INFOPLC++ MAGAZINE #27 | Hispack & BIEMH 2022: motion y analíticas para la intralogística y machinetool

REDUCIR EL IMPACTO
Gemelos digitales
para mejorar la gestión térmica
en la industria 4.0
Un digital twin es capaz de ser implementado en casi cualquier proceso industrial
para varios propósitos como la optimización del rendimiento de un componente
en un proceso determinado. Una de las aplicaciones más evidentes son aquellos
procesos en los que interviene el calor.
IÑIGO ORTEGA, CIC ENERGIGUNE
reducir el impacto mayo-junio 2022
64
Figura 1
Los gemelos digitales representan una
tecnología disruptiva para el análisis de
sistemas o procesos industriales como
aquellos que requieren una gestión
del calor.
Se refieren a réplicas virtuales de un proceso,
un componente o un objeto capaces de reproducir
el comportamiento de su homólogo
físico para monitorizar y analizar su reacción
en determinadas situaciones para mejorar su
rendimiento y eficiencia.
Como se muestra en la Figura 1, un gemelo
digital comprende un espacio real, un espacio
virtual y un vínculo de flujo de datos entre
ellos que nos permite experimentar sin correr
riesgos, o realizar un análisis exhaustivo de la
información.
Desde su introducción en 2002 por el Dr.
Michael Grieves, esta tecnología ha estado
conectada a la cuarta revolución industrial;
también conocida como Industria 4.0.
De hecho, informes como “Beyond the hype
of i4.0” publicado por KPMG identifica claramente
esta tecnología como una herramienta
clave para lograr esta Industria 4.0.
Para conseguirlo, el gemelo digital debe ir de
la mano de soluciones de Big Data, el Internet
de las Cosas (IoT) y la Inteligencia Artificial (AI).
En este marco, se crea un entorno de objetos
reales (equipados con sensores y software)
y otras tecnologías con el objetivo de intercambiar
datos a través de Internet, que luego
pueden ser procesados por un gemelo digital.
Pero, ¿cómo puede un gemelo digital ser
realmente útil para la industria?
Un digital twin es capaz de ser implementado
en casi cualquier proceso industrial para varios
propósitos como la optimización del rendimiento
de un componente en un proceso determinado,
para reducir el consumo de materias primas
o para tomar decisiones operativas rápidas en
función de las condiciones externas, entre otros.
Una de las aplicaciones más evidentes son
aquellos procesos en los que interviene el calor.
Desde el CIC energiGUNE, nos centramos principalmente
en cuatro áreas: procesos industriales
(acero, cemento, forja, vidrio...), energías renovables
(energía solar de concentración o termosolar),
el vehículo eléctrico y el calor doméstico.
GEMELOS DIGITALES PARA LA GESTIÓN
DEL CALOR EN LOS PROCESOS INDUSTRIALES
En los procesos industriales intensivos como la
producción de acero, cemento, forja o el vidrio,
se consume una enorme cantidad de energía en
forma de calor. Diferentes estudios indican que
entre el 20% y el 50% de la energía requerida
en estos procesos es liberada a la atmósfera.
Históricamente, esta energía no ha sido recuperada
y reutilizada, ya que las tecnologías
requeridas presentaban altos períodos de
retorno, no compatibles con las necesidades
industriales. Una de las razones que explican
esta situación es el bajo precio de los combustibles
fósiles como el gas natural, utilizado
para producir energía térmica, o normativas
medioambientales relativamente laxas.
Sin embargo, en los últimos años, las restricciones
ambientales, los bonos de carbono
o el aumento del precio de los combustibles
fósiles están obligando a las industrias a buscar
alternativas para aprovechar el calor residual
generado. Estas alternativas suelen ser la producción
de electricidad, su reutilización en un
proceso interno o su comercialización externa
(redes urbanas de calefacción).