Francisco Donato / Silvia Lusarreta, Director, Transporte & Distribución Energía de Minsait (INDRA) / Gerente Senior, Gestión de Activos Energía Minsait (INDRA)

El mundo está inmerso en un proceso de transformación sin precedentes que surge como resultado de la confluencia de una serie de desarrollos tecnológicos (habilitadores) como el despliegue masivo de sensores, la conectividad, la Inteligencia Artificial, el Big Data, la computación en la nube y las denominadas plataformas Internet of Things (IoT).

Al mismo tiempo, el sector energético se enfrenta a un proceso de cambio global, motivado fundamentalmente por la exigencia de lucha contra el cambio climático. Aparecen así nuevos actores y escenarios como la integración masiva de energías renovables, la generación distribuida, los prosumidores o el vehículo eléctrico. Estas cuestiones, unidas a la incertidumbre en los precios o la demanda y a los cambios en el marco regulatorio, requieren de un tratamiento y por tanto de un modelo de negocio distinto al tradicional.

En el ámbito concreto de la operación y mantenimiento, destacan dos tecnologías clave para impulsar el proceso de transformación digital del sector. Hablamos, por un lado, de las soluciones basadas en Inteligencia Artificial, que permite mejorar la fiabilidad, disponibilidad, seguridad y eficiencia de las instalaciones, al mismo tiempo que se reducen los costes de operación. Por otro, nos encontramos con la importante contribución de la Realidad Virtual para reducir la siniestralidad en el puesto de trabajo, lograr mayor motivación en el aprendizaje y una mejor comprensión de los procedimientos sin exposición a riesgos.  

Maximizar el valor de los activos
La Gestión de Activos se sitúa claramente como una de las disciplinas que más claramente puede beneficiarse de las capacidades que la Industria 4.0 proporciona. De hecho, en los últimos años, y gracias a la aplicación de las técnicas analíticas de Inteligencia Artificial, se ha producido un avance importantísimo, dando entrada en el ámbito de las soluciones APM (Asset Performance Management) a sistemas de Predictive Analytics que, mediante el uso de algoritmos de Machine Learning, presentan una antelación al fallo superior a los sistemas tradicionales, de forma que su implantación en términos de coste-beneficio permite obtener retornos más rápidos que los anteriores.

Las nuevas soluciones APM alertan a las unidades de O&M y Fiabilidad sobre la condición o estado de los activos bajo su responsabilidad, facilitando la adopción de estrategias de mantenimiento avanzado (predictivo o incluso proactivo) en las que las intervenciones de mantenimiento y/o el reemplazo del equipo se realiza en función de la condición real del mismo. Se obtienen así unos beneficios claramente medibles para la compañía, en términos de mejora de la fiabilidad, disponibilidad, seguridad y eficiencia de las instalaciones, al mismo tiempo que se reducen los costes de operación y mantenimiento.

La adopción e implantación de estas soluciones se ven ahora especialmente impulsadas por las tecnologías digitales actualmente disponibles, que facilitan:

• La disponibilidad del dato: el abaratamiento de los sensores está permitiendo su despliegue masivo en todo tipo de activos de la cadena de valor de las utilities, desde la generación hasta la comercialización pasando por el transporte y la distribución, tanto en el sector eléctrico como en los del petróleo, gas y agua,
• La accesibilidad al dato: el desarrollo de las comunicaciones (paradigmas publicación-subscripción, gateways.), que facilitan la conectividad y por tanto el acceso a dichos datos en tiempo real de forma remota y desde múltiples puntos.
• El procesamiento inteligente: permite la aplicación de algoritmos de inteligencia artificial (Machine Learning, Deep Learning…) para generar “gemelos digitales” de los activos físicos y el cruce de datos de distinta naturaleza para realizar, por ejemplo, un pronóstico de los equipos indicando el tiempo al fallo, o establecer su vida útil remanente,
• La flexibilidad y escalabilidad: las plataformas IIoT (Industrial Internet of Things) en la nube agilizan el desarrollo y la implantación de las aplicaciones APM. Con la adopción de nuevos modelos de entrega, como PaaS (Platform as a Service) o SaaS (Solution as a Service), la utility se abstrae de los procesos de inversión y mantenimiento de hardware y de los procesos de actualización y ampliación asociados a despliegues posteriores.

Entrenamiento sin riesgos y más eficiente
Por otro lado, las compañías energéticas están apostando, cada vez más, por el uso de las soluciones de realidad virtual en sus procesos de formación en operación y mantenimiento, ya que les ayudan a cumplir dos grandes objetivos: entrenan a sus profesionales sin riesgos y de forma más eficiente en operaciones clave e impulsan la transformación digital de sus procesos para ser más eficientes. La facilidad de conexión de las plataformas corporativas de e-learning y el acceso de nuevas generaciones de empleados –los nativos digitales- al mundo laboral también contribuyen a impulsar el uso de este tipo de soluciones.

La Realidad Virtual está fundamentalmente focalizada en el proceso de training del operario. Su capacitación a través de un simulador o serious game nos permite una inmersión, tanto en el entorno en el que va a realizar la operación como en las diferentes tareas que envuelven la misma, que alcanza unas cotas de realismo muy elevadas, sobre todo si el simulador se apoya en gafas de realidad virtual o mandos/guantes que recogen la actividad corporal. La posibilidad de disponer de una simulación para las operaciones con mayor índice de riesgo aporta múltiples ventajas:

• Recreación de situaciones de riesgo que, de otra manera, sería imposible reproducir, además de disponibilizar instalaciones, entornos y maquinarias que no siempre están accesibles en el mundo real.
• Reproducción de procesos complejos con un nivel de detalle extremo, que facilitan la comprensión del operario.
• Incorporación de protocolos de comunicación hablada de manera precisa que evitan la mala interpretación por parte de los actores implicados.
• Catalogación de los elementos de protección individual (EPIS), permitiendo su identificación y uso, así como de las herramientas que se utilizan de manera frecuente en una determinada operación.
• Certificación de los operarios, quedando demostrada su cualificación.
• Se facilitan refrescos formativos que convierten la formación en un proceso iterativo

Por otro lado, el uso de las gafas de realidad virtual sustituye el uso de dispositivos móviles o tablets que facilitan la comunicación activa durante la operación. Adicionalmente, se incorporan todo tipo de funcionalidades, desde el reconocimiento automático de elementos y la posibilidad de ofrecer datos en tiempo real que conciernen al mismo (dimensiones, cargas, estados…), pasando por brindar el apoyo en la siguiente tarea, despieces de elementos complejos en tiempo real, o cualquier funcionalidad que garantice el éxito de la operación y suponga un ahorro en el tiempo empleado en acometerla.

Las posibilidades de uso y las experiencias de éxito son múltiples. En la actualidad se han simulado casos de procedimientos de seguridad para maniobras completas de puesta a tierra en una celda de AT dentro de una subestación eléctrica, descargos mecánicos y eléctricos en centrales térmicas o mantenimiento de una turbina de un aerogenerador en una plataforma on-shore. También tienen demanda creciente en el entrenamiento de maniobras de evacuación, como por ejemplo el de una plataforma petrolífera off-shore con simulación de diferentes situaciones de riesgo.

El creciente uso de esta tecnología está permitiendo que los procedimientos digitalizados estén siendo revisados minuciosamente. Por tanto, aunque se trate de un beneficio indirecto, también debe ser considerado a la hora de elegir el proceso que se va a virtualizar.