El coste energético se ha visto incrementado en los últimos años, impactando de forma negativa en las empresas e industrias. Algo que las ha obligado a buscar formas de optimizar el funcionamiento y la eficiencia energética para mantener su rentabilidad.
La tecnología se ha convertido en una solución ante esta situación, ayudando a rediseñar los modelos de trabajo que mejoran los procesos productivos y mejorando la eficiencia energética. Algo que, a su vez, permite estar alineados con los objetivos de sostenibilidad de la Agenda 2030.
El punto de partida en este proceso es cuantificar el consumo energético, la productividad y la relación entre producción y productividad, de forma dinámica y paralela al funcionamiento efectivo de la empresa o industria, garantizando la máxima representatividad de los datos para poder determinar las medidas adecuadas que implementar.
Ante este reto, la tecnología del gemelo digital se presenta como una herramienta eficaz.
Qué es un gemelo digital
El gemelo digital o digital twin es una representación digital de un proceso, servicio u objeto, utilizada para hacer simulaciones y, así, poder recopilar datos y predecir el funcionamiento o resultado.
Para ello, el gemelo digital se crea en un programa de ordenador que usa datos reales para recrear las simulaciones. Se analiza la física y los datos operativos de un objeto o proceso, y se desarrolla un modelo matemático que simula al original.
Con la aplicación del gemelo digital se puede comprender el comportamiento de las instalaciones y analizar los consumos de flujos operativos para detectar los puntos donde el consumo no es eficiente.
La aplicación de esta tecnología en las empresas e industrias ofrece simulaciones avanzadas de sistemas complejos que permiten optimizar la eficiencia energética.
Así, por ejemplo, permite optimizar las horas de encendido y apagado de los sistemas de iluminación o de climatización, partiendo de un modelo de predicción basado en el histórico de datos reales de la instalación. El resultado de este modelo determinará el horario de encendido/apagado óptimo para cada sistema.
Existen tres tipos de gemelos digitales, según su aplicación:
– De producto: permite la validación del rendimiento de un producto y saber cómo funcionará en el mundo físico antes de su fabricación.
– De proceso productivo: recrea un duplicado digital y análisis de la eficiencia del proceso productivo en diversas condiciones. Esto supone un ahorro de tiempo de inactividad de equipos y mejora en la planificación de tareas como, por ejemplo, el mantenimiento preventivo.
– De rendimiento: lleva a cabo la captura, análisis y operativa sobre la base de datos de las industrias, aprovechando toda la información de las plantas en funcionamiento para tomar las mejores decisiones.
Beneficios de la aplicación de un gemelo digital a la industria
La idea básica del gemelo digital es, por tanto, ver el comportamiento real en una simulación para poder, así, tomar las decisiones correctas.
Los beneficios derivados de aplicar esta tecnología a la industria serían:
- Mejorar la eficiencia de las operaciones de producción o gestión de zonas (por ejemplo, almacenamiento).
- Optimización de la organización de grupos de operaciones, sistemas de transporte, operaciones logísticas o mantenimiento.
- Reducción del gasto energético y de las emisiones contaminantes.
Con un gemelo digital, la industria puede ajustar su actividad a las necesidades reales del negocio, evitando inversiones o el sobredimensionado, o un gasto energético evitable. Es decir, su beneficio principal es la eficiencia, tanto en los productos como en los procesos.
De hecho, según el estudio de mercado desarrollado por la consultora Improven para el Instituto Tecnológico de la Energía (ITE), la aplicación de la tecnología del gemelo digital en la industria puede reducir el consumo energético en más de un 56%.
DIGITALTWIN4Biogás como ejemplo
Un ejemplo de la aplicación de la tecnología del gemelo digital lo tenemos en el proyecto DIGITALTWIN4BIOGAS.
Este proyecto, liderado por el Clúster Aragonés de Alimentación (Asociación Aragón Innovalimen) y con la participación de Gasnam – Neutral Transport, Genia Bioenergy, la empresa tecnológica Cuatroochenta y la Ganadera Unida Comarcal (GUCO) del Grupo Arcoiris, investigará y desarrollará un gemelo digital para mejorar la eficiencia y sostenibilidad ambiental de las plantas de producción de biogás a partir de residuos ganaderos.
Este es un proyecto pionero en el que, gracias a la inteligencia artificial y en concreto al machine learning, se hará una réplica virtual de una planta de tratamiento de purines y otros residuos orgánicos animales para mejorar su rentabilidad y sostenibilidad.
La empresa especializada en inteligencia artificial, Cuatroochenta, liderará la primera fase del proyecto, junto a Genia Bioenergy, en la que se desarrollarán los sistemas de modelización, simulación y predicción del comportamiento de máquinas y procesos de producción de biogás.
Con este proyecto se espera conseguir una mayor producción de biogás por tonelada de residuo, así como minimizar los costes de operación asociados a la gestión de los residuos, mejorando el potencial de descarbonización del gas renovable producido.
Una apuesta clara por la innovación tecnológica para la mejora de la eficiencia energética, la productividad y la sostenibilidad de las empresas e industrias en los diferentes sectores.
Desde Genia Energy Solutions seguimos de cerca todos los avances que se están produciendo en el sector tecnológico y los beneficios que aportan a las empresas e industrias. Por ello, ponemos a tu disposición todo nuestro Know-how en soluciones inteligentes que permiten la optimización de los procesos y la eficiencia energética.
