Exploración de la planta virtual:cómo la puesta en servicio virtual ayuda a la integración del sistema

Cada planta tiene su ciclo de vida único, en el que tanto los equipos como los empleados evolucionan con el tiempo. La Industria 4.0 ha acelerado esta evolución, con nuevas tecnologías que conducen a una mayor productividad, una mayor eficiencia y una reducción de los costes. Aquí, Nick Boughton líder digital en el integrador de sistemas Boulting Technology , explica el concepto de puesta en marcha virtual y sus beneficios al instalar nuevos equipos de planta.

La simulación del sistema de control se remonta a la década de 1970, cuando se usaban lámparas e interruptores para simular las señales de la planta. La desventaja de este proceso fue que la simulación tuvo que conectarse a las entradas y salidas del sistema solo para realizar pruebas y no había lógica alrededor de las lámparas y los interruptores.

A mediados y finales de la década de 1980, se introdujeron simulaciones basadas en software, ya sea como un controlador lógico programable (PLC) o como una PC separada que ejecuta la simulación. Aunque este proceso era mucho mejor que las simples lámparas e interruptores de la década de 1970, ya que era posible utilizar pantallas de interfaz hombre-máquina (HMI) o control de supervisión y adquisición de datos (SCADA) para visualizar las pruebas, todavía no era perfecto.

Estas simulaciones dependían de la integridad del modelo utilizado, que debería configurarse por separado del código del PLC, lo que significa trabajo adicional, lo que cuesta tiempo y dinero. En los últimos años, las tecnologías de Internet industrial de las cosas (IIoT) han llevado las simulaciones de software un paso más allá y han abordado muchos de estos problemas con la introducción de la puesta en servicio virtual.

Visualización del sistema

La puesta en servicio virtual es la creación de una réplica digital de un entorno de fabricación físico. El proceso implica el uso de tecnología de simulación para probar nuevos equipos y realizar cambios en los sistemas existentes en un entorno virtual 3D antes de que se realicen en la planta física.

Una vez programada la simulación, todos los aspectos del sistema pueden probarse en un mundo virtual para garantizar que, cuando se instale físicamente, todos los demás sistemas de la planta se integren correctamente. Si se requieren más cambios, estos se pueden realizar y probar en la simulación.

A diferencia de las simulaciones de las décadas de 1970 y 1980, la puesta en servicio virtual hace uso de un modelo que fue desarrollado como parte del diseño del sistema que no es un intento de simular la planta, sino que hace uso de una réplica digital.

Con el concepto de gemelo digital, ahora podemos poner en marcha la dinámica de toda la planta, en lugar de una sola pieza de equipo. Los problemas de proceso se pueden ver, diagnosticar, corregir e integrar inmediatamente con los elementos correspondientes del sistema de control.

Beneficios físicos

Probar equipos y sistemas en un entorno simulado aporta una serie de beneficios. Muchos sistemas automatizados están controlados por controladores lógicos programables (PLC) que permiten a los gerentes de planta alterar procesos clave. Cuando ocurran estos cambios, los ingenieros deberán detener la producción y apagar los sistemas.

Al probar digitalmente, antes de realizar cualquier cambio físico, los gerentes de planta pueden identificar y corregir cualquier error que pueda surgir al integrar el PLC con la planta más grande. Esto minimiza los riesgos potenciales, como el tiempo de inactividad de la producción, reduce el tiempo de integración y ahorra dinero que puede haberse gastado en corregir errores.

Una planta de automatización pesada es el candidato ideal para la puesta en servicio virtual. A diferencia de una evolución literal, en la que una población biológica podría responder a estímulos imprevistos de una manera sorprendente, podemos predecir con precisión los resultados en todo momento. El único elemento impredecible es el humano, por lo que vale la pena llamar a un experto para que lo ayude tanto en las fases de diseño como en las de implementación.

La implementación de la puesta en servicio virtual en el proceso de diseño de una planta permite generar beneficios casi inmediatos. Su capacidad para descubrir desafíos imprevistos y mitigarlos antes de que impacten en la planta, hace que la puesta en servicio virtual sea una herramienta clave para los fabricantes. En Boulting Technology, esperamos que más gerentes de planta adopten el concepto en un futuro cercano, haciendo que la evolución única de cada planta sea un proceso más fluido y rentable.

El autor es Nick Boughton líder digital en el integrador de sistemas Boulting Technology.