Tecnologías clave para una industria digitalizada

Por: Alaí­n Castillo, ingeniero de Soluciones de Confiabilidad (CMRP). El 2020 trajo consigo un cam­bio intempestivo en nuestra forma de vivir y de convivir. La crisis sa­nitaria, casi de un dí­a para otro, alteró el funcionamiento de todas las actividades, tanto industriales como recreativas y sociales. Como humanidad nos tuvimos que adap­tar a nuevas formas de comunicar­nos y de trabajar. El ‘home office' se implementó de forma masiva, pues si bien es una práctica común desde hace algunos años, solo se usaba en algunos puestos admi­nistrativos, de ventas y soporte. La forma de reunirnos también cam­bió, ahora las salas de juntas están vací­as y hacemos uso de videocon­ferencias. Operar y mantener las plantas de producción desde casa es, en gran medida, posible. Las herra­mientas para realizar las activida­des industriales de manera remota están en el mercado hace algún tiempo, solo que la pandemia vino a darle un empujón a la industria para implantarlas. A continuación, presento cuatro tecnologí­as que resuelven los desafí­os de la nuevarealidad, permiten la continuidad de las operaciones y son realmente asequibles para cualquier empresa mediana o grande.

• Dispositivos de asistencia remota

Yo era apenas un niño cuando en 1992 se estrenó la pelí­cula Soldado Universal, trataba de una nueva generación de soldados equipados con persos adi­tamentos tecnológicos, entre los cuales sobresalí­a una diadema, la cual tení­a una cámara y una pantalla ajustada al ojo. En la pantalla el soldado podí­a visua­lizar información relevante para la ejecución exitosa de su misión, así­ mismo contaba con comunicación hacia un centro de control desde donde la misión era comandada y monitoreada en tiempo real, en aquel lejano 1992 eso parecí­a una utopí­a. En la actualidad, la tecnologí­a está disponible para ser usada en la industria, se le conoce como Experto Remoto. En ella, por una parte, tenemos al usuario en campo, él es quien porta la diadema, al otro extremo se encuentra el experto remoto, quien va a guiar al usua­rio. La diadema incorpora una cámara, una pantalla, audí­fonos y un sistema de comunicación WiFi y/o 4G, todo esto en un diseño ergonómico que no obstruye la visibilidad y audibilidad del usuario. En tiempos de COVID, muchos servicios que son contratados con terceros se han tenido que suspenderdebido a las restricciones de mo­vilidad, por tanto, la asistencia re­mota ha venido a dar continuidad a las labores. Con esta tecnologí­a, aun cuando no se cuenta con la presencia fí­sica del experto, se ob­tiene un beneficio en ambas partes en aspectos como mejor tiempo de respuesta, disminución de costos asociados al viaje y sobre todo, en la actual coyuntura, reduce la expo­sición y el riesgo sanitario. ¿Cómo funciona? En campo el usuario porta la diadema y puede recibir instrucciones ví­a audio, el interlocutor, desde la oficina y me­diante el uso de software espe­cializado, puede observar lo que sucede en campo a través de la cámara en el dispositivo, de esta manera puede guiar al usuario con las instrucciones para realizar la labor, además, la información que el usuario recibe se puede com­plementar con la transmisión de imágenes y videos que se visuali­zan en campo en la pantalla de la diadema. Esta tecnologí­a viene a sustituir a las asistencias telefónicas, si bien la interlocución es con la misma persona, se habilita la visualiza­ción en ambas partes, permitiendo una guí­a más eficiente ya que el experto no está a ciegas. De cierta manera, es llevar las videocon­ferencias al campo o al piso de planta.

• Fabricantes de equipos se vuelcan a la realidad aumentada

La realidad aumentada es el tér­mino que se usa para describir al conjunto de tecnologí­as que per­miten que un usuario visualice, a través de un dispositivo, un espa­cio o entorno real que está comple­mentado con información gráfica añadida digitalmente por este. Para la visualización de realidad aumentada generalmente se usandispositivos como teléfonos inte­ligentes o tabletas. Para iniciar el despliegue de la información adi­cional se cuenta con persas apli­caciones, sin embargo, el principio de funcionamiento es muy similar, lo explico a continuación:

1. En el dispositivo móvil se realiza la lectura del tag o identificador del equipo o sistema del que se desplegará la información adi­cional usando realidad aumen­tada.
2. Una vez identificado el tag, se apunta la cámara del dispositivo móvil hacia el equipo, la imagen desplegada será una combina­ción de la realidad y de informa­ción adicional sobrepuesta.

Cabe mencionar que muchos fa­bricantes de equipos y sistemas industriales están agregando esta funcionalidad a sus productos. Para utilizarla simplemente se requiere la instalación de un aplicativo que es proporcionado por el fabricante. La información adicional más común que se integra mediante el uso de realidad aumentada es:información general del equipo, acceso a manuales o diagramas de conexión, video tutoriales e infor­mación de contacto para soporte. De este modo, es como si cada dis­positivo contara con un reposito­rio de la documentación relevante para su uso y mantenimiento, así­ ya no debemos preocuparnos por llevar a campo los manuales.

• La planta de producción digital

Una aplicación más compleja de la realidad aumentada va ligada con la ingenierí­a y construcción de plantas nuevas o modernizaciones de las mismas. Cuando se diseña una planta, equipo o sistema, se utilizan herramientas digitales de diseño, sin embargo, usualmente esta información solí­a quedarse en los planos digitales, hoy se puede utilizar para ser integrada a la planta digital. Por ejemplo: usando los diagramas de tuberí­as e instrumentación (DTI's) se tieneel ruteado del cableado, desde el dispositivo de campo hasta el sis­tema de control, pasando por las cajas de conexionado, así­ mismo se puede visualizar la información de los lazos de control. Con todo esto se puede dise­ñar una aplicación de realidad aumentada que, por ejemplo, nos despliegue la información desde el transmisor o válvula en campo, su cableado hasta las cajas de conexión en campo, la clema a la cual está conectada, el ruteado del cable hasta el cuarto de control, la clema de llegada al gabinete de conexiones y, para terminar, el canal en donde se integra al PLC o sistema de control. De esta manera, el ingeniero instrumentista puede seguir la ruta de la señal desde campo hasta el cuarto de control, esto sin depender de los DTI's en papel, es como si jugara PokemonGo pero siguiendo las señales de campo.

• Gemelos digitales

De la mano del diseño digital se encuentran los gemelos digita­les, esta tecnologí­a está enfocada en generar una réplica digital de la planta y tiene dos aplicaciones principales: simulación e ingenierí­a digital. Los gemelos digitales pueden ser diseñados con diferentes nive­les de fidelidad, se denomina como fidelidad al nivel de complejidad que tienen con su contraparte real. Un modelo de alta fidelidad puede simular con bastante realismo, los fenómenos y problemas que se presentan en el mundo real, en ellos se logran simular eventos que integran un gran número de varia­bles como en la vida real. Por lo anterior los gemelos di­gitales son herramientas que per­miten reducir, ya sea la curva de aprendizaje o etapas de ingenierí­ay pruebas en la construcción o modernización de procesos industriales.

La región está lista para la adopción de la digitalización

Revista IAlimentos consultó a la firma de tecnologí­a ABB sobre los principales retos que tiene el sector para avanzar hacia la Industria 4.0. ¿Cuáles son las tecnologí­as definitivas que permiten ingresar a una compañí­a de alimentos y bebidas a la Industria 4.0? La mejor forma para determinar qué tipo de tec­nologí­as en digitalización requiere una planta, es llevar a cabo un Digital Assessment o Valoración Digital de Planta para entender cuál es el estatus quo, partiendo desde la energí­a, materias primas, proceso, finales de lí­nea y despacho de productos. Lo anterior, definirá los sensores, infraestructura de comunicación, sistemas de control y qué sistemas de gestión de información en la nube son necesarios para las prioridades de cada empresa. ¿Cuáles son las mayores dificultades para las com­pañí­as de la región a la hora de adaptar estas tec­nologí­as a sus lí­neas de producción? Muchas de las plantas de alimentos y bebidas de la región han crecido orgánicamente con expansiones medianas y pequeñas, por tanto, normalmente en una misma planta se pueden encontrar equipos y maquinaria desde 5 a, 20 o 30 años de antigí¼edad, con diferentes tipos de tecnologí­as. Esto genera una gran dificultad a las compañí­as, dado que deben llevar a un mismo nivel tecnológico de digitalización sus procesos para sacar el mayor provecho de las soluciones de la Industria 4.0. ¿Cuáles son las ventajas operacionales de implemen­tar estas tecnologí­as a sus procesos? Las principales ventajas radican en la facilidad de inte­gración de todos los procesos en una misma plataforma, lo cual permite contar con información confiable y precisa para una toma de decisiones más efectiva, anticipándose a las actividades tí­picas de mantenimiento, prediciendo fallas en los equipos y manteniendo una gestión de sus activos en tiempo real. Otro factor muy relevante es la posibilidad de cuan­tificar en tiempo real un gran número de indicadores de producción, que permitirán reaccionar a cualquier cambio en la cadena de suministro, producción o de la demanda. En los paí­ses de la región, incluido México, ¿cuáles son los que llevan un camino más adelantado en la adopción de estas tecnologí­as? Actualmente, en la región latinoamericana existen polí­ticas en las principales compañí­as nacionales, mul­tilatinas y multinacionales para impulsar la adopción de la digitalización y la Industria 4.0. Sin embargo, los mer­cados más grandes, como Brasil y México, impulsan el mayor número de equipos en la nube de ABB.