Empresa/Evento. Ferrol, 10 de mayo de 2016

Transcripción

1 EFICIENCIA Titulo ENERGÉTICA Presentación EN LA INDUSTRIA 4.0 Empresa/Evento Ferrol, 10 de mayo de 2016

2 Índice 1 Introducción 2 La Industria Tecnologías de aplicación para la inteligencia energética 4 Eficiencia Energética en la Fábrica Inteligente 5 Algunos ejemplos de referencia 2

3 1 Introducción Un poco de historia 1ª Rev. Industrial: - Máquina de vapor - Equipos mecánicos - Industria textil 2ª Rev. Industrial: - Electricidad y petróleo - Acero - Nuevas Industrias - Producción en serie; cadena de montaje 3ª Rev. Industrial: - Tecnología, electrónica y comunicaciones - Producción automatizada 4ª Rev. Industrial: - Digitalización - Conectividad - IoT - Sistemas ciberfísicos P r o d u c c i ó n a r t e s a n a l Presente 3

4 1 Introducción Algo común en todas ellas Cambio disruptivo en la manera de producir Forma diferente de hacer las cosas para enfocar los problemas de manera distinta 4

5 2 La Industria 4.0 Antecedentes Sobre la necesidad de incrementar la competitividad industrial: Alemania: - Concepto de Industria Gobierno, Centros de Investigación y Empresas. UE: - Objetivo del 20% del PIB para las actividades manufactureras para Alemania: - Se funda la Plattform Industrie 4.0. Iniciativas en: - Austria, Francia, EEUU, España: - Iniciativa Industria Conectada La Transformación Digital de la Industria Española (MINETUR, 2015) Presente 5

6 2 La Industria 4.0 Qué supone? Producción industrial donde productos, equipos y entorno están conectados entre sí digitalmente. Se conectan fabricación, producción y con otras industrias (proveedores, logística, ) o clientes finales. Organización orientada a la gestión de los datos en tiempo real. 6

7 2 La Industria 4.0 Aspectos clave Inteligencia La Fábrica Inteligente: Buena parte de las decisiones se toman por parte de la Fábrica Inteligente y no por el operario. Auto-organización + Auto-aprendizaje + Conectividad (producción, mantenimiento, logística, cliente final, ) El sistema piensa y toma decisiones Principal diferencia entre Industria 3.0 e Industria 4.0. Asume tareas de manera más eficiente y optimizada que ahora mismo están delegadas en personas. Energía eficiente y descentralizada, debido al cambio climático y a la escasez de recursos. 7

8 3 Tecnologías de aplicación para la inteligencia energética Con qué herramientas? A través de habilitadores digitales o tecnológicos: Big Data: análisis y gestión inteligente de grandes volúmenes de datos mediante algoritmia avanzada y analítica predictiva. Meteo Usos y consumos energéticos Incidencias energéticas Rutinas Predicción mercado eléctrico Cloud Computing y HPC: plataforma compartida de recursos computacionales con acceso desde cualquier dispositivo con conexión a internet: simulación energética, modelización, 8

9 3 Tecnologías de aplicación para la inteligencia energética Con qué herramientas? Sensorización: sensores conectados a internet que generan información: temperatura, presión, transformadores, luz, nivel, Comunicaciones: intercambio de información. Sistemas ciberfísicos (CPS): integración de capacidades de computación, almacenamiento y comunicación en un dispositivo, dotándolos de inteligencia, para controlar e interactuar con un proceso físico. Toma de decisiones en tiempo real. 9

10 3 Tecnologías de aplicación para la inteligencia energética Con qué herramientas? Robótica colaborativa: robots comparten espacio y colaboran con trabajadores humanos de forma segura y eficiente. Knowledge worker: puestos de trabajo inteligentes o trabajadores superinformados. Ciberseguridad: seguridad de la información digital en los sistemas interconectados. 10

11 4 Eficiencia Energética en la Fábrica Inteligente Introducción H2020 Crecimiento inteligente, sostenible e integrador. En la industria, sector de actividad con un consumo energético intensivo, la sostenibilidad del proceso productivo es un elemento estratégico, tanto respecto del medio ambiente como para la optimización de costes. 11

12 4 Eficiencia Energética en la Fábrica Inteligente Introducción La sostenibilidad industrial supone la optimización de: El uso de las materias primas E consumo de energía y emisiones La cadena logística y la localización de centros de fabricación y distribución de mercancía EoL? Waste 12

13 4 Eficiencia Energética en la Fábrica Inteligente Optimización del uso de las materias primas Comenzando desde la fase de diseño: Ecodiseño, hasta el final de su vida útil (EoL). Cumpliendo los principios de Economía Circular. Residuo = Recurso 13

14 4 Eficiencia Energética en la Fábrica Inteligente Optimización del uso de las materias primas Jerarquía de la gestión integral de residuos Eco-etiquetado, ACV, HC, DAP 14

15 4 Eficiencia Energética en la Fábrica Inteligente Consumo de energía. Soluciones inteligentes Es necesario dotar a los centros de producción de herramientas avanzadas que permitan una adecuada gestión de la energía, necesaria para el desarrollo de la actividad productiva, para la optimización de la eficiencia y la sostenibilidad. Plataformas de monitorización Hay mucho trabajo por hacer!! 15

16 4 Eficiencia Energética en la Fábrica Inteligente Consumo de energía. Soluciones inteligentes Definir los requisitos funcionales que permitan identificar las herramientas TIC necesarias. Normalmente, sistemas de adquisición basados en PLC, integrando la sensorización en planta con los nuevos sistemas de monitorización. 16

17 4 Eficiencia Energética en la Fábrica Inteligente Consumo de energía. Soluciones inteligentes Identificación de variables independientes y parámetros críticos de consumo. Modelo energético de referencia (Línea base). Adquisición de datos en tiempo real, almacenaje y tratamiento. Modelo matemático predictivo y análisis estadístico para evaluar la precisión del modelo y su representatividad. Obtención de patrones de consumo. Identificación de ineficiencias e incidencias. Propuesta de medidas correctivas. Gestión de la demanda. Mantenimiento predictivo. Algoritmos de control. Actuación autónoma/toma de decisiones. El sistema es capaz de aprender de los resultados de actuación para mejorar la precisión en la detección de ineficiencias y propuesta de soluciones. 17

18 4 Eficiencia Energética en la Fábrica Inteligente Consumo de energía. Soluciones inteligentes Gestión de la energía, energías renovables y sistemas de acumulación Algoritmos adaptación demanda/generación, permitiendo alinear producción consumo. 18

19 4 Eficiencia Energética en la Fábrica Inteligente Consumo de energía. Soluciones inteligentes Gestión de la energía eficiente Gestión de los procesos de carga de baterías 19

20 4 Eficiencia Energética en la Fábrica Inteligente Consumo de energía. Soluciones inteligentes Integración de las energías renovables: Asegurar un suministro energético estable, competitivo y sostenible. Elemento Consumo Estado On/Off 250 Wh 0 kwh 1 kwh RED 15 % Fotovoltaica 85% 20

21 4 Eficiencia Energética en la Fábrica Inteligente Cadena de suministro y logística en tiempo real Eliminación de tiempos de espera Disminución de errores Trazabilidad de la mercancía Logística en tiempo real Optimización de consumos y de costes 21

22 4 Eficiencia Energética en la Fábrica Inteligente Tendencias de financiación europeas Programas H2020 (FoF, SPIRE, CIRC, SCC) Líneas de financiación actuales. Objetivos específicos: Reducción de los costes y las emisiones Uso más eficiente de la energía y los recursos Uso cascada de materiales Nuevos patrones de producción y consumo. Ecodiseño. Futuras líneas. Eficiencia de los recursos Eficiencia energética a nivel de máquinas y procesos La reutilización de las fábricas Gestión del ciclo de vida y aplicación de principios de economía circular. Los modelos de economía circular juegan un papel importante, ya que impulsan la innovación y la participación de todos los interesados en la cadena de valor 22

23 5 Algunos ejemplos de referencia Optimización del uso de las materias primas Sector de Residuos de Aparatos Eléctricos y Electrónicos (RAEE) Huella de carbono de organización Residuo = Recurso Estudio de Análisis de Ciclo de Vida de equipos electrónicos (PCs) ha permitido evaluar su potencial de reutilización. Opciones de reutilización de frente a reciclaje. Seguimiento ambiental del proceso. Evaluación de las emisiones de la cadena de producción (tn CO 2eq ) de empresa manufacturera del sector metal. Plan de reducción de emisiones del proceso de fabricación. 23

24 5 Algunos ejemplos de referencia Consumo de energía. Soluciones inteligentes Sector textil: Aplicación de técnicas de inteligencia artificial para optimización de la eficiencia energética en el equipamiento de los locales comerciales de una multinacional textil (sistemas de elevación, aire acondicionado, iluminación, etc) Identificación de patrones de consumo a partir de datos de un sistema de monitorización de energía implantado en más de tiendas. Modelización matemática y definición de algoritmos. 24

25 5 Algunos ejemplos de referencia Consumo de energía. Soluciones inteligentes Sector textil: Aplicación de técnicas de inteligencia artificial y sistemas expertos para la mejora de la eficiencia energética y el impacto ambiental en fábricas y procesos del sector textil. 25

26 5 Algunos ejemplos de referencia Consumo de energía. Soluciones inteligentes Sector frigorífico y de elaboración de productos del mar: Desarrollo de modelos predictivos de control y gestión que permitan la optimización energética de los equipos de producción de frío industrial y consumos energéticos de los procesos de planta. 26

27 5 Algunos ejemplos de referencia Consumo de energía. Soluciones inteligentes Sector edificación: Implantación de sistemas de gestión eficiente en redes energéticas, tanto térmicas como eléctricas, en complejos con grandes consumos energéticos, previa caracterización de los mismos. District heating en parques tecnológicos y plataformas logísticas. 27

28 5 Algunos ejemplos de referencia Cadena de suministro y logística en tiempo real Seguimiento en tiempo real del índice de consumo instantáneo y acumulado de los vehículos, geoposicionamiento y estado de carga de cada vehículo de flota. 28

29 5 Algunos ejemplos de referencia Cadena de suministro y logística en tiempo real Desarrollo nuevas tecnologías que permitan a las empresas de Field Services analizar datos proporcionados por vehículos en movimiento. Diseño de la arquitectura del sistema de adquisición. Determinación del coeficiente de severidad de cada parámetro limitante. Desarrollo del mapa de combinatorias y su coeficiente de simultaneidad. Construcción de patrones de autonomía vs. parámetros limitantes. Cruce de datos de operación de otros demostrativos (V.E.) con vehículos convencionales. 29

30 Gracias por su atención