Autor: Robert Boquete
Los fallos en el sistema de distribución eléctrica de las instalaciones industriales, a menudo, son eventos que provocan un retraso en la producción, daños en el equipo e, incluso en los peores escenarios, lesiones en los trabajadores o muertes. Por este motivo, realizar una gestión adecuada de la documentación del sistema eléctrico, incluidos los diagramas unifilares, es fundamental para ayudar a mitigar los riesgos de seguridad y minimizar el tiempo de inactividad.
En este contexto, métodos típicos, como los diagramas eléctricos unifilares en papel que se usaban para gestionar la documentación técnica del sistema de distribución eléctrica, se han vuelto obsoletos.
Hoy en día, los cambios que se han producido a nivel de entorno laboral y la disponibilidad de herramientas y software de gemelos digitales de última generación han modificado el panorama de los servicios y el mantenimiento del sistema eléctrico.
Pero ¿cómo?
Un equipo local de expertos en ingeniería tradicionalmente completa la documentación técnica del sistema eléctrico on-site. Cada vez que se encienden, apagan o mantienen los sistemas, los diagramas eléctricos unifilares sirven como punto de referencia para disponer de una interfaz humano-sistema segura.
Desafortunadamente, las reducciones en los gastos operativos (OPEX), el incremento de las jubilaciones y las nuevas tendencias laborales, como la fuerza de trabajo móvil, disminuyen la disponibilidad de expertos técnicos on-site que mantengan los documentos del sistema eléctrico actualizados.
Por ejemplo, uno de nuestros clientes descubrió recientemente el rol tan crítico que jugaban el acceso y la interpretación de los diagramas unifilares en el tiempo de actividad de sus operaciones. Su ingeniero eléctrico principal se había jubilado y un problema de fallos eléctricos inexplicables interrumpía una de las líneas de producción. El único diagrama unifilar disponible parecía obsoleto y no reflejaba los cambios recientes que se habían producido en ella. El cliente contrató costosos expertos externos para abordar el problema y solucionar la situación.
Además, las demandas cambiantes del mercado y las presiones competitivas en los entornos de trabajo actuales provocan actualizaciones y modificaciones más frecuentes en los sistemas eléctricos. No es raro que la mayoría de las plantas implementen cambios significativos (que, a menudo, acompañan a modificaciones en la línea de producción) cada 3 o 5 años. Como resultado, el riesgo de contar con documentación eléctrica desactualizada se multiplica.
Las redes que alimentan las fábricas también se están transformando. Los cambios aguas arriba, como la integración de fuentes de energía renovable, impactan directamente en los sistemas eléctricos de la planta. Para una planificación segura de las actividades de mantenimiento de estos sistemas de fuentes múltiples es necesaria información técnica actualizada en el sitio. La mayoría de los estándares y regulaciones locales enfatizan y exigen la disponibilidad, en todo momento, de versiones actualizadas de los diagramas en la instalación.
El servicio Electrical Digital Twin ofrece una única fuente de verdad
Algunas empresas industriales recurren a firmas de consultoría de terceros para responder a estos desafíos. Desafortunadamente, muchas de ellas distribuyen sus recursos entre varias cuentas y no pueden disponer del conocimiento institucional que tenían los expertos internos que habían operado estos sistemas durante décadas. De esta manera, cada vez que se envían electricistas a un sitio para abordar un problema, tienen complicado determinar si los diagramas unifilares están actualizados. Como consecuencia, cuando se realizan tareas de mantenimiento o actualizaciones, se produce un incremento drástico del riesgo de lesión o de tiempo de inactividad no planificado
Entonces, ¿cómo pueden mitigarse estos riesgos?
Schneider Electric y nuestro partner ETAP, líder en el desarrollo de software de gemelos digitales eléctricos, acumulamos una larga experiencia en la implementación de sistemas de distribución eléctrica en plantas y en el desarrollo de software y servicios que hacen posibles nuevos métodos de gestión. Juntos, los gemelos digitales crean las características y la topología de la red existente para simular el impacto de los cambios en el sistema eléctrico de la planta.
Así, en colaboración con ETAP, el servicio Electrical Digital Twin de Schneider Electric permite un mayor nivel de aprendizaje y ayuda a minimizar los riesgos derivados de operar e implementar cambios en el sistema eléctrico. Mediante el software ETAP, este servicio digitaliza los esquemas eléctricos unifilares en papel y aprovecha los gemelos digitales para gestionar la red, ofreciendo un contrato de mantenimiento de varios años. Los consultores de Schneider Electric realizan revisiones anuales que sirven para documentar los cambios y actualizar el modelo durante todo el ciclo de vida del contrato.
El servicio ofrece estudios de simulación off-line y en tiempo real para ayudar a mejorar la eficiencia, resiliencia y seguridad de la red y abordar los nuevos desafíos relacionados con la digitalización y la sostenibilidad. Al final, identificar más fácilmente la causa raíz del tiempo de inactividad del sistema puede reducir los gastos operativos e influir en la rentabilidad general de la organización.
La implementación del servicio Electrical Digital Twin ofrece varias ventajas a los operadores de planta:
- Menos riesgo de accidentes y de tiempo de inactividad no planificado. Los diagramas unifilares desactualizados son una amenaza para los operadores. Si, sin darse cuenta, apagan el dispositivo equivocado, pueden desencadenar un tiempo de inactividad no planificado. También existe un mayor riesgo de que se mantengan energizados equipos que se suponía se habían desconectado, lo que representa un grave peligro para la integridad física del personal. Enriqueciendo el modelo de gemelo virtual con datos precisos de la planta, detalles de los cables y configuraciones de protección, se logran mitigar casi por completo estos riesgos, haciendo que las operaciones on-site sean más seguras y precisas.
- Plataforma única con aplicaciones integradas. Al ser una plataforma única permite a múltiples usuarios ver todos los parámetros de operación del sistema de distribución eléctrica y que el personal de la planta y los expertos en sistemas de energía visualicen los diagramas unifilares de una manera que facilite los estudios del sistema eléctrico, como la integración de vehículos eléctricos, de paneles fotovoltaicos o de nuevas líneas de producción.
- Una solución sostenible. El enfoque de servicios de gemelos digitales permite simular el efecto que tendrían en el consumo energético de una instalación existente, el hecho de instalar soluciones basadas en energías renovables como la solar fotovoltaica, el almacenamiento en baterías y los ajustes en los sistemas de calefacción. Al contar con un Gemelo Digital Eléctrico es posible modelar tales estrategias y ver cómo se comporta la red y su rendimiento en diferentes escenarios. Adicionalmente, el contar con un Gemelo Digital ayuda a reducir en un 40-50% el coste de realizar estudios del sistema eléctrico, ya que elimina el gasto de recopilar los datos cada vez que se requiera hacer un estudio actualizado al considerar nuevas opciones para la gestión de la energía.
Además, el gemelo digital eléctrico puede actuar como un modelo virtual local o como una solución basada en la nube; permite a los usuarios finales acceder a una fuente única de verdad sobre los datos de los equipos eléctricos; cuenta con aplicaciones avanzadas como la puesta en marcha virtual – la visualización de la lógica de control de prueba a través de la interfaz gráfica del operador -, que ayuda a minimizar los posibles errores, y simplifica los procesos de arranque, mantenimiento o apagado del sistema eléctrico. Los operadores de planta, ahora, pueden identificar con mayor precisión oportunidades para ganar en eficiencia y evitar problemas de tiempo de inactividad.
Vinculando los mundos virtual y físico (los gemelos), los sistemas de monitorización y análisis de datos pueden evitar problemas antes de que se produzcan.
Visita nuestra página web para más información sobre cómo el servicio Electrical Digital Twin puede reducir los costes y mejorar la seguridad gestionando las actualizaciones del sistema eléctrico y la coordinación de circuitos y protecciones.
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