客戶。

雖然陸基養殖是高效的魚類繁殖方式,但傳統上這種做法存在某些權衡。在一般情況下,漁場需維持與開放海域的互動以進行排放與補充,這帶來了幾項潛在問題。

首先,它會改變養殖場用水的溫度,限制漁場對繁殖過程的控制。其次,進水可能含有疾病或其他雜質,影響品質與安全。第三,這通常會影響風味,產生所謂的「土腥味」,這是土臭素這種化合物在許多陸基養殖系統中產生,帶來獨特且令人不悅的氣味。

因此,內陸養殖場難以持續為客戶提供新鮮、潔淨的產品。Lee博士致力於開發一套無需外部供水的RAS系統,使養殖場能完全掌控水質純度,進而確保產品品質。他組建了一支團隊,包含系統整合商Fairfield Control Systems,以及Rockwell Automation的智能馬達控制技術,共同開發解決方案。

適應以降低風險

Fairfield Control Systems作為公司核心特色,善於在風險中成長。該公司以承接其他公司避之唯恐不及的高風險任務而聞名,專精於失敗成本高昂的專案,並以其在壓力下不屈服系統的開發實績建立了信譽。

根據Fairfield Control Systems工程總監Peter McMorrow的說法,這種風險管理方式有助於將公司定位為控制系統合作夥伴的差異化優勢。「我們在所有工作中都會運用自有的程序與原則,確保風險獲得緩解,失敗成本降至最低。我們的客戶知道,他們可以信賴我們會預想最壞情境並妥善規劃。」

Sustainable Blue的專案正屬於此類。在六個養殖場——Red Bank Road(RBR)1~6號——Sustainable Blue養殖超過1000噸魚類。若系統失效,魚類存活不超過10分鐘,潛在損失可達數百萬美元。因此,重點在於開發一套能承受壓力並具備應對極端情況能力的控制系統。

「我們一見到Lee博士,就知道我們能真正協助他的專案。他希望擴大營運規模,從房間大小的養殖場發展到足球場規模——但這樣的成長會帶來複雜性。他需要一個PartnerNetwork,能在從小規模到大規模生產的過程中於流程面協助他。我們非常認同這個養殖場的理念,也希望協助實現這個願景,」McMorrow補充道。

2016年,BlueTech(Sustainable Blue的技術部門)與Fairfield Control Systems合作,為RBR 3建置水處理系統。控制技術的選擇非常明確。Fairfield Control Systems與Rockwell Automation合作超過30年,並且是Rockwell Automation PartnerNetwork TM的銀級SI成員,而BlueTech也有使用Rockwell設備的經驗。兩家公司對Rockwell系統都非常熟悉,並有信心這些系統能確保標準化且易於維護的控制環境。

培育潔淨、健康的產品

團隊打造的控制解決方案在養殖場中發揮關鍵作用。設施內每個單元都配備100%循環的RAS系統,總計每小時處理5000噸水。過程控制系統為每個系統提供多項環境變數的閉環控制,如溫度、pH值、氧氣濃度與水壓。除了控制外,系統還能提供歷史數據報告,並具備警報處理解決方案,確保任何問題都能及時回應。

Lee博士表示,憑藉這套基礎設施,養殖場能以自給自足的方式運作——這在業界極為罕見。「魚類對環境極為敏感。我們魚缸內的溫度維持在最適合魚類生長與活力的嚴格範圍內,這意味著我們能在一半時間內養殖魚類,且無需添加任何抗生素或生長激素。此外,這套系統讓我們能從頭到尾完全透明、可見且可追溯,最終反映在水質純度與魚類風味上。」

這套系統的價值不僅體現在產品品質,更鞏固了養殖場的理念。

「這對我們團隊士氣有極大助益,因為大家都對可持續發展充滿熱情,」Lee博士解釋。「這也幫助我們吸引關心魚類福利與環境影響的客戶——是一個強大的行銷平台。」

隨著可擴展、可靠且高品質魚類養殖場的藍圖已經建立,Sustainable Blue正積極擴展營運,不僅在加拿大,也進軍其他市場。現有模式可確保這種成長不會以犧牲環境為代價。

「我們的產品不僅可持續且符合道德標準,還採取措施讓整體營運更環保。我們正轉向100%可再生能源,並計劃在新據點複製這一模式——養殖場越靠近終端客戶,供應鏈越短,對新鮮度與環保意識都有益,」Lee博士補充。

Lee博士肯定控制合作夥伴在協助他實現近15年來追求的願景所做的貢獻:「我們的養殖場流程繁重,雖然我們有許多優點,但人類在重複性與精確性任務上並不擅長,而這正是管理與調節RAS系統的需求。我們很快意識到自動化是我們早期發展所需。很高興能受惠於Fairfield Control Systems與Rockwell Automation的專業,讓魚類始終處於潔淨、極其清澈的環境中。」

已發佈 2023年5月16日

主題: Sustainability Food & Beverage Marine Distributed Control Systems Human Machine Interface Programmable Controllers PlantPAx
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