Gemelos digitales e inteligencia artificial: transformación de las operaciones industriales
“Gemelo digital” no es un término nuevo, pero junto con los avances en IA (Inteligencia Artificial por sus siglas en inglés), es cada vez más valioso para transformar las operaciones industriales, creando valor comercial adicional. El gemelo digital, que produce un perfil en evolución de un activo o proceso en una planta, captura información sobre el rendimiento a lo largo del ciclo de vida de la planta (diseño de procesos, operaciones y mantenimiento).
Los agentes de IA también lo hacen cada vez más inteligente, hasta el punto en que puede prescribir acciones en el mundo físico, de modo que las empresas puedan reconfigurar, en tiempo real, con opciones basadas en hechos, procesos alternativos para mitigar problemas como el tiempo de inactividad de la planta o cuellos de botella.
Brindar una visión digital de áreas como la planeación y la programación, los modelos de demanda, los modelos de distribución, el control y la optimización, y mejorar la eficiencia de esas operaciones a través de acciones prescriptivas, conduce a una mayor rentabilidad comercial (quizás el beneficio número uno que viene a la mente, para muchos), al considerar la implementación de gemelos digitales.
Pero la rentabilidad es solo una parte de la historia.
En esta sesión de preguntas y respuestas con Ron Beck de AspenTech, exploramos más a fondo los gemelos digitales y cómo están transformando la industria.
Cuéntanos, ¿por qué los gemelos digitales y las innovaciones en IA son tan valiosos para las operaciones industriales en la actualidad?
Con la incertidumbre del mercado actual, la volatilidad y las preguntas sobre las perspectivas económicas futuras, todas las organizaciones industriales están buscando nuevas formas de impulsar la eficiencia y ser más rentables, pero, lo que es más importante, garantizar operaciones seguras. Con plantas que funcionan en situaciones desconocidas de bajo rendimiento, la tecnología es la puerta de entrada a ese objetivo.
Los gerentes ven lo digital como una forma clave de mantener una visión de la salud e integridad del equipo sin los trabajadores habituales en la planta. El gemelo digital y la IA no son el futuro aspiracional que una vez pudieron haber sido: están demostrando tener un impacto en el resultado final de muchas organizaciones industriales.
Lo que es más importante, brindan información que ningún ser humano podría tener sobre la salud del equipo y el riesgo de seguridad futuro. Aprovechar tanto lo digital como la IA, en combinación entre sí, colocará a las empresas en una posición sólida para abordar algunos de los antiguos desafíos en las operaciones de la planta de formas nuevas y más efectivas.
El gemelo digital crea copias virtuales de las ubicaciones físicas, los procesos de la planta, los procesos comerciales y los activos y, junto con la IA, permite a los operadores de la planta encontrar valor dentro de los datos de la planta que luego pueden aprovechar para impulsar la mejora en varias operaciones.
Las dos tecnologías esencialmente capturan todo lo que sucede en la planta y, con la información de los datos que brindan, pueden ayudar a los operadores de la planta a tomar mejores decisiones operativas y conducir a una mayor excelencia operativa.
Además, aparte de las perspectivas económicas, existe una presión creciente sobre el mundo industrial en este momento para encontrar formas más ecológicas de fabricar productos y ser empresas más sostenibles con una intensidad de carbono más baja o incluso nula. Coincidentemente, tanto los gemelos digitales como la IA tienen un papel importante que desempeñar para hacer realidad un mundo más verde.
¿Cómo crea esta tecnología nuevas eficiencias para la planta industrial?
Profundizando en el concepto de gemelo digital, la belleza en él es su capacidad para brindar a las empresas una lente alternativa a través de la cual ver sus operaciones, brindándoles información sobre una variedad de escenarios de plantas y procesos y ayudando a descubrir dónde se encuentran las mayores eficiencias.
A través de la extracción de datos y el aprovechamiento de la experiencia en el dominio, la IA sirve esencialmente para potenciar los gemelos digitales, haciéndolos cada vez más inteligentes. La nueva eficiencia proviene de:
- a) Reducir la necesidad de que las personas caminen hacia áreas peligrosas de la planta y de que sean transportadas a áreas remotas
- b) Movilizar la explosión de datos de activos para obtener nuevos conocimientos y la capacidad de optimizar a través de múltiples objetivos
- c) Mejorar el tiempo de actividad de la planta a través de una mejor predicción de fallas futuras y la capacidad de mantener la salud de los activos de manera eficiente.
Para las operaciones de la planta, más allá de aumentar el tiempo de actividad, el beneficio del gemelo digital se siente más en las fases de programación, diseño y planificación de la planta y los procesos de la planta. Utilizar el modelado de gemelos digitales para diseñar, encontrar o utilizar procesos que darán como resultado una mayor eficiencia conduce a enormes ganancias operativas. La pregunta “qué pasaría si” es algo que puede analizarse rigurosamente a través de una rápida consideración de una amplia gama de posibilidades: es la pregunta que esencialmente resuelve cada gemelo digital.
Pero también, la retroalimentación de los datos operativos a la función de diseño ahora permite diseñar una nueva línea de proceso después de compararla con la operabilidad de diseños anteriores y, en consecuencia, diseñar para una mejor confiabilidad, seguridad y operabilidad.
El mantenimiento es otra área en la que vemos la ventaja de aprovechar tanto la IA como el gemelo digital. Los agentes digitales impulsados por IA pueden predecir, con semanas de anticipación, la falla inminente de los activos y los factores causantes. Los Gemelos Digitales pueden luego prescribir acciones de proceso para preservar la salud del equipo para que las organizaciones industriales puedan minimizar el tiempo de inactividad de la planta.
Más allá de la rentabilidad, ¿puedes comentarnos un poco sobre la sostenibilidad y cómo estas tecnologías impulsan esos esfuerzos?
La sostenibilidad requiere un replanteamiento de lo que constituye operaciones óptimas. Además de la seguridad, el rendimiento, la calidad y el costo, reducción de la huella de carbono, la economía circular y las emisiones se convierten en criterios críticos. La tecnología aquí es un impulsor clave de la sostenibilidad.
El gemelo digital es un poderoso facilitador de una mejor transparencia, informes, medición y optimización de la sostenibilidad. Desde el punto de vista de la gestión de la energía, las réplicas virtuales de diferentes procesos de la planta ponen de relieve los procesos y equipos que utilizan la mayor cantidad de energía y contribuyen al desperdicio de energía innecesario.
El mismo concepto se aplica a las plantas que buscan reducir la producción de emisiones y efluentes.
¿Algo más que desees añadir que no te hayamos preguntado?
Otro beneficio interesante del gemelo digital es su capacidad para ayudar a capacitar virtualmente a los operadores de planta. Hay muchos escenarios de plantas de alto riesgo, incluidos arranques, paradas y procedimientos de respuesta a emergencias. El entorno de la planta requiere experiencia para pilotar de manera efectiva, y estas situaciones poco frecuentes rara vez se practican lo suficiente. Los simuladores de entrenamiento virtual tienen un gran beneficio, como lo hace un simulador de vuelo para los pilotos.
Una nota final, a menudo me preguntan si esto significa que habrá menos trabajadores en entornos industriales. Lo que harán las tecnologías digitales y de inteligencia artificial es liberar al valioso trabajador del conocimiento, al operador y al personal de mantenimiento para que realicen más trabajo de valor agregado, lo que conducirá a una mejor ejecución de las estrategias comerciales y una toma de decisiones más ágil, en todos los niveles, en un entorno cada vez más amplio e incrementalmente volátil.
La futura organización de la industria de procesos será más eficaz y eficiente, con el personal realizando diferentes trabajos que proporcionen una ventaja competitiva y operaciones más sostenibles.
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