acuicultura

Desarrollo de un modelo integrado conceptual de estimación para el crecimiento de los peces y las necesidades de alimentación en la gestión de la cadena de suministro de acuicultura

En la acuicultura, los alimentos representan un factor importante en la estructura de sus costos de producción, pudiendo representar más del 70% del total. Para los acuicultores de Indonesia es esencial contar con estimaciones de requerimientos de alimentos y tamaño de cosecha, por lo que esta propuesta de modelo conceptual se puede implementar con miras a mejorar la rentabilidad de sus cultivos. Para los acuícultores de Indonesia (país en donde se aplicó este modelo).

Con el rápido desarrollo de la pesca continental, los problemas que se enfrentan son cada vez más diversos, desde graves problemas ecológicos hasta impactos ambientales como la hipernitrificación causada por los sedimentos debido al exceso de alimentación.

En tal sentido, es necesario contar con un sistema de aplicación integrado que pueda estimar con precisión las necesidades de alimentación y estimar el tamaño de cosecha, conectado a la gestión de la cadena de suministro de la acuicultura.

Se han desarrollado diversos sistemas de estimación, los cuales se centran en factores como peso de la masa de los peces (mediante análisis de imágenes y redes neuronales, y sistema de reflexión infrarroja), longitud de los peces (por medio de sistema estereoscópico submarino), número de peces en el estanque (a través de clasificación de densidad de imágenes y regresión local), alimentación automática basada en el protocolo de alimentación estándar (SFP, por sus siglas en inglés) y uso de métodos híbridos en la determinación de la cantidad de alimento utilizado en forma de bioenergética factorial y control de lógica difusa.

“En definitiva, la aplicación de la tecnología en la acuicultura muestra que un enfoque tecnológico en la determinación de las estimaciones y la supervisión del proceso de cultivo puede aumentar significativamente su rentabilidad.”

En este estudio se realiza una revisión bibliográfica sobre los desarrollos más recientes en acuicultura, y se propone un diseño del ecosistema y el modelo conceptual del sistema de estimación enfocado en la cadena de suministro digital (DSC, por sus siglas en inglés), con la expectativa de mejorar la rentabilidad de los productores.

Proceso de mapeo sistemático

Se realizó un Estudio de Mapeo Sistemático (SMS, por sus siglas en inglés) para construir un esquema claro y estructurado de investigación en ingeniería de software. El análisis de los resultados se centra en la frecuencia de las publicaciones que comparten la misma categoría.

“El primer paso para llevar a cabo este tipo de estudio es definir la pregunta de investigación y, luego, revisar el ámbito de aplicación. A partir de una pregunta de investigación predeterminada, el proceso de búsqueda de artículos se efectúa determinando las palabras clave en función de la pregunta definida anteriormente.”

El proceso de búsqueda de artículos se ejecuta utilizando los operadores “OR” y “AND” para obtener los resultados adecuados, centrándose en los artículos publicados después de 2010 y elaborados a través de las fuentes de revistas ScienceDirect, IEEE y Emerald.

Al realizar las búsquedas, se emplearon criterios de inclusión y exclusión para filtrar los artículos encontrados, con la finalidad de limitar la relevancia y la calidad de los mismos.

Resultado y discusión

Tras el proceso de búsqueda y la lectura del título y el resumen de cada artículo, se procedió a su clasificación según las características y el enfoque de cada investigación.

A tal efecto, se establecieron en seis categorías, a saber: investigación de validación, investigación de evaluación, propuesta de solución, artículos filosóficos, artículos de opinión y artículos basados en la experiencia (Tabla 1).

acuicultura

Los resultados de la clasificación se organizan según seis áreas o variables que afectan al proceso de la acuicultura, las cuales son: alimentación, agua, dimensión, crecimiento, comportamiento y gestión.

Una vez realizado el proceso de análisis de cada tema de investigación, el último paso es identificar el uso de los enfoques tecnológicos que se llevaron a cabo. Se trata de saber si se integra con la gestión de la cadena de suministro de la pesquería o se mantiene aislada como una innovación que mejora ciertos factores en el proceso de cultivo.

Este análisis se realiza para conocer el grado de integración en la gestión de la cadena de suministro pesquera.

Cadena de suministro digital (DSC)

Se trata de un proceso inteligente, basado en el valor y eficiente para generar nuevas formas de ingresos y valor en negocios u organizaciones, mediante el aprovechamiento de nuevos enfoques y nuevas tecnologías.

“La DSC ha llevado un cambio rápido e innovaciones al sector de la cadena de suministro y la industria logística.”

El diseño de un proceso eficaz de gestión de la cadena de suministro con el apoyo de la transformación de la DSC puede iniciarse mediante la integración, el análisis, la automatización, la reconfiguración y la digitalización.

La digitalización en la acuicultura

Los alimentos son un factor importante en la estructura de los costos de producción, pudiendo llegar a representar más del 70% del total.

“En el sector de la distribución y la comercialización, los productos de la pesca requieren tiempo.”

Si los productos listos para la cosecha no se distribuyen inmediatamente, el proceso de cultivo incurrirá en un costo mucho mayor porque la necesidad de alimentación y cuidado también aumenta. 

Sin embargo, de acuerdo con los artículos revisados, todavía existen mínimas innovaciones que parten del punto de vista de la cadena de suministro de la pesca.

Esto puede hacerse integrando todas las etapas del proceso de acuicultura, prestando atención a su impacto en la rentabilidad.

Metodología

La metodología desarrollada en este estudio se divide en dos partes. La primera se concentró en identificar los últimos avances tecnológicos en el sector de la acuicultura, durante la cual se encontraron vacíos en las áreas de investigación.

“En la segunda, partiendo de los vacíos detectados y los datos obtenidos de los estudios de casos sobre el terreno, el autor formuló un modelo conceptual basado en la digitalización en el DSC.”

Se realizó un estudio de caso con la Asociación de Empresarios del Bagre de Indonesia (AEBI) para comprender cómo la digitalización puede ayudar a mejorar la rentabilidad de los acuicultores mediante la integración del proceso de las cadenas de suministro.

Diseño del ecosistema y modelo conceptual del sistema de estimación integrado

Partiendo de las carencias en materia de investigación y de los problemas identificados a partir de los datos recogidos a través la AEBI en el campo, este estudio propuso un diseño de ecosistema y un modelo conceptual del sistema que pretende digitalizar integrando a acuicultores, proveedores y compradores de alimentos en una aplicación del ecosistema.

“Contando con la asociación en funciones de asesoría, los cuatro actores del proceso de gestión de la cadena de suministro de la pesca pueden compartir información e integrarse entre sí, permitiendo así superar la resistencia al uso de la tecnología a nivel de los acuicultores.”

En la práctica, los datos de seguimiento son enviados por los acuicultores a los asesores a través de mensajes cortos o de las redes sociales para que estos puedan introducirlos en el sistema. 

Los datos de seguimiento pueden utilizarse posteriormente para adquirir alimentos y proporcionar información sobre el cronograma y el tamaño estimado de la cosecha a los posibles clientes, de modo que la cadena de suministro sea capaz de funcionar desde el principio hasta el final a través de una aplicación.

“La literatura sobre la cadena de suministro ha reconocido ampliamente el papel dominante de las tecnologías de información (TI), contribuyendo a mejorar el rendimiento operativo y competitivo en la cadena de suministro colaborativa.”

Afirman que las TI y la gestión de la cadena de suministro crean, en conjunto, cadenas de suministro digitalizadas. Las cadenas de suministro complejas pueden coordinarse eficazmente cuando, tanto la unidad central como sus socios, se han dotado de una infraestructura de TI al mismo nivel.

El modelo conceptual del sistema se construyó con un enfoque de sistema de estimación que se integra con el ecosistema de gestión de la cadena de suministro, los requerimientos estimados de alimentos se pueden incluir durante el proceso de planificación del cultivo para que los acuicultores obtengan directamente una estimación de la mayor parte del gasto para un determinado número de peces en el estanque.

Asimismo, el proveedor contará con la información acerca de las necesidades de alimentos del sistema integrado.

“Luego, el proceso de determinación del período estimado de cosecha y el rendimiento de la cosecha pueden conocerse tras el proceso de seguimiento mediante el registro de los reportes de alimentación, peso de los peces y muertes de especímenes que se produzcan.”

El informe obtenido estima periódicamente fecha y tamaño de la cosecha a partir del informe de crecimiento del peso de los peces, el cual puede ser utilizado por el mercado de ventas y subastas para llevar la producción estimada de la cosecha al mercado, antes de su cosecha.

A partir del flujo del proceso conceptual del modelo anterior, el desarrollo posterior es mediante su implementación en casos reales en entornos industriales.

Conclusión

A partir de los resultados del análisis de la literatura, se puede concluir que el desarrollo de la tecnología de la información en la acuicultura se ha desarrollado ampliamente y se ha extendido de manera uniforme en todos los aspectos de su proceso productivo.

Sin embargo, las tecnologías identificadas en la revisión de la literatura se encuentran aisladas, sin integrarse con otros sistemas según lo contempla el concepto de integración en la gestión de la cadena de suministro.

A partir de los vacíos detectados en las investigaciones y de los datos recogidos en el campo, el autor formuló un diseño de ecosistema y un modelo conceptual de sistema de estimación que puede integrar a acuicultores, proveedores y clientes, junto a AEBI en calidad de asesor, en un ecosistema de aplicación.

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Futuras investigaciones pueden orientarse a las fases de implementación y evaluación del diseño del ecosistema y el modelo conceptual en entornos industriales reales.

Esta es una versión resumida desarrollada por el equipo editorial de Panorama Acuícola Magazine del artículo “DEVELOPMENT OF CONCEPTUAL MODEL INTEGRATED ESTIMATION SYSTEM FOR FISH GROWTH AND FEED REQUIREMENT IN AQUACULTURE SUPPLY CHAIN MANAGEMENT”, escrito por: MOHAMMAD ARDA DWI ARDIANTO Sepuluh Nopember Institute of Technology, MUDJAHIDIN – Sepuluh Nopember Institute of Technology .
La versión original fue publicada en 2021 a través PROCEDIA COMPUTER SCIENCE.
Se puede acceder a la versión completa a través de https://doi.org/10.1016/j.procs.2021.12.162.

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