Este artículo fue publicado originalmente en inglés en el blog global de Schneider Electric por Shubbhronil Roy
Al fabricar sistemas eléctricos, las fallas a menudo están relacionadas con la corriente o la tensión, lo que puede llevar a la paralización de la producción, daños en los equipos e incluso lesiones o fatalidades entre los trabajadores. Por estas razones, la correcta gestión de la documentación del sistema eléctrico (incluidos los diagramas unifilares) es fundamental para mitigar los riesgos de seguridad y minimizar los tiempos de inactividad.
Sin embargo, los métodos tradicionales, como los diagramas eléctricos unifilares en papel, utilizados anteriormente para gestionar la documentación técnica de los sistemas eléctricos, se han vuelto obsoletos. Hoy en día, los cambios en los entornos laborales y la disponibilidad de software de gemelo digital de última generación han transformado el panorama del mantenimiento y la gestión de sistemas eléctricos.
¿Cómo ha evolucionado el sistema eléctrico?
Tradicionalmente, un equipo local de expertos en ingeniería completaba la documentación técnica del sistema eléctrico en el sitio. Cada vez que los sistemas eran encendidos, apagados o mantenidos, los diagramas unifilares eléctricos servían como punto de referencia seguro para la interacción entre humanos y sistemas.
Lamentablemente, las reducciones en los gastos operativos (OpEx), el incremento de las jubilaciones y las nuevas tendencias laborales, como el personal móvil, han reducido considerablemente el número de expertos técnicos disponibles en el sitio para mantener estos documentos actualizados.
Por ejemplo, uno de mis clientes descubrió recientemente lo crucial que es contar con un acceso preciso a los diagramas unifilares para el correcto funcionamiento de sus operaciones. Tras la jubilación de su ingeniero eléctrico, las fallas eléctricas inexplicables seguían afectando una línea de producción. El único diagrama unifilar estaba obsoleto y no reflejaba los cambios recientes en la planta. Se tuvo que contratar a expertos externos a un alto costo para resolver la situación y corregir el problema.
Además, los sistemas eléctricos se actualizan y modifican con mayor frecuencia debido a las dinámicas del mercado y a las presiones competitivas de los entornos laborales actuales. No es raro que la mayoría de las plantas implementen cambios significativos en el sistema eléctrico cada 3 a 5 años, lo que aumenta el riesgo de que la documentación quede desactualizada.
Las redes eléctricas que alimentan las plantas de fabricación también están en constante transformación. Cambios como la integración de fuentes de energía renovable afectan directamente a los sistemas eléctricos de la planta. Por lo tanto, contar con información técnica actualizada en el sitio es vital para planificar las actividades de mantenimiento de manera segura. La mayoría de los estándares y regulaciones locales exigen la disponibilidad de versiones actualizadas de los diagramas unifilares en todo momento.
Gemelo digital como fuente de datos
Muchas empresas manufactureras recurren a consultoras para afrontar estos desafíos. Sin embargo, estas empresas suelen rotar a su personal entre cuentas, lo que dificulta que tengan el conocimiento institucional que poseen los expertos locales que han operado estos sistemas durante años.
Cuando diferentes electricistas son enviados a un sitio cada vez que surge un problema, es complicado para ellos determinar si los diagramas unifilares están actualizados. Como resultado, los riesgos de lesiones o tiempos de inactividad imprevistos aumentan considerablemente durante el mantenimiento o las actualizaciones.
¿Cómo mitigar estos riesgos?
Schneider Electric, en colaboración con ETAP, un líder en el desarrollo de software de gemelos digitales eléctricos, ha acumulado años de experiencia en la implementación de sistemas de distribución eléctrica en planta. Juntos, crean gemelos digitales que simulan las características y la topología de la red eléctrica, permitiendo evaluar el impacto de los cambios en el sistema eléctrico.
Con la ayuda del software de ETAP, este servicio digitaliza los diagramas unifilares en papel, proporcionando una fuente de datos centralizada que mejora la seguridad y reduce riesgos.
Las revisiones anuales por parte de consultores de Schneider Electric documentan los cambios en el sistema eléctrico del sitio, actualizando el modelo digital durante todo el ciclo de vida del contrato.
Este servicio ofrece estudios de simulación tanto en línea como fuera de línea para mejorar la eficiencia, la resiliencia y la seguridad de la red eléctrica, enfrentando los desafíos que plantea la digitalización y la sostenibilidad. Identificar más fácilmente las causas del tiempo de inactividad del sistema puede reducir los gastos operativos y aumentar la rentabilidad.
Beneficios para los operadores de planta
El despliegue del Servicio de gemelo digital eléctrico ofrece varias ventajas:
- Reducción del riesgo de accidentes y tiempos de inactividad no planificados: los diagramas unifilares desactualizados suponen un riesgo para los operadores. Apagar el dispositivo incorrecto podría desencadenar tiempos de inactividad no planificados o exponer partes del sistema, aumentando el riesgo de accidentes. El gemelo digital con datos precisos del sitio mejora la seguridad operativa.
- Plataforma única con aplicaciones integradas: el software único permite a las partes interesadas visualizar parámetros consistentes y facilita los estudios de sistemas eléctricos, como la integración de vehículos eléctricos o nuevas líneas de producción.
- Solución más sostenible: el enfoque de gemelos digitales puede reducir entre un 40% y 50% el costo de los estudios de sistemas eléctricos, al eliminar la necesidad de recopilación de datos manual y reducir la huella de carbono.
Un gemelo digital eléctrico puede funcionar como un modelo virtual en las instalaciones o como una solución basada en la nube, proporcionando una única fuente de información para los datos del equipo eléctrico. Aplicaciones avanzadas como la puesta en marcha virtual ayudan a minimizar errores y optimizar los procesos operativos.
Al emparejar los mundos físico y digital, los sistemas de monitoreo pueden prevenir problemas antes de que ocurran, mejorando la eficiencia y seguridad.
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