Transformar la industria de transformación con cuatro niveles de automatización
La digitalización puede mejorar la sostenibilidad de las industrias de transformación al permitir que los procesos produzcan más con menos: menos energía y menos materiales, con esto último se reducen los residuos al mínimo. Esto significa una menor huella de carbono. En ninguna lugar es esto más importante que en las industrias de gran consumo de energía (IIE, por sus siglas en inglés). El equipo del proyecto CAPRI, financiado con fondos europeos, presentó una plataforma de automatización cognitiva que lo consigue al tiempo que mejora la calidad, la flexibilidad y el rendimiento. Las innovaciones se demostraron en tres aplicaciones diversas: asfalto, acero y productos farmacéuticos.
Transformación digital con soluciones cognitivas
Según la coordinadora del proyecto, Cristina Vega, del Centro Tecnológico CARTIF: «Desarrollamos sensores para medir las propiedades de las materias primas, los productos intermedios y los productos finales, como el flujo de polvo o las incrustaciones en el acero. Las herramientas de planificación cognitiva nos permitieron realizar una asignación eficaz de los recursos. Se diseñaron algoritmos de control avanzados para ahorrar energía o mantener la calidad de un parámetro clave de un principio activo farmacéutico». La plataforma de automatización cognitiva de CAPRI integró todas las soluciones técnicas. Se construyó sobre una arquitectura de referencia que aprovecha el aprendizaje automático y la interacción cognitiva hombre-máquina que consiste en conexiones de internet de las cosas, apoyo a la toma de decisiones basado en IA, procesamiento inteligente de eventos y modelos de datos de conocimiento. Estas herramientas coordinan la automatización cognitiva en cuatro niveles: de planificación, de sensores, de control y de funcionamiento.
La plataforma modular, escalable y de código abierto amplía el efecto
La plataforma y las herramientas son modulares y escalables, lo que permite crear una plataforma de automatización cognitiva a medida para casos de uso diversos. Vega subraya «la importancia de desarrollar innovaciones que necesiten los trabajadores de las fábricas, incluida la flexibilidad para adaptar las innovaciones a entornos reales. Esto garantiza que las usarán». Además, la plataforma de automatización cognitiva se desarrolló con el marco FIWARE de código abierto para alcanzar los principios FAIR de datos localizables, accesibles, interoperables y reutilizables. Esto facilitará su uso con otros «software» y en seminarios web y programas de formación más allá de CAPRI, para fomentar una mentalidad de aplicación de las tecnologías cognitivas e inteligentes en los investigadores y profesionales.
Éxito demostrable en diversos sectores
En total, se desarrollaron ocho sensores cognitivos para los tres casos de uso, junto con tecnologías cognitivas de planificación, control y operaciones. Las aplicaciones a medida permitieron a las tres IIE reducir el consumo de energía y las emisiones asociadas. Por ejemplo, en el caso del uso del asfalto, el fabricante pudo determinar la composición de la mezcla en tiempo real, un dato crítico que le permitió eliminar el calentamiento de los materiales que finalmente no pudo utilizar. En los sectores farmacéutico y siderúrgico, los fabricantes pudieron detectar problemas con el producto en una fase temprana del proceso en lugar de al final, lo que redujo el desperdicio de materiales y el consumo de energía. En los tres casos se mejoró la calidad del producto. El impacto fue especialmente importante en los casos del asfalto y los productos farmacéuticos, que generó comentarios de los usuarios finales, como el siguiente: «Ya no podemos imaginarnos trabajando sin las innovaciones aplicadas en el proyecto». La plataforma modular, escalable y de código abierto de CAPRI para la automatización cognitiva respaldará a las IIE en su transformación digital. Fácilmente modificable para su aplicación en una plétora de industrias, su adopción promete reducir significativamente la huella de carbono de la industria al tiempo que mejora la calidad de los productos, lo que favorece tanto a los objetivos energéticos y climáticos europeos como a la economía de la Unión Europea (UE).
Palabras clave
CAPRI, automatización, energía, farmacéuticos, sensores, acero, asfalto, transformación digital, IA, industrias de alto consumo energético, industrias de transformación