Gemelos digitales e IA:transformación de las operaciones industriales

"Gemelo digital" no es un término nuevo, pero junto con los avances en inteligencia artificial, es cada vez más valioso para transformar las operaciones industriales y crear 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 elecciones basadas en hechos, procesos alternativos para mitigar problemas como el tiempo de inactividad de la planta o cuellos de botella.

Proporcionar una visión digital en áreas como planificación y programación, modelos de demanda, modelos de distribución y control y 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 a los gemelos digitales y cómo están transformando la industria.

Cuénteme por qué los gemelos digitales y las innovaciones en IA son tan valiosos para las operaciones industriales en la actualidad.

Con la incertidumbre actual del mercado, 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 más importante, para garantizar operaciones seguras. Con plantas que funcionan en situaciones desconocidas de bajo nivel de cobertura, la tecnología es la puerta de entrada a ese objetivo.

Los gerentes ven lo digital como una forma clave de mantener un conocimiento profundo del estado y la integridad de los equipos sin los trabajadores habituales en la planta. El gemelo digital y la inteligencia artificial no son el futuro ambicioso que alguna vez pudieron haber sido; están demostrando tener un impacto en los resultados finales en muchas organizaciones industriales.

Lo más importante es que brindan información que ningún ser humano podría obtener sobre la salud del equipo y los riesgos de seguridad futuros. Aprovechar tanto la tecnología digital como la inteligencia artificial, en combinación entre sí, colocará a las empresas en una posición sólida para abordar algunos de los desafíos ancestrales en las operaciones de la planta de formas nuevas y más efectivas.

El gemelo digital crea copias virtuales de ubicaciones físicas, procesos de la planta, procesos comerciales y activos y, junto con la inteligencia artificial, 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.

Básicamente, las dos tecnologías capturan todo lo que está sucediendo en la planta y, con la información que brindan, pueden ayudar a los operadores de la planta a tomar mejores decisiones operativas y conducir a una mayor excelencia operativa.

Además, dejando de lado 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 menor o incluso nula. Casualmente, tanto los gemelos digitales como la inteligencia artificial tienen un papel importante en 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 de este 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 minería de datos y el aprovechamiento de la experiencia en el dominio, la IA sirve esencialmente para impulsar a los gemelos digitales, haciéndolos cada vez más inteligentes. La nueva eficiencia proviene de (a) una menor necesidad de que las personas ingresen a áreas peligrosas de la planta y que sean transportadas a áreas remotas (b) la movilización de la explosión de datos de activos para obtener nuevos conocimientos y la capacidad de optimizar a través de múltiples objetivos y ( c) mejorar el tiempo de actividad de la planta mediante 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 "y si" es algo que se puede analizar rigurosamente mediante la consideración rápida de una amplia gama de posibilidades; es la pregunta que todo gemelo digital resuelve esencialmente.

Pero también, la retroalimentación de los datos operacionales 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 inteligencia artificial como el gemelo digital. Los agentes digitales impulsados ​​por IA pueden predecir, con semanas de anticipación, la inminente falla de los activos y los factores causales. Luego, Digital Twins puede prescribir acciones de proceso para preservar la salud del equipo de modo que las organizaciones industriales puedan minimizar el tiempo de inactividad de la planta.

Más allá de la rentabilidad, ¿puede hablar un poco sobre la sostenibilidad y cómo estas tecnologías impulsan esos esfuerzos?

La sostenibilidad requiere repensar lo que constituye operaciones óptimas. Además de la seguridad, el rendimiento, la calidad y el costo, ahora el carbono cero, la economía circular y las emisiones se convierten en criterios críticos. Aquí, la tecnología es un factor clave de la sostenibilidad.

El gemelo digital es un poderoso habilitador de una mejor transparencia, generación de 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 es válido para las plantas que buscan frenar la producción de emisiones y efluentes.

¿Algo más que agregar que no le preguntamos?

Otro beneficio interesante del gemelo digital es su capacidad para ayudar a capacitar a los operadores de plantas de forma virtual. Hay muchos escenarios de plantas de alto riesgo, que incluyen arranques, paradas y procedimientos de respuesta a emergencias. El entorno de la planta requiere experiencia para realizar una prueba piloto de manera eficaz, y estas situaciones poco frecuentes rara vez se practican de manera suficiente. Los simuladores de entrenamiento virtual tienen un gran beneficio, como un simulador de vuelo de piloto 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, el operador y el 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, de una manera cada vez más amplia. mundo volátil.

La futura organización de la industria de procesos será más eficaz y eficiente, y el personal realizará un trabajo diferente que proporcione una ventaja competitiva y operaciones más sostenibles.