La UVa, en un proyecto europeo para la optimización de recursos en grandes plantas de producción

UVA/DICYT El Grupo de Investigación Reconocido (GIR) Control y Supervisión de Procesos de la Universidad de Valladolid (UVa) participa en el proyecto del VII Programa Marco de la Unión Europea MORE que tiene como objetivo integrar sistemas de monitorización y optimización de recursos en tiempo real en grandes plantas de producción, con el fin último de mejorar la eficiencia en estas industrias, reducir costes y minimizar el impacto ambiental.

En la iniciativa, que cuenta con un presupuesto de 3’9 millones de euros -2’8 aportados por la Comisión Europea-, participan 11 empresas y organismos de investigación de Alemania, Francia, Austria, Finlandia y España.

Como apunta el coordinador del proyecto en la UVa, el profesor e investigador César de Prada, existe la necesidad en las plantas de producción europeas de contar con sistemas que permitan conocer el estado de la factoría en cuanto a eficiencia de recursos.

Hasta el momento, las empresas han puesto en práctica una serie de indicadores denominados KPI (Key Performance Indicators) o indicadores clave de desempeño, unos parámetros que permiten estimar la eficiencia en el uso de recursos de la producción, como la energía, las emisiones o las materias primas. Pero estos indicadores se consultan en periodos de tiempo demasiado largos y no se utilizan para la mejora continua de la producción.

Así, el objetivo de los socios del proyecto MORE es, por un lado, definir indicadores de eficiencia en el uso de los recursos, denominados REI (Resource Efficiency Indicators) y, por otro, tratar de implementarlos en línea para medir en tiempo real cómo se están utilizando los recursos de la producción. “Este planteamiento tiene sentido y es eficiente si el proceso se realiza de forma automatizada, si se conectan ordenadores a la producción capaces de analizar la información y de tomar decisiones en línea, o al menos, de realizar recomendaciones en tiempo real para que en última instancia sea el gestor de la planta el que tome las decisiones", subraya.

Este tipo de sistemas, incide, “permiten mejorar la eficiencia y, por tanto, hacer un mejor uso de los recursos" y además “realizar un mejor cumplimiento de las regulaciones ambientales", al mismo tiempo que “reducir el gasto".

Cuatro estudios de caso

El proyecto, que comenzó en 2013 y se extenderá hasta 2016, tiene como coordinador general a la empresa francesa INNO, que se encarga además de toda la labor de gestión y administración. Junto con la Universidad de Valladolid, el otro organismo de investigación es la Universidad Técnica de Dortmund (Alemania), que se ocupa de dirigir la parte técnica del proyecto.

Asimismo, cuatro empresas aportarán casos de estudio industriales: la petroquímica alemana INEOS KOLN GMBH; la industria del sector papelero LENZING AKTIENGESELLSCHAFT; la química BASF Personal Care and Nutrition GmbH, y la petroquímica española Petronor. Los investigadores instalarán en plantas de producción de estas empresas los sistemas automáticos para la optimización de recursos.

En el caso del Grupo de la UVa, que recibirá una financiación de 295.000 euros, trabajará en varios apartados dentro del proyecto como el desarrollo de técnicas matemáticas basadas en modelos y medidas.

“La utilización de modelos matemáticos de los procesos y medidas sirve, por un lado, para detectar aquellas medidas que son correctas y corregir en línea las que no lo son y, por otro, para estimar los parámetros de la factoría que no pueden medirse directamente. Toda esta información se utiliza para calcular los indicadores de eficiencia en línea, a partir de técnicas que se denominan de reconciliación de datos, que son capaces de corregir medidas incorrectas y de estimar otras variables o parámetros no medidos", detalla César de Prada.

Una vez calculados, los indicadores de eficiencia se utilizan para mejorar la producción en línea mediante técnicas de optimización, en las cuales se emplean los modelos y los datos para recomendar la mejor forma de operar el proceso. “Estos indicadores nos permiten saber lo lejos que estamos de la mejor forma de operar la planta y qué es lo que tenemos que hacer para alcanzar ese óptimo funcionamiento", agrega.

En los dos primeros años del proyecto, los socios ya han realizado avances significativos en los casos de estudio propuestos. Por ejemplo, en la industria papelera se han optimizado sistemas en línea que están aportando mejoras sustanciales en el uso del vapor, su principal gasto energético. También en una de las factorías de Petronor se ha implementado un sistema de gestión de la red de hidrógeno que está generando mejoras significativas en el uso de este recurso.

Formación para mejorar la eficiencia de los recursos

Son varios los miembros del GIR de Control y Supervisión de Procesos los que trabajan en el proyecto, como José Luis Pitarch, Elena Gómez, Gloria Gutiérrez, Daniel Saravia y Carlos Gómez Palacín. El Grupo se ha encargado además de organizar la reunión para la primera revisión del Proyecto MORE, que tuvo lugar en la Universidad de Valladolid los días 16 y 17 de junio.

Del mismo modo, en el mes de enero el Grupo comenzará un programa de formación doctoral de la red europea PRONTO cuyo objetivo es formar especialistas en el uso eficiente de los recursos. Se trata de un programa de formación con un perfil ajustado a las demandas del mercado ya que, a juicio del docente e investigador de la UVa, la optimización “es un camino que todas las empresas deben seguir, porque hay recursos más que suficientes para transformar en información los datos que una empresa obtiene en sus procesos, y esa información utilizarla en una mejor toma de decisiones, adaptando las condiciones de operación al entorno de precios, a las ambientales, a los tipos de materia prima o a la demanda prevista, lo que no exige grandes inversiones en equipos sino conocimiento y organización", concluye.