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20 diciembre 2019 · Categoría: Proyectos

Industria 4.0 y el ahorro energético

¿Qué es industria 4.0?

La industria 4.0 se refiere a un nuevo paradigma en cuanto a la organización y control en el ámbito del proceso productivo sustentado por las tecnologías de la información y las comunicaciones. También es llamada cuarta revolución industrial, industria inteligente o industria conectada. Se trata de la aplicación de la Internet de las cosas (IoT) en la industria. Todas estas formas de expresar qué es la industria 4.0 tienen como base la digitalización en la industria impulsada por la informática.

Esta digitalización de los procesos permite una comunicación entre unidades productivas acelerando y optimizando la interacción entre estas. Con esto se busca aumentar la calidad y cantidad de la producción, ahorrar costos y optimizar el uso de la energía.

Fig. 1 Modelo de Industria 4.0.

¿Cómo la industria 4.0 puede llevarnos a ser más competitivos en el ámbito del uso de la energía?

En la industria en general hay un valor de competitividad que ya es un factor clave, este es el consumo energético. Es decir, mientras una empresa consiga reducir más su consumo energético más será su rentabilidad económica y por consiguiente más su crecimiento y sostenibilidad.

En consecuencia, se puede indicar que el análisis y la optimización del consumo energético deben estar enmarcados en la migración de una empresa al paradigma de la industria 4.0. Como parte del camino hacía este nuevo modelo se debe tener en cuenta lo siguiente:

  1. Optimización de los consumidores:

Se deben implementar mejoras tecnológicas en los consumidores de tal manera que se pueda aprovechar y mejorar el uso de la energía buscando que estos consumidores solo usen la energía mínima necesaria para el proceso productivo en el que están involucrados. Se deben eliminar los equipos que no permitan variar su consumo energético, es decir, los equipos “ON-OFF” ya que no permiten reducir su consumo en función a la carga o demanda.

  1. Medición del consumo energético y adquisición de datos de proceso:

Es aquí donde tiene un alto énfasis el modelo de la industria conectada y de la IoT. La monitorización del consumo energético de forma continua es clave para poder recopilar la mayor cantidad posible de información y todos los consumidores deben estar incluidos en ello.

Así mismo, se deben monitorear todas las magnitudes o datos de proceso de la empresa o cadena productiva (temperatura, presión, caudal, nivel, etc.) ya que estos tienen implicancia en el consumo energético de los equipos consumidores.

  1. Procesamiento y análisis de los datos:

La información obtenida debe procesarse y ser analizada por los expertos del proceso productivo o cadena productiva con el fin de identificar oportunidades de corrección y mejora.

  1. Gestión y toma de decisiones:

Es aquí donde se deben tomar acciones en función de los análisis y resultados de la aplicación de algoritmos de optimización enmarcadas en buscar un óptimo consumo energético. Como hitos a cumplir se debe buscar llegar a optimizar el consumo de los procesos productivos, optimizar el flujo de producción y mejorar la respuesta a perturbaciones que permitan evitar que los equipos puedan trabajar en un estado de consumo mayor al necesario.

Asimismo, mediante la gestión de la información adelantarse a posibles averías de equipos detectando tempranamente condiciones anómalas o desviaciones de las condiciones de operación nominales que podrían desencadenar en un consumo excesivo de energía. Además, esto favorece la gestión del mantenimiento según la filosofía TPM (Mantenimiento Productivo Total)

¿Cómo dar los primeros pasos al ahorro energético mediante el modelo de industria 4.0?

  • Ubicando oportunidades de mejora para obtener ahorro de energía, dónde podemos mejorar el consumo, dónde se pueden ahorrar costos.
  • Optimizar los procesos, mientras más se optimice más será eficiente el consumo energético.
  • Migrar a las nuevas tecnologías que permiten variar el consumo energético en función a la carga o demanda.
  • Identificar que información se debe obtener para analizar el proceso productivo y lograr mejoras.
  • Elegir la tecnología necesaria para la recolección, almacenamiento y análisis de la información.
  • Aplicar los algoritmos necesarios para la optimización del consumo energético.

REFERENCIAS:

Cabeza Gavira, R. M. (2018). Industria 4.0 y sus aplicaciones a la optimización de procesos y eficiencia energética.

Del Val Román, J. L. (2016, October). Industria 4.0: la transformación digital de la industria. In Valencia: Conferencia de Directores y Decanos de Ingeniería Informática, Informes CODDII.

García, J. B., Díaz, F. F., & Córdoba, A. S. (2018). La industria 4.0: un camino hacia el ahorro energético. Dínamo técnica: revista gallega de energía, (22), 8-9.

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