La Industria 4.0 puede transformar la propia
industria química como la nueva columna vertebral de muchas industrias del mercado final. A través de áreas duales de operaciones comerciales y de crecimiento, estas tecnologías permiten cadenas de suministro y fábricas inteligentes, además de crear nuevos modelos comerciales.
Hexa Ingenieros, como consultora especialista que ofrece soluciones y ayuda a lograr acciones sostenibles, evalúa las aplicaciones clave de la Industria 4.0 en las diferentes etapas de la cadena de valor de los productos químicos, las oportunidades que presentan las aplicaciones de la Industria 4.0 y las formas en que las tecnologías de la Industria 4.0 pueden ayudar a las empresas químicas a lograr imperativos estratégicos, específicamente en las áreas de operaciones comerciales y crecimiento empresarial.
De alguna manera, la industria química influye en casi todos los productos manufacturados. Esta industria convierte el petróleo y el gas natural en materiales intermedios, que finalmente se transforman en productos que utilizamos a diario. La industria química mundial es la columna vertebral de muchas industrias del mercado final, como la agricultura, la automoción, la construcción y la farmacéutica. Por eso, los cambios en la industria química pueden tener un efecto dominó en otras industrias.
La Industria 4.0 reúne algunas tecnologías avanzadas para formar una mayor conexión entre lo físico y lo digital, y potencialmente puede transformar la industria química al promover el crecimiento estratégico y la racionalización de las operaciones.
La Industria 4.0 y los productos químicos
De los dos imperativos de las operaciones comerciales y el crecimiento, las organizaciones centradas en las primeras pueden utilizar las tecnologías de la Industria 4.0 sobre todo para mejorar la productividad y reducir el riesgo, mientras que las que se centran en el crecimiento pueden aplicar la Industria 4.0 para generar mayores ingresos o generar flujos de ingresos totalmente nuevos. Estos objetivos estratégicos pueden perseguirse en diferentes etapas de la cadena de valor de los productos químicos y combinándose entre sí.
El impulso inicial de la Industria 4.0 en la industria química se encuentra principalmente a nivel de operaciones comerciales, debido a la abundancia de datos históricos de sensores recopilados por las empresas químicas a lo largo de los años. El potencial a largo plazo para las aplicaciones de crecimiento empresarial promete ser también transformador, pero esas aplicaciones requieren más tiempo para desarrollarse.
Mejora de las operaciones comerciales
La mejora de las operaciones comerciales se manifiesta de dos maneras: mejorando la productividad y reduciendo el riesgo. La productividad de las plantas químicas se puede mejorar mediante diversas técnicas de fabricación inteligente, como la gestión predictiva de activos, el control de procesos y las simulaciones de producción, entre otras. Sin embargo, reducir el riesgo implica gestionar las cadenas de suministro y las operaciones internas para responder a las necesidades cambiantes de los clientes y mejorar la seguridad y la calidad.
Fabricación inteligente para mejorar la productividad
La fabricación inteligente combina TI, como IoT, Inteligencia Artificial, análisis avanzado de datos, fabricación aditiva y robótica, entre otros. Este proceso puede beneficiar a las empresas químicas de varias formas:
- Gestión predictiva de activos
La industria química se caracteriza por una alta intensidad de activos. Por esta circunstancia, las tecnologías avanzadas pueden ayudar a las empresas a optimizar sus gastos de mantenimiento y mejorar la eficiencia de los activos a través del mantenimiento predictivo o digital.
Utilizando la alimentación continua de datos recopilados de sensores en equipos críticos, como turbinas, compresores y extrusoras, las herramientas de análisis avanzado pueden identificar patrones para predecir y diagnosticar posibles averías. Al hacerlo, los equipos inteligentes pueden enviar mensajes a los operadores de la planta sobre cualquier mantenimiento requerido, posibles averías y programas de pedido y entrega de piezas. Esto puede permitir a los fabricantes evolucionar desde reparaciones programadas o reactivas hasta mantenimiento predictivo. Además, los datos de equipos similares instalados en diferentes sitios se pueden recopilar, comparar y utilizar para el mantenimiento predictivo, la optimización del rendimiento y el diseño de nuevas instalaciones.
La transmisión simultánea de información sobre el rendimiento de la máquina tanto a la empresa química como al fabricante del equipo también puede mejorar el rendimiento del mercado de accesorios.
- Gestión y control de procesos
En las salas de control modernas, los datos se recopilan a través de sistemas conectados y se presentan a los operadores de forma digital, lo que evita la necesidad de revisiones manuales y ahorra tiempo y esfuerzo a los operadores.
Sin embargo, la digitalización es solo el primer paso. Las tecnologías de la Industria 4.0, como el análisis en tiempo real y las acciones de control automatizadas, unen los ámbitos digital y físico, lo que respalda la predicción, las alertas y las respuestas prescriptivas. Esto, a su vez, permite un mayor control sobre la consistencia y la calidad de los lotes.
- Utilización de la energía
Los costes de energía contribuyen significativamente a los costes de producción de una planta química. Una planta típica implica múltiples actividades e interacciones, y es difícil seleccionar las condiciones óptimas de trabajo.
La industria química tiene un alto grado de automatización y la mayoría de las plantas monitorizan las variables estándar, como la temperatura, los flujos, los niveles de los tanques y las presiones para derivar las condiciones óptimas de trabajo de la planta. Sin embargo, las tecnologías de la Industria 4.0, como los sensores de software virtual o virtual, pueden aumentar estos puntos de datos con información adicional y permitir el control de variables de proceso no estándar para mejorar la eficiencia energética.
- Administración de la seguridad
Dada la naturaleza sensible de sus productos, es particularmente crítico que las empresas químicas garanticen la seguridad de sus empleados, socios de la cadena de suministro y clientes durante todo el ciclo de vida del producto.
Aunque los métodos de seguridad tradicionales implican la monitorización y el análisis de muestras, las tecnologías conectadas pueden ayudar a las empresas a monitorizar continuamente los productos, subproductos y cualquier desperdicio generado.
