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El Blog de METRON

[Entrevista] Cómo entender el papel de la digitalización en el sector industrial

Energy Efficiency

27/abril/2021

La digitalización de la energía está en el centro de la transición digital de los industriales.  Pero ¿en qué consiste? ¿Cómo la transformación de los datos físicos en palancas digitales procesables permite avanzar hacia una mayor eficiencia energética? Matthieu Vivier lleva 4 años trabajando en METRON. Dirige el equipo de digitalización, formado por 7 personas situadas en 3 continentes (Asia, América Latina y Europa). Presenta el papel de la digitalización de la energía en la industria, su alcance y sus retos.

Es “The digitalization of energy means converting physical parameters into virtual data, so that they can be displayed and then studied using computer tools._ (1)

“La digitalización de la energía consiste en transformar mediciones físicas en datos virtuales para su visualización y posterior estudio mediante herramientas informáticas"

 

¿Cómo puede definirse la digitalización de la energía en el sector industrial?

En su acepción más común, la digitalización es la transformación de una cantidad física en un dato virtual que puede ser operado en un computador. 

Para las plantas industriales, digitalizar la energía es: 

  1. Recopilar de forma segura los datos energéticos físicos (temperatura, presión, velocidad, dimensiones y limitaciones del producto, etc.); no solo de las plantas industriales, sino también a través de fuentes de datos externas (precios de la energía, información meteorológica, etc.);
  2. Transformar las lecturas físicas en datos virtuales que puedan ser procesados en una red local, un computador o una máquina;
  3. Poner los datos a disposición para su análisis, tanto por parte de ingenieros energéticos como de expertos en ciencia de datos.

La digitalización es el primer paso esencial en la implementación de una gestión digital de la energía.

 

¿Por qué la digitalización de la energía es importante para el sector industrial?

A diferencia de los sistemas bancarios o médicos, la industria fue relativamente lenta en adoptar la digitalización, por dos razones claves

  • en los años 80, la energía era más barata;
  • la gran complejidad de los procesos industriales, a menudo únicos, y las limitaciones técnicas de la recopilación y el almacenamiento de datos limitaron su adopción

Con la llegada del cloud, que permitió la creación de servicios como el Machine Learning y la Data Science, la digitalización de la energía para las industrias ha adquirido un nuevo sentido: a los datos energéticos los industriales les pueden sacar provecho. Estos últimos entendieron la necesidad monitorear la energía con herramientas eficaces. Alcanzaron la madurez muy rápidamente instalando sensores y pantallas de control para recopilar multitud de indicadores físicos y permitir que su energía fuera analizada por sistemas más complejos, como los clouds . 

 

Además, la transición energética se ha convertido en una realidad —e incluso en una prioridad— para los fabricantes, que buscan soluciones para descarbonizar sus emisiones y reducir sus costos energéticos. Ahora pueden optar por consumir menos, o consumir mejor y en el momento oportuno, gracias al análisis de los datos energéticos y al arbitraje de los mercados energéticos desregulados (como, en América Latina, pero también cada vez más en Europa). 

Esto contribuye no sólo a la eficiencia energética, sino también al rendimiento industrial, optimizando el consumo de materias primas, manteniendo los estándares de calidad y reduciendo las pérdidas y los rechazos. 

 

Seguridad, interoperabilidad: ¿Cuáles son los retos de la digitalización para los industriales?

#1 Subir los datos correctos

La digitalización debe ser diseñada para la energía. Un proveedor de digitalización debe conocer a fondo el contexto para seleccionar los datos adecuados y las informaciones con valor agregado, para realizar análisis y obtener un mejor desempeño energético, evitando al mismo tiempo la recopilación de datos innecesarios.

Una solución digital agnóstica, capaz de recopilar datos cualesquiera que sea el equipo, su fabricante o los procesos en los que se utiliza. Esta gran flexibilidad permite buscar datos en cualquier perímetro, correlacionarlos durante la fase de análisis y obtener un valor agregado derivado. 

Los beneficios son directos para el industrial: conocimientos, monitoreo en tiempo real, alarmas para reaccionar lo antes posible y minimizar el impacto de las desviaciones, herramientas de simulación para anticipar las necesidades energéticas optimizadas de la planta, etc. De este modo, se localizan los problemas en seguida y puede actuarse con rapidez, con lo que al cabo del año se constata una clara diferencia.

 

#2 Garantizar la seguridad los datos

Prácticas tan conocidas como el espionaje industrial exigen que las plantas cumplan con los más altos estándares de seguridad en materia de datos. El peligro está en dos niveles: el almacenamiento (el lugar desde el que se accede a los datos) y la transmisión (cuando los datos salen del sitio o entran en el cloud). Para que los clientes no corran ningún riesgo, nos aseguramos de que las soluciones respeten las políticas de seguridad de cada planta o grupo industrial, y sean compatibles con los estándares más comunes y potentes del mercado, como los de AWS, Azure y OVH. 

Estos métodos varían de un grupo industrial a otro. Para garantizar la compatibilidad, es necesario elegir una solución digital que no se encierre en un método de seguridad y que siga siendo flexible para satisfacer un mercado de la seguridad, unas necesidades y una demanda que evolucionan constantemente, impulsadas por la búsqueda de mejoras. 

 

#3 Aprovechar la gran potencia de cálculo

La potencia y la capacidad de cálculo de los clouds son necesarias para ejecutar los algoritmos de inteligencia artificial y de Data Science. También permite a los industriales procesar una gran cantidad de datos en tiempo real y acceder a la plataforma de desempeño energético desde cualquier lugar del mundo. 

Otra gran ventaja del cloud es que permite a los clientes beneficiarse de una plataforma que se actualiza en tiempo real y, por tanto, cuenta con las últimas funcionalidades. Este proceso es imposible de replicar con servidores locales, que no son tan potentes como los de un centro de datos.

 

En METRON, ¿cuáles son las características específicas de la digitalización y cómo funciona?

La digitalización corresponde al seguimiento en tiempo real de la energía en las instalaciones del cliente mediante herramientas informáticas. El objetivo es lograr la eficiencia energética mediante el análisis de los datos. 

El equipo de digitalización establece la recopilación de datos en las plantas industriales y los envía de forma segura a nuestro cloud. Nuestro principal objetivo es permitir la recopilación fiable creando un enlace seguro con los sistemas de información del industrial. Somos el primer eslabón entre los datos recopilados y los que se analizarán posteriormente.

 

Una solución compatible

La solución METRON puede interactuar con los sistemas existentes. Por ejemplo, puede extraer datos de un EMS ya implantado o de un PLC de la red industrial.

Se trata de un valor agregado, que consolida el sistema existente y aumenta la madurez de las plantas al permitir, no solo el análisis en tiempo real de diversas fuentes de datos, sino también el análisis retroactivo de datos históricos

 

Recopilación de datos: ¿cuáles son los dos métodos posibles?

#1 Recuperar los datos directamente donde el cliente

Los equipos de METRON recopilan los datos en las instalaciones del cliente utilizando el METRONLab (una máquina virtual o física) que funciona como un servidor OPC y contiene los controladores que permiten dialogar con todo tipo de protocolos industriales y enviar los datos de forma segura y en tiempo real al cloud y después a la plataforma METRON-EVA®. METRON también propone recuperar de datos directamente a través de enlaces de cloud to cloud, utilizando las API estándar, si están disponibles en los clouds.

 

#2 Datos enviados por el cliente

Los grandes grupos industriales, que ya disponen de una infraestructura en el cloud, prefieren enviar los datos mediante la conexión cloud to cloud. En este caso, el principal reto es la interoperabilidad. Los datos deben convertirse a un formato que se ajuste a los análisis y bases de datos que se encuentran en el cloud de METRON.

 

La diversidad de los sistemas de información industrial

La información física que se recopila en las instalaciones industriales es heterogénea. En efecto, los datos pueden proceder de sistemas muy diferentes:

  • PLC, 
  • mecanismos de supervisión, 
  • ERP, 
  • EMS,
  • enlaces de cloud to cloud y Data Lake (método de almacenamiento masivo de datos utilizado por Big Data), 
  • sistemas implementados a nivel de grupo o planta industrial.



¿Cuáles son las etapas de la intervención del equipo de digitalización de METRON?

#1 Fase de definición del proyecto

Definir las especificaciones técnicas y los diagramas de arquitectura de red segura que permitan la recuperación de datos. 

#2 Fase de despliegue

Dar soporte a los equipos operativos del sitio para establecer el enlace entre los sistemas internos y el cloud de METRON. 

#3 Fase de apoyo

Para garantizar el buen funcionamiento de los flujos de datos, atender las desconexiones y actualizar la seguridad de los sistemas de información en el sitio o los protocolos de transmisión de datos. La fuerza de METRON reside en sus expertos de campo que conocen las instalaciones industriales, sus procesos, sus equipos, y los sistemas de información de todas las partes del mundo. 

El equipo es capaz de encontrar rápidamente soluciones para centralizar en un único lugar los datos de consumo de energía, los parámetros del proceso y los datos de producción necesarios para cada análisis energético. 



En la industria, la digitalización de la energía es un paso esencial para mejorar el desempeño energético, ya que transforma los datos recopilados en múltiples puntos de una instalación industrial en datos de alto valor agregado dentro de un sistema virtual modelado. Después de digitalizados, los datos contextualizados permiten establecer modelos de referencia y destacar las optimizaciones de desempeño gracias a la expertise de los ingenieros energéticos y los data scientists.

¿Le gustaría saber cómo puede la inteligencia artificial contribuir a que sus equipos avancen hacia un mayor desempeño energético? 

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