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La analítica predictiva optimiza los procesos en la industria del cemento

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No es exagerado decir que la inteligencia artificial (IA) y el aprendizaje automático (Machine Learning – ML) tienen el poder de transformar casi todos los aspectos de la producción de cemento. Las tecnologías avanzadas ya están brindando mejoras de productividad y eficiencias en KPI de sostenibilidad, rendimiento de procesos y activos, seguridad y protección, producción autónoma y estándares de calidad.

Después del agua, el concreto es el producto básico más frecuente en el mundo, con más de 35bnta utilizados. Hay más de 6000 plantas de cemento en todo el mundo que producen entre el 7 y el 8 % de las emisiones globales de gases de efecto invernadero. Reducir las emisiones y lograr el cero neto es imperativo para la industria. Los KPI de sostenibilidad se han disparado en importancia estratégica, impulsando la inversión en tecnologías de soporte que utilizan datos en tiempo real para optimizar los procesos, los activos, las materias primas y la gestión del rendimiento energético.

Sergio Ferrari, líder de minería, metales y minerales para Sudamérica en Schneider Electric sostiene que a medida que más productores de cemento adopten el potencial de la IA, el aumento subsiguiente de datos ayudará a brindar nuevos conocimientos transformadores a través de modelos cada vez más sofisticados. Por ejemplo, análisis de procesos más precisos, mejoras en la simulación táctica dinámica y la integración digital de los procesos de calcinación y molienda pueden reducir el uso de recursos en todo el ciclo de la cadena de valor.

Cuando Cemex inició un proceso hace 20 años para lograr visibilidad a través de cada una de sus 70 plantas en más de 50 países, enfrentó grandes desafíos: cada sitio tenía diferentes equipos, diferentes prácticas y ningún procedimiento estándar para integrar y analizar datos de operaciones. A partir de estandarizar su infraestructura de datos en toda la empresa utilizando Asset Framework y un PI Integrator for Business Analytics, Cemex ahora puede extraer datos en 1 hora, lo que antes tomaba 740 horas.

Los beneficios de un análisis de procesos preciso son claros. En este sentido, se logrará análisis de procesos más precisos, mejoras en la simulación táctica dinámica y la integración digital para mejoras en los procesos de molienda, lo que impulsará una reducción en el uso de recursos. El uso de herramientas de inteligencia de procesos impulsadas por IA está mejorando la sostenibilidad y la eficacia operativa en la producción de cemento de manera inteligente. Esto respalda las adaptaciones del flujo de trabajo del proceso que reducen la huella de carbono al mismo tiempo que aumentan el rendimiento y optimizan la eficiencia de la cadena de valor. Todo esto alimenta las formas de reducir los costos operativos, maximizar los rendimientos, mejorar la calidad y reducir las emisiones.

La próxima generación de Procesos y Control de calidad de la Energía

La IA también está ayudando a transformar el control de calidad del cemento a través de información de laboratorio integrada y sistemas de gestión de muestras, que ahora pueden gestionar una enorme cantidad de datos en plantas integradas. Con miles de muestras que requieren pruebas cada semana, se crea una gran cantidad de datos. Ahora, IA está correlacionando muestras y parámetros de proceso para proporcionar inteligencia a los departamentos de procesamiento y gestión de operaciones.

Varios clientes de cemento están utilizando el socio estratégico de Schneider Electric, la infraestructura de datos en tiempo real de AVEVA, para brindar a los usuarios de toda la organización acceso a información de activos en tiempo real, así como información de administración de energía y análisis de laboratorio. Utilizando datos integrados de plantas de energía cautivas junto con datos de activos en tiempo real, los ingenieros pueden destilar información crítica para los cambios de proceso, así como acceder a importantes informes de gestión energética. Las organizaciones ahora pueden predecir y reducir las interrupciones no planificadas y optimizar su uso general de energía en todos los sitios y empresas, resalta Sergio Ferrari.

La Inteligencia Artificial en acción

La industria del cemento está en constante movimiento y maduración, con muchas oportunidades para aumentar la eficiencia. La IA para el rendimiento de los activos ayuda a encontrar estas oportunidades al predecir cómo los activos podrían responder a los cambios en el entorno y el tiempo, en línea con los objetivos de producción cambiantes.

Por ejemplo, el bloqueo de las bandas transportadoras (conveyors) es un problema que afecta la eficiencia de la producción de cemento. Durante el transporte, especialmente en la temporada de lluvias con humedad adicional y cuando se emplean sistemas de transportadores abiertos, la humedad que se absorbe puede provocar bloqueos en el transportador. Esto causará retrasos, tiempo de inactividad y un mayor uso de energía.

Para evitar esto, se recomienda que las plantas de cemento implementen un monitoreo constante de los equipos, el flujo del proceso y las restricciones de materiales, de modo que se puedan detectar los primeros signos de atasco y se creen alertas, lo que permite un mantenimiento y ajustes proactivos antes de que la producción o la calidad se vean comprometidas. Dado que el mantenimiento es uno de los factores más críticos en términos de costos dentro de una planta, esto impulsa una combinación de mantenimiento proactivo más eficiente entre el mantenimiento planificado, preventivo y predictivo y, en última instancia, proporciona una reducción significativa de los costos.

Una gestión unificada y de carácter predictivo ayuda a tomar decisiones de manera ágil y colaborativa; es así que EcoStruxure combinada con el software de vanguardia de AVEVA, ayudan a unificar digitalmente la energía y los procesos, los datos y el diseño para reducir el tiempo de inactividad no planificado, reducir las emisiones y optimizar todo el ciclo de vida de las operaciones.

Al respecto Ferrari, agrega que “EcoStruxure más Aveva, es una tecnología que, a través de analíticas predictivas de datos e inteligencia artificial, ofrecen una gran ventaja competitiva, al permitir la total visibilidad de la eficiencia operativa, aumentar la vida útil de los equipos, aumentar la confiablidad del activo y la optimización, y trazabilidad de extremo a extremo de la cadena de valor productiva”.