La industria del cemento, particularmente consumidora de energía y emisora de gases de efecto invernadero, está sujeta a severas restricciones legales y ambientales. En efecto, su rendimiento energético resulta un desafío fundamental. Sin embargo, el proceso de producción del cemento es complejo y la necesidad de combustibles y electricidad dependen de múltiples factores: calidad del cemento fabricado, proceso de fabricación del cemento utilizado, parámetros de las líneas de cocción, almacenamiento de los materiales, rendimiento de los filtros, elección de combustibles fósiles o alternativos, composición química del crudo. Son muchos los elementos que dificultan su optimización energética.
Afortunadamente, ¡la digitalización da lugar a nuevas oportunidades!
Digitalizar el proceso para lograr un control óptimo de la energía
Gracias a los indicadores disponibles en tiempo real y la creación de un digital twin, o gemelo digital, la potencia de la plataforma digital de inteligencia energética permite optimizar el proceso de fabricación del cemento garantizando la conservación de la calidad específica del sector.
➛ El indicador temporal: tiempo real e inercia
Muchas veces, la inercia del proceso de fabricación del cemento dificulta la identificación en tiempo y espacio del impacto de las modificaciones realizadas con anterioridad por los operadores. La digitalización del flujo energético, mediante análisis minuciosos y precisos que forman parte de la dinámica del procedimiento, ofrece escenarios de optimización que, hasta ahora, eran no intuitivos y difíciles de detectar, y permiten explicar mejor las consecuencias de los distintos parámetros, siempre teniendo en cuenta la inercia de los fenómenos.
Además, el resultado de los análisis se presenta en tiempo real. Esto posibilita una verdadera disrupción en la gestión del rendimiento energético:
"La inteligencia energética alerta a los operadores en tiempo real y pone a su disposición la información necesaria para actuar de manera rápida ante las posibles desviaciones. Al identificar las consecuencias de las acciones individuales sobre el proceso global de fabricación, esta herramienta vuelve el procedimiento cementero en su conjunto mucho más eficiente", sostiene Ignace Francqueville, vicepresidente de energía y gerente general de METRON Italia.
➛ El gemelo digital
De manera concreta, la optimización energética es posible gracias a la creación de un gemelo digital de la planta, es decir, un doble virtual sumamente fiel a la realidad industrial. Equipamientos, herramientas, comportamientos, consumos, medioambiente: todos los datos se integran y se analizan sobre la base del conocimiento del oficio y la energía.
"La inteligencia artificial, alimentada por estos datos y un vasto conocimiento, evalúa continuamente los diferentes escenarios de optimización para detectar las mejores decisiones operativas. Así, los operadores pueden aplicar las recomendaciones y observar sus efectos gracias a la cuantificación en tiempo real del ahorro generado."
➛ La conservación de la calidad
Asimismo, la plataforma alimenta indicadores precisos en cada etapa del proceso industrial.
"Los indicadores que se revelan con la digitalización ayudan a las empresas cementeras a ajustar el consumo de energía continuamente, identificar las desviaciones y detectar potenciales ahorros para actuar de manera sustentable sobre la operación de los sistemas, antes y después del horno rotatorio."
Por último, al consolidar la base del conocimiento del proceso industrial de la planta y el historial de los indicadores, la digitalización garantiza la conservación de la calidad y del conocimiento práctico. "Una cuestión esencial en esta industria histórica", agrega Ignacio Francqueville.
Un ejemplo de acción a corto plazo: reducción del consumo eléctrico de los molinos trituradores
Gracias a las alertas y recomendaciones que recibe en tiempo real, el operador puede rectificar de manera inmediata las condiciones de operación del proceso para mantener siempre una situación óptima desde el punto de vista energético. De hecho, es posible ajustar las prácticas cotidianas y corregir al instante cualquier anomalía, como el consumo excesivo. También es posible integrar las nuevas prácticas de regulación a través de una digitalización potenciada por ajustes de control, como los datos de calidad.
Un ejemplo de acción a largo plazo: optimización de la combinación energética
La elección de combustibles para el horno rotatorio, su almacenamiento, su evolución y su distribución constituyen un elemento esencial en la optimización energética en una fábrica de cemento. Mediante una modelización compleja, la digitalización permite obtener recomendaciones sobre la elección y la distribución de los combustibles, sean fósiles o alternativos.
"A partir de simulaciones dinámicas realizadas antes y después del proceso de cocción, la plataforma digital de inteligencia energética identifica las mejores asociaciones de combustibles, detecta posibles sustituciones y elabora los escenarios de optimización energética más rendidores", continúa Ignace de Francqueville.
De esta manera, la digitalización aplicada a la fabricación del cemento permite ajustar el consumo energético, optimizar a tiempo la combinación de combustibles y, a la vez, garantizar la conservación de la calidad y el nivel de la producción.
¿Y usted, en qué etapa de la optimización del consumo de energía se encuentra?
En METRON, estamos convencidos de que la gestión del rendimiento energético es una inversión esencial para la industria. Contáctenos para hacer una evaluación.
