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¿Qué es la Industria 4.0 en el sector de la Refrigeración Industrial? (I)

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Todos hemos oído hablar sobre la Industria 4.0, de robots colaborativos, Internet of things, coches autónomos, impresoras 3D, realidad aumentada, big data, etc. Pero…

¿Qué es la Industria 4.0 en el sector de la Refrigeración Industrial?

En este blog trataremos los conceptos, la tecnología en continuo cambio, los pasos previos necesarios para llegar a esta cuarta revolución industrial, cómo ha ido evolucionando la automatización en la industria de la refrigeración, la optimización del mantenimiento predictivo de la planta, cómo cambiará en el futuro el hecho de que se averíe una válvula o una pieza de un equipo, y que exista la posibilidad de imprimirla en el momento y poder reparar la avería en muy poco tiempo…

Hablaremos de datos, el proceso de digitalización al que nos vamos a enfrentar todos, como convertir esos datos en información, entorno y tecnología, sistemas avanzados de adquisición de datos, gestión de la energía, en resumen, se trata del control íntegro de nuestras fábricas.

Siempre que se ha nombrado la Industria 4.0, se ha relacionado con el sector de la automoción, de robots colaborativos, Internet de las cosas (IoT), coches autónomos, etc. Nada acerca de la industria del frío.

El sector del automóvil es pionero en el mundo de la automatización, es el motor que mueve esta cuarta revolución industrial, sin embargo, en el mundo de la Refrigeración, los cambios se han producido de una manera mucho más lenta. Este hecho no tiene origen en la falta de automatización en este sector, pero en la mayoría de los casos, y esto sigue ocurriendo hoy en día, se invierte inicialmente en el proyecto y se explota hasta que el sistema se queda obsoleto. Quizás sea por falta de formación del personal de planta ya que, en muchas ocasiones, no se encuentran actualizados en la técnica y normativa referentes a las novedades de los equipos, ya sea por carga de trabajo o desinformación.

Lo primero que debemos preguntarnos es qué nivel de automatización dispone nuestra fábrica, sobre todo, desde un punto de vista de una automatización planteada con criterio, ya que el objetivo es tratar de dar una respuesta global a todo lo que supone la Pirámide de la Automatización, desde la capa más baja (sensores, actuadores, etc.) hasta la capa más alta, el ERP.

Es entonces cuando se nos muestra el gran paradigma de la industria actual con la futura, ya que vamos a necesitar datos, muchos datos, además, de una manera ágil y en tiempo real. En un principio, sin despreciar nada, conocer todo lo que pasa en nuestra fábrica, sin embargo, más tarde veremos las diferencias entre datos e información.

No estamos haciendo algo bien si un operario tiene que estar apuntando algo en un papel para luego llevarlo a un ordenador, o si, por ejemplo, tiene que estar operando manualmente sobre una válvula. Lo primero que tenemos que conseguir en nuestra fábrica es que los datos se obtengan de manera digital, es decir, automáticamente.

Los pasos hacia la automatización

Es evidente que hoy en día es imprescindible que, a la hora de proyectar una instalación frigorífica, ésta tenga que estar lo más automatizada posible, que efectúe una correcta regulación para establecer un buen control que nos ayude a obtener el máximo de rentabilidad, seguridad y fiabilidad.

Toda esta evolución nos ha llevado a disponer de herramientas que permiten conectarnos remotamente a nuestras fábricas, teniendo de primera mano el total control y supervisión de nuestra planta, la gestión y monitorización de alarmas o averías, así como un histórico de la evolución de los parámetros de nuestra instalación.

Por lo que, si el origen de todos los datos de nuestra fábrica se va a basar en el PLC, instalemos equipos de los principales fabricantes, basados en software libre, para que cualquier integrador sea capaz de realizar ampliaciones o modificaciones tras la puesta en marcha del sistema de control, o el propio departamento de programación si disponemos de él, formándolos de una manera correcta y eficiente.

Demos ese primer paso de automatización:

Nuestra experiencia desde Sothis, siendo una empresa que se mueve mucho día a día con las empresas, no sólo dentro del Sector del Frío, sino también en otros sectores, nos hace ser capaces de aportar lo bueno de cada uno de ellos, proporcionando una visión global y de futuro en cada proyecto que hacemos.

Siempre con criterio desde el inicio, si establecemos las premisas desde el comienzo del proyecto, modelo del PLC, protocolo de comunicaciones, etc. Después crecer, es mucho más fácil y se optimiza el llegar a los datos y a la información que realmente necesitamos.

Automatizando muy bien nuestra fábrica, podremos cosechar los datos de planta de una manera más eficiente. Pero, como adelantábamos al inicio de este blog, ¿son muchos datos o es información lo que necesitamos?, debemos tratar dichos datos para trasmitir la información que necesitamos. Recibir los datos en forma de información, directamente, en tiempo real y cuando sea necesario.

Subiendo un peldaño más en la Pirámide de la Automatización, llegamos al SCADA, necesario para el control y regulación de una industria frigorífica.

Este sistema provee de toda la información generada en el proceso frigorífico a los distintos usuarios dentro de la empresa: control de calidad, supervisión, mantenimiento, etc. Se crea una interfaz gráfica proporcionando las funciones de control, parametrización y supervisión de la planta frigorífica, accediendo a los distintos elementos que componen una sala de máquinas: compresores, separadores, condensadores, bombas, etc.

También con respecto al control y supervisión de las distintas cámaras frigoríficas, túneles, túneles de oreo, salas, climatizadoras, etc.

Disponen de un registro y graficado de señales, lecturas de presiones y temperaturas de la sala de máquinas, de las temperaturas de las cámaras frigoríficas, tan importantes para las auditorías en calidad del producto. Registro e histórico de alarmas. Gestión de usuarios parametrizable a diferentes permisos y grupos de control. Monitorización e histórico de todos los cambios de consignas, con registro de fecha, hora y usuario que lo ha realizado. Envío de alarmas filtradas por usuario vía e-mail o sms.

Un sistema de arquitectura abierta, capaz de crecer y/o adaptarse a las necesidades cambiantes de la empresa, capaz de comunicarse con total facilidad con los equipos de panta y con el resto de la empresa (redes locales y de gestión).

Lo normal en las instalaciones es que exista un ordenador, un PC, donde se encuentre instalado el SCADA, que efectúa las tareas de control y supervisión mencionadas anteriormente, un tratamiento de datos y control del proceso; todo en tiempo real y diseñado para dar al operador de planta la posibilidad de supervisar y controlar todos los procesos. Sin embargo, realmente esto es un sistema antiguo, siendo éste el sistema más común en todas las instalaciones. Hay que tener en cuenta que, si cae el PLC o si cae el PC (SCADA), ya no disponemos del control de planta, por lo que no podemos hablar de una Industria 4.0.

Sin embargo, si el SCADA se instala en un servidor, con sistemas operativos mucho más robustos, como es el Windows Server, en función de las dimensiones o complejidad del sistema de control que se va a implantar, ya empezaríamos a hablar de servidores de datos, de servidores web, servidores redundantes, mejora de sistemas, duplicidad de nuestros sistemas industriales, etc.

A partir de este punto, ya empezamos a nombrar una convergencia entre IT y OT. Tecnologías de la Información con Tecnologías de la Operación.

Lo nombrado hasta ahora pertenece a las Tecnologías de la Operación, mayoritariamente aplicaciones SCADA, pero no podemos hablar sobre Industria 4.0 sin compartir plataformas hardware y software, abandonando los sistemas operativos propietarios virtualizando así, las tecnologías industriales. Hablamos de sistemas multiplataforma, no ordenadores en una isla como hasta ahora, con sistemas de movilidad, posibilidad de ver desde cualquier dispositivo toda la información de nuestra instalación.

Los sistemas actuales deben ser sistemas abiertos y flexibles, con una alta escalabilidad, capaces de adaptarse a los cambios y/o ampliaciones que se produzcan en nuestra empresa. No importa que nuestra empresa sea grande o pequeña, que sea multinacional o disponga de varias sedes; hoy en día se requieren sistemas capaces de reaccionar y adaptarse al crecimiento de nuestra empresa, con gestión energética (que explicaremos más adelante), con sistemas que puedan estar distribuidos geográficamente con estándares de seguridad integrado, sistemas capaces de soportar millones de datos en tiempo real. En estos casos, ya estamos hablando de grupos que dispongan de varias empresas nacionales o internaciones, que requieran tecnología OPC UA (Arquitectura Unificada), una tecnología diseñada para ofrecer una conectividad universal, basada en una plataforma segura para abordar los desafíos del futuro y presente.

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