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Human-mimetic approach to the integrated monitoring, management and optimization of a symbiotic cluster of smart production units

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Simbiosis industrial para una fabricación más sostenible

Inspirados en la ingeniosa coordinación del cuerpo humano, los investigadores del proyecto financiado con fondos europeos SYMBIOPTIMA han introducido el concepto de «simbiosis industrial» en el diseño de herramientas de gestión de producción a fin de aumentar su sostenibilidad.

Tecnologías industriales
Energía

Para lograr este aumento en los procesos industriales contemporáneos, es necesario desarrollar una nueva filosofía que reinvente la coordinación de los elementos clave (como los materiales, la energía, los desechos y los productos derivados) entre las unidades de fabricación. La filosofía adoptada por el proyecto financiado con fondos europeos SYMBIOPTIMA (Human-mimetic approach to the integrated monitoring, management and optimization of a symbiotic cluster of smart production units) no es otra que la de una «simbiosis mimética humana», que se inspira en el funcionamiento de nuestro cuerpo. Este enfoque supone un cambio radical en la manera de diseñar y emplear los recursos productivos en distintas industrias o sectores, con el objetivo de lograr una mayor eficacia y una reducción del impacto medioambiental. El proyecto SYMBIOPTIMA desarrolló un sistema de gestión de recursos y energía integrado (ERMS, por sus siglas en inglés) que aporta herramientas para la planificación de la producción, la gestión de la respuesta bajo demanda y los análisis de ciclo de vida (ACV). También creó un «hardware» para la supervisión modular de «enchufar y usar» de plantas de fabricación, así como un conjunto de herramientas integradas para todos los disipadores, los flujos y las fuentes de energía térmica. Además, a fin de optimizar la reutilización de desechos, los investigadores del proyecto crearon un proceso de despolimerización de plásticos (PET) único. Cierre del bucle gracias a la innovación ecológica La gestión industrial moderna abarca la supervisión, la medición, el registro, el análisis, el control y la redirección de los flujos de energía y materiales dentro de los sistemas para garantizar la productividad y sostenibilidad. El Sr. Andrea Ballarino, coordinador del proyecto, explica: «La innovación de SYMBIOPTIMA partió de la inspiración en el cuerpo humano y consistió en ver los elementos de un grupo industrial (como las empresas) como entes de funcionamiento independiente, pero conectados entre sí y trabajando por el bien común». Para llevar a la práctica ese concepto, SYMBIOPTIMA desarrolló un ERMS como punto de integración de todos los factores económicos, energéticos y medioambientales de cada empresa (o unidad de fabricación) en el grupo. Con la incorporación de todos los datos, la plataforma utiliza herramientas de evaluación sobre las que basar las decisiones. Por ejemplo, el «software» de respuesta bajo demanda puede aprovechar los conocimientos sobre planificación de uso energético en el grupo y comunicarse con los proveedores de energía para comprarla de manera más cómoda y barata, tanto para las empresas individuales como para el conjunto del grupo. SYMBIOPTIMA reanalizó el significado de «desecho», lo que permitió que nuevas tecnologías encontraran maneras de aprovechar materiales que antes se habían descartado. Un fantástico ejemplo es el desarrollo de Gr3n, una nueva tecnología de tratamiento químico para el reciclaje y la reutilización de plásticos PET que acaba de obtener el premio Innovation Radar 2018 de la Unión Europea. Se trata de un sistema modular que facilita la integración y la escalabilidad, tanto a nivel de «hardware» como de «software». En el ámbito de la monitorización de procesos, la integración se desarrolló con el objetivo de complementar los sistemas actuales y no de reemplazarlos. Además, la adopción de estándares y protocolos de interoperabilidad capaces de aprovechar los sistemas existentes y las características de internet facilita la actualización de equipos antiguos. Oportunidades de crecimiento Según Ballarino y en base a las cifras de Eurostat, la industria química y petroquímica, así como la industria del agua, los metales no ferrosos, las menas y minerales, el acero, la cerámica y el cemento representan en conjunto más de 450 000 empresas, más de 6,8 millones de empleados y más de 1 600 millones de euros en ingresos, lo que supone el 20 % de toda la fabricación en Europa. Estas estadísticas demuestran el impacto que estos sectores industriales pueden tener sobre la sostenibilidad global de la economía europea. «La sostenibilidad de los procesos no se logrará a base de competitividad, sino mediante la gestión cooperativa y la integración de los recursos», comenta Ballarino. «Para esto hay diferentes incentivos, desde los motivos económicos tradicionales —como la reducción de costes o el aumento de los ingresos— hasta argumentos a largo plazo, como la seguridad de los recursos o incluso el cumplimiento normativo. Tenemos que aprovecharlos». Actualmente, SYMBIOPTIMA está desarrollando una prueba piloto de la solución final con empresas de diferentes sectores. Algunas tecnologías ya están preparadas para el mercado (como la plataforma ERMS o el conjunto de herramientas integradas para la gestión de flujos y fuentes de energía térmica) y otras se introducirán en breve.

Palabras clave

SYMBIOPTIMA, fabricación inteligente, sostenibilidad, energía, desechos, reciclaje, química verde, reutilización, gestión de recursos, industria, simbiosis

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