Autonomía industrial en el horizonte

Resumen

La era de la fuerza laboral remota ha sacado a la luz una necesidad de la industria cruzada de sistemas de control industrial resistentes a las resistencias al futuro que respaldan plantas de fabricación más eficientes, sostenibles y seguras.A través de la integración de software y tecnologías autónomos a lo largo de la línea de producción, y la innovación de los sistemas de control de procesos, los operadores de plantas pueden lograr beneficios operativos a largo plazo.Los avances continuos en la automatización de procesos han permitido a los usuarios crear modelos de estado estacionario y dinámico para el diseño de plantas y control, evaluar el rendimiento del equipo y resolver problemas, evaluar el diseño de procesos y resolver problemas operativos.Mediante el uso del software, incluido el control avanzado y la gestión de alarmas, las organizaciones industriales tienen procesos industriales optimizados para mejorar los resultados comerciales y la seguridad.Este progreso también ha proporcionado una mayor visibilidad al riesgo de proceso, especialmente, los límites óptimos avanzados definidos por control y controles rigurosamente ejecutados para mantener esos límites.Hoy, la introducción de nuevas tecnologías digitales en los niveles de planta y empresa tiene el potencial de aumentar las personas y los procesos en un grado sin precedentes..Las funciones avanzadas, como la inteligencia artificial y el aprendizaje automático, están cambiando la forma en que las personas trabajan en la industria.Los sistemas de control autónomos satisfacen la creciente necesidad de racionalizar las comunicaciones de las plantas, brindar apoyo a la próxima generación de trabajadores industriales y obtener una visión más integral de las ineficiencias del proceso.Las soluciones autónomas mejoran la seguridad y el rendimiento de la fuerza laboral al tiempo que reducen el impacto ambiental y los costos operativos con activos del sistema más adaptables y accesibles.Las industrias de procesos nunca han estado bajo mayor presión para cumplir con los objetivos de producción, minimizar los costos y maximizar la eficiencia de los activos, todo al tiempo que garantiza la salud y la seguridad..En el futuro, las empresas en estos sectores deberán alinear mejor las estrategias de producción con la demanda del mercado para maximizar el crecimiento de los ingresos.También deben adoptar la adopción de tecnologías digitales para impulsar la eficiencia y hacer inversiones en plantas para reducir las huellas de carbono..Desde la seguridad hasta la sostenibilidad y la productividad y la confiabilidad, los obstáculos presentados en el entorno de trabajo remoto amplificaron la necesidad de plantas más resistentes e interconectadas.Sin embargo, incluso cuando las industrias luchan con los cambios estructurales, y a medida que las sociedades y las economías giran para la "nueva normalidad", las empresas de la industria de procesos tienen una ventana de oportunidad: ahora es el momento de adaptar estrategias y tecnologías para ayudar a reducir la interrupción a las operaciones y lograr nuevasNiveles de rendimiento y rentabilidad.

Estado actual

Los sistemas de automatización en plantas de proceso continuo evolucionan constantemente debido a las presiones competitivas de la industria, las demandas de los clientes, los eventos externos y los requisitos de seguridad.Nos guste o no, la mayoría de los sistemas existentes han cambiado como resultado de numerosas acciones pequeñas tomadas a lo largo de los años.Un sistema de control instalado originalmente hace 25 años puede incluir un mosaico de pequeñas adiciones hechas con el tiempo, lo que lleva a un sistema que es difícil de mantener debido a todas sus peculiaridades únicas..Solo algunos propietarios de sistemas adoptan un enfoque de ciclo de vida estratégico para sus sistemas de control.Otros son típicamente reactivos, haciendo cambios solo según sea necesario para corregir los problemas.Muchos sitios industriales también sufren la falta de una filosofía consistente en la integración de varios subsistemas de plantas.El enfoque de tecnología de la información predominante (TI) en el espacio de tecnología operativa (OT) solo ha exacerbado este problema.Además, la generación actual de ingenieros industriales experimentados, operadores y técnicos está en proceso de retirarse.A medida que estos trabajadores abandonan la planta, toman consigo el valioso conocimiento tribal del diseño y la evolución del sistema de control, los procesos de producción y las estrategias de control asociadas.Esta partida está causando la pérdida de sus conocimientos colectivos.Reclutar trabajadores para rellenar jubilaciones es solo una parte de abordar esta brecha de habilidades industriales.Una vez que los nuevos empleados están en el sitio, deben recibir capacitación de manera eficiente para que puedan escalar rápidamente y producir resultados.Todos estos desafíos preparan el escenario para un nuevo enfoque para el sistema de control del mañana.Las industrias de proceso continuo están al comienzo de un punto de inflexión con respecto a lo que pueden hacer con las soluciones de automatización.Los objetivos de hoy deben ser aprovechar décadas de conocimientos de procesos, encontrar formas de integrar subsistemas y racionalizar las comunicaciones, y volverse más flexible sobre cómo trabajar con la tecnología de control en general.

¿Qué es (y no) autonomía industrial?

Industrial Autonomy on the Horizon

El tema de la "autonomía industrial" está ganando un interés significativo, con muchas opiniones diversas, y opiniones convincentes, en lo que constituye la operación autónoma de una instalación industrial.Según un estudio reciente de LNS Research, aproximadamente el 50% de los líderes de transformación industrial tienen una iniciativa de planta autónoma formalizada, y se estima que el 41% de estos líderes están acelerando sus esfuerzos de plantas autónomas debido a la pandemia global.

El mundo de la autonomía industrial es una parte crucial de lo que finalmente comprende la industria 4.0, que permitirá activos y operaciones industriales con capacidades adaptativas robustas.Los sistemas de control autónomo responderán sin la interacción del operador a situaciones dentro de un dominio seguro y limitado que no fue preprogramado o anticipado en el diseño del sistema.La autonomía industrial permite a las empresas industriales aprovechar las tecnologías innovadoras para crear una verdadera transformación digital de las estrategias operativas.Debido a que la digitalización no es un proceso de un solo paso, comprender las capacidades de una instalación, la madurez digital y el estado de las operaciones es crucial para identificar sus próximos pasos en la evolución industrial.Es evidente que las plantas de proceso industrial pueden moverse en una trayectoria hacia la autonomía industrial y realizar mejoras similares de cambio de paso en los beneficios mediante el aprovechamiento de la nueva tecnología.En un entorno industrial, la tendencia hacia la operación autónoma se centra realmente en la tecnología óptima de detección avanzada y automatización en plantas.La autonomía industrial se trata de aprovechar la tecnología para una mejor conciencia situacional.Se trata de permitir que un sistema tome una acción óptima que logre los resultados deseados de la mejor manera posible.Y esos resultados son una mejor producción, mejor calidad, operación más confiable y una fuerza laboral mucho más eficiente.La autonomía industrial ayuda a automatizar una serie de tareas de plantas y verificar que se realicen sin problemas y consistentemente..Lo más importante es que las operaciones autónomas pueden significar sacar a los humanos de entornos inseguros sin inhibir su acceso o vista para procesar la información.

Niveles de operación autónoma

Al considerar la amplia gama de tareas operativas involucradas en una planta de proceso típica, desde la sala de control hasta el campo hasta la planificación y la programación, parece que las operaciones totalmente autónomas pueden estar fuera de alcance para muchas compañías.Sin embargo, las industrias de procesos continuarán desplegando subsistemas semiautónomos más inteligentes que permitan a la fuerza laboral de la planta centrarse en tareas de nivel superior, incluso al tiempo que hace que la operación sea más segura, más confiable y más eficiente.

Para avanzar hacia la autonomía en los procesos industriales, es importante ver lo que se puede automatizar por completo, qué elementos requerirán supervisión humana y qué áreas seguirán siendo manuales.Una vez que se establece esta claridad, es posible establecer un camino hacia la autonomía después de seis niveles progresivos:

En su mayor parte, el negocio lejano de petróleo y gas es uno de autonomía: los pozo y las tuberías no están tripuladas.Al reducir la presencia física de las personas en una plataforma offshore a las pocas veces que es absolutamente necesaria, las compañías operativas pueden mejorar drásticamente la seguridad humana al tiempo que reducen los costos operativos..La industria minera también se está moviendo rápidamente hacia la autonomía, disminuyendo sustancialmente el número de personas en ubicaciones de procesos a menudo muy remotas a favor de las operaciones centralizadas..Aunque el modelo de madurez mencionado anteriormente tiene una secuencia y evolución naturales, se reconoce que la mayoría de las instalaciones tendrán un grado variable de capacidad en cada nivel, los operadores de la planta pueden encontrar que existen procedimientos manuales para algunas operaciones, y también tienen piezas de equipo de equipo.que operan en gran medida de forma autónoma.Por lo tanto, es instructivo evaluar las capacidades existentes en cada nivel..

Tendencias hacia el futuro

Las tendencias son inconfundibles: la autonomía es una tecnología crítica que liderará las operaciones de la industria de procesos en el futuro.A medida que la tecnología avanza más allá de la automatización, la autonomía y los sistemas autónomos traerán mejoras en muchas áreas.Los últimos desarrollos sobre la autonomía industrial proporcionan una respuesta oportuna a varias tendencias clave de la industria, incluido el deseo de preparación y resiliencia posterior al covid-19, la creciente complejidad operativa, la fuerza laboral industrial que el envejecimiento y las necesidades repentinas..Independientemente de las herramientas actuales, el diseño o el talento de una empresa, la integración de soluciones autónomas en cualquier nivel de producción sirve como catalizador para un mayor rendimiento operativo al abordar los problemas de seguridad, eficiencia y confiabilidad para ayudar a promover la continuidad del negocio..Es necesaria una visión sin gravámenes para trazar los pasos incrementales para lograr un futuro más autónomo.Esta visión requiere invertir en sistemas de automatización de manera estratégica y consistente con el ciclo de vida total de la planta en mente.

Images courtesy of Honeywell Process SolutionsThis feature was originally published in the December 2021 issue of InTech magazine.

About The Author

Joe Bastone es el director de gestión de productos de Experion PKS con Honeywell Process Solutions.Obtuvo una licenciatura en ingeniería química del Instituto Politécnico Rensselaer en Nueva York.Bastone ha estado con Honeywell durante más de 20 años.