Aplicación de la Digitalización a los procesos de Descarbonización
BUENOS DIAS, SOY ANIBAL REÑONES, DIRECTOR DE PROGRAMAS PARA SISTEMAS INDUSTRIALES Y DIGITALES EN CARTIF. HOY VOY A REVISAR COMO LA DIGITALIZACION —ES DECIR, USAR DATOS, MODELOS Y CONTROL PARA TOMAR MEJORES DECISIONES EN TIEMPO REAL— SE APLICA A LA DESCARBONIZACION DE LOS PROCESOS PRODUCTIVOS, O SEA, REDUCIR LAS EMISIONES DE DIOXIDO DE CARBONO (CO₂) Y OTROS GASES DE EFECTO INVERNADERO (GEI).
Anibal Reñones SISTEMAS INDUSTRIALES Y DIGITALES
EN LOS PROCESOS DE FABRICACION HAY MULTIPLES ALTERNATIVAS PARA ABORDAR SU DESCARBONIZACION, PERO TENEMOS QUE ACTUAR DE FORMA SISTEMICA.
LA FABRICA Y SUS PROCESOS PRODUCTIVOS CONSTITUYEN UN SISTEMA ABIERTO CON SUS ENTRADAS, PROCESOS DE TRANSFORMACION QUE GENERAN SALIDAS Y TIENEN UN IMPACTO EN EMISIONES QUE PRETENDEMOS MITIGAR O ELIMINAR.
DESCARBONIZAR NO ES SOLO CAMBIAR UNA MAQUINA POR UNA MAS EFICIENTE.
… ESTA PARTE DE LA DERECHA REPRESENTA EL CICLO DE VIDA DEL PRODUCTO FABRICADO.
ALGO ASI ...
PARA UNA DESCARBONIZACION PLENA DEBEMOS ACTUAR EN TODO EL SISTEMA: EN LA ENERGIA CONSUMIDA …
… LAS MATERIAS PRIMAS USADAS INCLUIDOS RECURSOS NATURALES COMO EL AGUA …
VAMOS A REALIZAR UNA SIMPLIFICACIÓN DE LA FÁBRICA Y SUS PROCESOS QUE NOS PERMITA REVISAR LAS DIFERENTES ALTERNATIVAS EN UN TIEMPO RAZONABLE.
… PROCESOS DE TRANSFORMACION COMO UN SECADO …
LA TRANSFORMACION QUE SE PERSIGUE EXIGE TRANSPARENCIA, TRAZABILIDAD Y CONTROL, PILARES QUE NOS APORTA LA DIGITALIZACION. … EL PRODUCTO FABRICADO …
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… Y SU USO Y FIN DE VIDA; EN DEFINITIVA, SU CICLO DE VIDA COMPLETO
¿COMO ATACAR TODA ESTA COMPLEJIDAD DE LA DESCARBONIZACION CON LA DIGITALIZACION? ¿POR DONDE EMPEZAMOS EL PROCESO?
LA CLAVE: DIVIDE Y VENCERAS. ES NECESARIO ACTUAR EN VARIOS FRENTES O PALANCAS Y EFECTUAR ACCIONES DIRIGIDAS POR LA DIGITALIZACION.
LA PRIMERA PALANCA DE ACTUACION LA CONSTITTUYE LO QUE PODEMOS DENOMINAR PROCESO PRODUCTIVO DIRECTO, QUE INCLUYE LA ENERGIA, EL CONTROL DE LOS PROCESOS DE FABRICACION Y LA GESTION DE LAS EMISIONES.
LA SEGUNDA PALANCA SON LOS RECURSOS NATURALES Y MATERIAS PRIMAS, QUE INCLUYEN LA CIRCULARIDAD Y EFICIENCIA DE RECURSOS, EL USO DE MATERIAS PRIMAS ALTERNATIVAS Y APROVECHAR LOS SUBPRODUCTOS.
LA ULTIMA PALANCA EXIGE ACTUAR SOBRE EL SISTEMA PRODUCTO-MERCADO QUE DEMANDA PRODUCTOS SOSTENIBLES, MODELOS DE NEGOCIO CIRCULARES Y MEJOR TRAZABILIDAD Y VERIFICACIÓN DEL PROCESO.
COMENCEMOS CON LAS PALANCAS SOBRE EL PROCESO DIRECTO … … COMO HEMOS DICHO ACTUAMOS SOBRE TRES ASPECTOS: CONSEGUIR UNA ENERGIA LIMPIA, OPTIMIZAR EL PROCESO PRODUCTIVO Y GESTIONAR EL CARBONO PRODUCIDO.
DIGITALIZAR PERMITE UNA GESTION INTELIGENTE DEL MIX ENERGETICO YA QUE UNA FABRICA RARA VEZ CONSUME UN SOLO TIPO DE ENERGÍA.
PODEMOS OPTIMIZAR EL USO HORARIO DE CADA FUENTE Y DECIDIR CUANDO USAMOS ENERGIA DE LA RED RED O RENOVABLES.
TAMBIEN PODEMOS ACTIVAR ALMACENAMIENTO O POR EJEMPLO PRODUCIR CON H₂ SEGUN PRECIO DE VENTA O HUELLA AMBIENTAL DESEADA.
PLANIFICAR EL CONSUMO FUTURO SEGUN LA PRODUCCION PERMITE SINCRONIZAR LA GENERACION DE ENERGIA RENOVABLE (SOLAR, EOLICA, ...) Y PLANIFICAR LOTES DE FABRICACION PARA MINIMIZAR PICOS DE CONSUMO.
CON LA DIGITALIZACION, LA FABRICA PASA A SER UN “PROSUMER” QUE GESTIONA ACTIVAMENTE SU CONSUMO Y GENERACION Y SE CONVIERTE EN UN ACTOR EN EL MERCADO ENERGETICO.
OTRO ASPECTO ES LA OPTIMIZACION DINAMICA DEL CONTROL DEL PROCESO DONDE PODEMOS, POR EJEMPLO, REDUCIR EL INPUT ENERGETICO POR UNIDAD PRODUCIDA.
SI EL PRECIO O LA HUELLA DE LA ENERGIA SUBE, EL PROCESO PUEDE AUTOMATICAMENTE BAJAR TEMPERATURAS O VELOCIDADES EN OPERACIONES NO CRITICAS Y ALMACENAR PRODUCTOS INTERMEDIOS PARA MANTENER LA PRODUCCION.
CON AYUDA DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL PODEMOS PREDECIR LAS VARIABLES REPRESENTATIVAS DE UN PROCESO, PARA POSTERIORMENTE OPTMIZAR SU CONTROL DE FORMA QUE, POR EJEMPLO, SE MINIMICE LA ENERGIA CONSUMIDA Y SE CUMPLAN UNAS RESTRICCIONES DEL PROCESO QUE GARANTICEN LA CALIDAD PERSEGUIDA COMO RESPETAR UNA TEMPERATURA MAXIMA EN UN SECADO DE MATERIA PRIMA O UN TIEMPO LIMITE EN UNA REACCION. EL RESULTADO SON LOS PARAMETROS DE CONTROL OPTIMOS DEL PROCESO (P2) QUE PUEDEN ACTUALIZARSE DE FORMA CONTINUA.
UN ULTIMO ASPECTO DE LA PLANCA DE PROCESO DIRECTO ESTA EN LA GESTION DEL CARBONO QUE SI O SI NO PODEMOS EVITAR GENERAR.
SEGUIMOS CON LA PALANCA SOBRE RECURSOS Y MATERIAS PRIMAS, DONDE LA DIGITALIZACION REDUCE EL CONSUMO DE RECURSOS NATURALES Y MEJORA LA CIRCULARIDAD; POR EJEMPLO, AJUSTANDO EL PROCESO EN FUNCION DE LA CALIDAD DE MATERIAS PRIMAS SECUNDARIAS O REUTILIZANDO SUBPRODUCTOS COMO NUEVO RECURSO.
SE BUSCA UNA CAPTURA Y VALORIZACION DE CO₂ CONECTADA A DATOS DE PROCESO.
VALORIZAR A TRAVES DE QUÍMICA BASADA EN EL CARBONO QUE TRANSFORMA EL CO₂ CAPTURADO EN INTERMEDIOS QUÍMICOS APTOS PARA CREAR COMBUSTIBLES SINTETICOS O PRODUCTOS QUÍMICOS DE ALTO VALOR.
OTRAS OPCIONES INCLUYEN BIOPROCESOS Y RUTAS BIOQUIMICAS USANDO MICROORGANISMOS, ENZIMAS O P.E. ALGAS PARA CONVERTIR CO₂ EN BIOMATERIALES O COMPUESTOS INTERMEDIOS,
Y FINALMENTE, MEDIR EL CO₂ EVITADO.
EN EL CONTEXTO ACTUAL DE LA ECONOMIA CIRCULAR LA FABRICA RECIBE MATERIAS PRIMAS CON DISTINTA CALIDAD, ESPECIALMENTE AL INCORPORAR MATERIAS PRIMAS SECUNDARIAS *
EL USO DE TECNICAS DIGITALES COMO LA VISION ARTIFICIAL NOS PERMITEN ANALIZAR LA CALIDAD Y COMPOSICION DE ESTOS MATERIALES AJUSTANDO LA FABRICACION CON CADA LOTE RECIBIDO …
… TODA ESTA INFORMACION PUEDE SER USADA EN GEMELOS DIGITALES Y CONTROL AVANZADO (COMO EN LA PALANCA DEL PROCESO DIRECTO) PARA REDUCIR CONSUMO DE ENERGIA, AGUA Y VARIABILIDAD.
COMO EN EL CASO DE LAS EMISIONES, DETERMINADOS RESIDUOS NO EVITABLES PUEDEN TRANSFORMARSE EN NUEVOS MATERIAS PRIMAS SECUNDARIAS Y CONTRIBUIR A LA CIRCULARIDAD EN OTRAS FABRICAS.
TERMINAMOS NUESTRO VIAJE CON LA PALANCA CENTRADA EN EL SISTEMA PRODUCTO-MERCADO. LA DIGITALIZACION COMPLETA PERMITE DEMOSTRAR LA DESCARBONIZACION, ABRIR MERCADOS Y CREAR NUEVOS MODELOS DE NEGOCIO CIRCULARES.
SOSTENIBLES
TODAS LAS HERRAMIENTAS DE DIGITALIZACION MOSTRADAS NOS PERMITEN ASEGURAR UNA TRAZABILIDAD COMPLETA DEL CICLO DE VIDA CAPTURANDO SUS DATOS ASOCIADOS.
ESTA TRAZABILIDAD SE TRANSFORMA FACILMENTE EN UN REGISTRO DE LA HUELLA DE CARBONO DEL PRODUCTO, INFORMACION NECESARIA PARA CREAR EL DENOMINADO: PASAPORTE DIGITAL DE PRODUCTO.
DICHO PASAPORTE PERMITE DEMOSTRAR AL CLIENTE LA REDUCCIÓN REAL DE EMISIONES. ASI, LA DESCARBONIZACION SE CONVIERTE EN UN VALOR DE MERCADO.
LAS TRES PALANCAS QUE HEMOS VISTO NOS AYUDAN A CUBRIR DE FORMA ESTRATEGICA EL CICLO COMPLETO DE CAMBIO ASOCIADO A LA DESCARBONIZACION …
… (1) RECURSOS Y MATERIAS PRIMAS: LA APLICACION DE IA, VISION ARTIFICIAL Y GEMELOS DIGITALES MEJORAN LA EFICIENCIA DEL PROCESO Y HABILITAN EL USO DE MATERIAS PRIMAS SECUNDARIAS …
… (2) ENERGIA LIMPIA: LA DIGITALIZACION PERMITE ELEGIR LA ENERGIA MAS LIMPIA DISPONIBLE, OPTIMIZAR CONSUMOS Y CUANTIFICAR CO₂ EVITADO …
… (3) SISTEMA PRODUCTOMERCADO: EL PASAPORTE DIGITAL Y LA TRAZABILIDAD PERMITEN DEMOSTRAR LA DESCARBONIZACION Y ACTIVAR MODELOS DE NEGOCIO CIRCULARES.
* LAS MATERIAS PRIMAS SECUNDARIAS SON SUSTANCIAS RECICLADAS O REUTILIZADAS QUE VUELVEN A LA CADENA PRODUCTIVA COMO MATERIAS PRIMAS.
EL CLIENTE PUEDE COMPARAR PRODUCTOS ANTES DE SU COMPRA O PUEDE CONOCER QUE PASARÁ CON EL PRODUCTO AL FINAL DE SU VIDA UTIL. ESTOS SON ALGUNOS DE LAS UTILIDADES DEL PASAPORTE DIGITAL DE PRODUCTO, HERRAMIENTA FUNDAMENTAL PARA HABILITAR EL POTENCIAL DE NUEVOS MODELOS DE NEGOCIO CIRCULARES.
COMO VEMOS, LA DIGITALIZACIÓN NO ES SOLO UNA HERRAMIENTA PARA “VER LOS DATOS”, SINO PARA TRANSFORMAR PROCESOS Y REDUCIR EMISIONES. LA DESCARBONIZACIÓN SE CONSIGUE EN LA OPERACIÓN DIARIA: CON CONTROL, INTELIGENCIA Y TRAZABILIDAD. ¡GRACIAS POR LA ATENCION PRESTADA!