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Cobra importancia su adaptación a todo tipo de entornos y su capacidad de trabajo en equipos multidisciplinares, debiendo aportar su conocimiento, en todas las fases de un proyecto

La figura del experto en digitalización y control

Rafael Ramos Ruiz, responsable de Desarrollo de Negocio y Oscar Fernández Ríos, ingeniero de Ventas y Aplicaciones de Danfoss

17/04/2020

Vivimos momentos excepcionales, donde se ha producido un incremento del flujo de comunicaciones debido al uso del teletrabajo. Cobra importancia el uso de datos de forma remota para la mejora en la toma de decisiones. La digitalización potencia, transforma y crea nuevos modelos de negocio, mediante la adquisición de datos, la ordenación y el estudio de los mismos, para predecir patrones de comportamiento.

Con este nuevo paradigma, podemos satisfacer la premisa que indicó uno de los gurús de la gestión empresarial, Peter Druker, “Lo que no se mide, no se puede mejorar”.

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El internet de las cosas y el big data nos ayudará a medir, almacenar, ordenar, compartir y analizar datos de nuestro proceso, para una toma de decisiones acertadas, incrementando efectividad y eficiencia en los medios de producción, para implementar estrategias y hacerlos más flexibles y adaptables.

En nuestro día a día estamos muy acostumbrados a entornos digitales, teniendo interiorizado estar informados de nuestros ingresos y gastos, mediante las aplicaciones bancarias o controlando nuestras pulsaciones cuando hacemos ejercicio físico.

El fin último, de la adquisición de estos datos, es estar informados, para actuar en consecuencia, dándonos un capricho o subiendo el ritmo del entrenamiento; es decir, tomar decisiones en tiempo real para tener un control de la situación en cada momento.

Por tanto, cobra importancia el control de las situaciones. En ingeniería esta disciplina se denomina 'Regulación y Control'.

Esta disciplina de la ingeniería trata de manejar, operar o conducir, aquellas máquinas, sistemas o instalaciones, que funcionan en entornos cambiantes, adaptando su funcionamiento, con el objetivo maximizar los rendimientos de las máquinas, sistemas e instalaciones diseñadas.

Un ejemplo utilizado diariamente es la conducción de vehículos, ya que, dependiendo de los cambios en el tráfico, trayecto o prisa, adaptaremos la conducción de nuestro vehículo, para alcanzar nuestros objetivos, siendo, por tanto, diferente la conducción por la mañana en un atasco, a la conducción por la noche, hacia un hospital, por motivos de emergencia.

Es, por tanto, que a nuestro juicio, se establece el desafío de vincular la digitalización de nuestro negocio con el control de máquinas, sistemas e instalaciones. Conectar el negocio con la fábrica.

Control de sistemas

El fin último de la vinculación del entorno digital con la fábrica es el incremento de productividad, confort, ventas, eficacia y eficiencia. Para conseguir este objetivo, deberemos desarrollar diversas estrategias, apoyándonos en varios factores importantes.

Continuando con el ejemplo de un vehículo, (máquina, sistema e instalaciones), este debe estar diseñado con elementos que puedan permitir al conductor, hacer cambios en su forma de circular. En nuestro ejemplo, todos tenemos interiorizado que cada vehículo dispondrá de caja de cambios, volante, acelerador, freno, para modificar su velocidad, es decir, disponer de elementos de control.

Otro factor es la pericia y el conocimiento del conductor, adquiridos en la autoescuela por un entrenamiento, certificados en un examen (teórico y práctico), más los años de experiencia. De tal modo que un conducto novel deberá conducir a menor velocidad durante su primer año de conducción.

El tercer factor es el conocimiento del entorno, es decir, el conocimiento de la carretera por la que circulamos, condiciones del tráfico, posibilidades técnicas de su vehículo. Siguiendo con nuestro ejemplo, vemos como los pilotos de Formula 1, invierten tiempo en conocer y memorizar las curvas del circuito por el que van a competir, utilizando simuladores o videojuegos.

Finalmente, existen una serie de sensores, instrumentación, que nos ayudan en la adquisición de datos para la prevención de posibles averías, mantenimientos, así como en la optimización de la conducción, informándonos de la velocidad a la que circulamos, el nivel de depósito de gasolina, presión de ruedas o nivel de aceite.

Por tanto, para el éxito del apropiado control de una máquina, sistema e instalación, es obligatorio disponer de al menos estos factores: elementos de control + conocimiento del manejo de la maquina + conocimiento del entorno + instrumentación.

Si uno de estos factores faltara, el éxito en la operación se reduciría notablemente.

Parece lógico suponer, que si condujéramos sin volante, gasolina, frenos, sin carné, o si, por el contrario, condujéramos en una carretera comarcal, igual que en una autovía las posibilidades de accidente aumentarían.

Oportunidades y desafíos de la Industria 4.0.
Oportunidades y desafíos de la Industria 4.0.

Desafios y oportunidades

La conexión entre el modelo digital y el industrial es uno de los grandes desafíos, ya que los desarrolladores de software de uno y otro entorno tienen formación teórica, experiencia y habilidades diferentes, pero muy complementarias.

La figura del experto en 'regulación y control' debe tener un amplio conocimiento de los entornos industriales a controlar, ya sea en climatización, refrigeración o agua, pero también conocimientos de base datos, software, redes de comunicaciones, electricidad y mecánica, así como de logística y de modelos de negocio en los que actúa.

Cobra importancia su adaptación a todo tipo de entornos y su capacidad de trabajo en equipo multidisciplinares, debiendo aportar su conocimiento, en todas las fases de un proyecto, ingeniería, puesta en marcha, operación y mantenimiento.

Siguiendo con el símil automovilístico, en la Fórmula 1 estamos acostumbrados a escuchar como los pilotos hablan con los ingenieros para diseñar el coche y una vez que está construido, vuelven a trabajar en equipo para ajustar mejor el diseño. En este caso, el operador, mantenedor e ingeniero, deben estar en continua comunicación para la mejora continua de los sistemas, con el objetivo de que las hipótesis teóricas establecidas en diseño se refrenden en la práctica, y si no lo hicieran, realizar cambios para que así, se produzca.

Aproximándonos al entorno de la climatización y refrigeración, cobra importancia los profesionales en 'Regulación y Control' ya que, los sistemas son diseñado por ingenieros especialistas, teniendo en cuenta las características constructivas. Pongamos, por ejemplo, un edificio de oficinas, en los cuales se han considerado 10 despachos, trabajando 9 horas.

Por otro lado, el diseño, de dicho edificio, debe ajustarse a la normativa vigente, (CTE, RITE, RSIF), las cuales inciden en el respeto de las condiciones de confort en los escenarios más desfavorables, ya sea en el 100% de su ocupación o en las condiciones climáticas más adversas, es decir, los días más fríos y calurosos de año.

Ahora bien, debemos tener en cuenta otros escenarios de funcionamiento a lo largo de la vida útil de la instalación. ¿Qué sucederá cuando solo están ocupados 5 despachos?, ¿Y si la carga de trabajo aumenta y las personas deben permanecer más horas en la oficina? ¿Cómo será el confort, en los meses de primavera y otoño?, si a futuro cambio la ubicación de los despachos, ¿cuál será el confort de los mismos?

Desde el punto de vista de climatización, este diseño es realizado por un equipo de expertos en la materia, normalmente ingenieros mecánicos. Pero, para la operación de los equipos de climatización debe diseñarse un sistema eléctrico, selección de instrumentación para adquirir datos y finalmente desarrollar un software con algoritmos y modos de funcionamiento.

Sistema de control
Sistema de control.

El objetivo será hacer funcionar al unísono todos los elementos del sistema seleccionados, válvulas, sensores, compresores, ventiladores, intercambiadores de calor y variadores de velocidad, que satisfagan todos los escenarios descritos en la fase de ingeniería.

El mismo esquema de trabajo se repite en otros sectores, en los proyectos de refrigeración, por ejemplo, ya sea comercial o industrial. El grupo de trabajo suele estar formado por un ingeniero mecánico, experto en refrigeración, ingeniero eléctrico, instrumentación, desarrolladores de software e instalador frigorista.

Si nos fijamos en el sector de tratamiento de agua la estructura del equipo de trabajo se repite, con el añadido de que existirá un ingeniero químico, experto en el proceso de agua.

Dependiendo de la dimensión de la empresa, en muchos casos podrá asumir las funciones de instrumentista, desarrollador de software e ingeniero eléctrico, siendo un nexo entre las fases de ingeniería, puesta en marcha y operación.

Formará parte del desarrollo de hipótesis teóricas, definidas en fase de ingeniería, que implementará y confirmará en puesta en marcha. De no ser ciertas esas hipotesis, deberá corregir, todas aquellas que no lo sean.

Al finalizar la puesta en marcha, deberá comunicar a los expertos mecánicos que hipótesis se cumplieron y cuáles no, para mejorar diseños futuros, así como, dará soporte al operador de la planta, para explicar en detalle, cómo debe funcionar la instalación y resolver las dudas que surjan en el futuro, ya que el escenario en que se hace la puesta en marcha, puede sufrir modificaciones en la operación normal.

Este es, a nuestro juicio, el gran reto y también la gran oportunidad, ya que, aunque todos son especialistas de una rama de la ingeniería, deben procurar tener conocimientos amplios, actitudes empáticas y abierta para entender, los puntos de vista de otros especialistas.

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