Digitalizar el ecosistema químico de Singapur: una Internet de las cosas industrial

Por Neha Ghanshamdas, analista de datos, Global Business Reports, Singapur

*Versión adaptada de un artículo publicado como parte de un informe especial sobre la industria química de Singapur.  La versión íntegra del informe está disponible en: www.gbreports.com  

Singapur se ha embarcado en una cruzada en favor del Internet de las cosas.  Esta nación de escasos recursos persigue aprovechar su fortaleza formativa –talento– para transformarse y añadir valor en el mercado global, dando vida a la primera Nación Inteligente del mundo.  El impulso de la Nación Inteligente proviene del aprovechamiento de la tecnología de la Internet de las cosas para mejorar la calidad de vida de los ciudadanos del país, las infraestructuras y el sector industrial, con el objetivo de que Singapur siga siendo una de las ciudades más competitivas económicamente y más vivibles del mundo.

Dado que la industria manufacturera, entre otras cosas de productos químicos, representa cerca del 20 por ciento del PIB del país, la industria química es un factor de gran peso en la ecuación del concepto de Nación Inteligente en Singapur.  Aplicada en este contexto, la Internet de las cosas industrial tiene el potencial de aumentar la productividad, la seguridad y la competitividad del ecosistema de la industria química.  Ayudando a quienes aportan las soluciones a superar la complicada primera etapa de implementación, la economía de Singapur está en situación de adquirir la ventaja del que mueve ficha primero y de establecerse como el centro tecnológico y empresarial de la Internet de las cosas en Asia.

La Internet de las cosas explicada

Es el término tecnológico de moda, que está conquistando Singapur y el mundo.  Pero, ¿qué significa exactamente Internet de las cosas y qué relevancia tiene este concepto en el mundo de los productos químicos?

La Internet de las cosas se puede definir con carácter general como una red de objetos físicos que están conectados entre sí a través de Internet.  Más concretamente, se refiere a objetos físicos, equipos o maquinaria equipados con diversos tipos de sensores de recogida de datos.  Las aplicaciones en la nube analizan los datos recogidos por estos sensores, lo que permite a las máquinas comunicarse con otras máquinas, aplicaciones o usuarios.  La aplicación de la Internet de las cosas no se limita a una industria, dispositivo o usuario en particular;  puede utilizarse prácticamente en todos los ámbitos de la vida.

Por ejemplo, los nuevos sistemas inteligentes de medición en los hogares ofrecen a los proveedores de energía y a los usuarios finales datos relativos al consumo.  Los medidores inteligentes envían automáticamente sus lecturas de los contadores a los proveedores e indican a los usuarios cuánta energía están consumiendo, prácticamente en tiempo real.  La disponibilidad de los datos resultantes se traduce en facturas energéticas más ajustadas a la realidad y en una mayor concienciación energética entre los consumidores, generando en última instancia un ahorro de los costes y unos hábitos de vida más sostenibles.  Imaginemos lo que la Internet de las cosas puede conseguir a mayor escala, por ejemplo en una gran instalación química.

Mejorar el resultado final

Aunque la Internet de las cosas apareció hace décadas, el concepto ha empezado a adquirir relevancia en el ámbito industrial de manera reciente.  ¿Por qué?  La respuesta es sencilla:  los datos.  Es sorprendente la enorme cantidad de datos generados en una planta de tratamiento o en una mina.  Según los servicios de consultoría química de Accenture, en una explotación minera se generan 144 terabytes de datos en solo una hora.  Para registrar en papel solo uno de esos terabytes sería necesario convertir en celulosa 50.000 árboles.  Hasta hace poco, esta valiosa información no se aprovechaba, pero ahora empresas como Emerson Process Management están interviniendo con soluciones derivadas de la Internet de las cosas.  Según explica Vidya Ramnath, vicepresidenta de soluciones y servicios del ciclo vital de la empresa, la Internet de las cosas contribuye a que “las plantas industriales obtengan beneficios enormes del análisis de datos, al integrar y analizar grandes cantidades de información utilizando dispositivos de campo inteligentes en los equipos de las plantas”.

Esos beneficios se hacen extensivos al resultado final.  Una empresa que obtenga beneficios antes de impuestos, depreciación y amortización de 2.000 millones de USD puede ahorrar 100 millones de USD adoptando iniciativas de digitalización de sus plantas.  Con la digitalización, los usuarios finales descubren con rapidez que la Internet de las cosas a nivel industrial potencia las operaciones en dos frentes principales:  la fiabilidad y la eficacia energética.  En el mercado actual, resulta imperativo incrementar y garantizar ambas en el caso de las empresas que quieran seguir siendo competitivas.  Por ejemplo, el gigante químico Denka fue capaz de reducir el costo de vapor en un 7% incorporando la Internet de las cosas e instalando sensores en 148 purgadores de vapor en su planta química.

“En un entorno empresarial altamente complejo y volátil, las empresas están encontrando la manera de obtener resultados, optimizar procesos y operar de manera más eficaz para sostener el crecimiento”, dice Joseph Lee Ching Hua, jefe del Nuevo Centro de Innovación Conjunta de la firma japonesa de ingeniería eléctrica y programas informáticos Yokogawa y director general de su Centro de Desarrollo en Singapur.

Otro gran fabricante de productos químicos, Afton, presentó recientemente una nueva planta en la isla de Jurong, en Singapur, con el objetivo de aprovechar las ventajas de la digitalización.  “La planta de Afton en la isla de Jurong tiene un nivel muy elevado de automatización y utiliza sistemas avanzados de control distribuido para gestionar los procesos en la planta y los sistemas de servicios públicos, garantizando de manera constante la seguridad, la productividad y la sostenibilidad.  Hay que destacar que nuestras instalaciones son las primeras del mundo en haber instalado una interfaz remota entre la persona y la máquina, que reduce la comunicación manual y el error humano, incrementando de ese modo la productividad”, afirma Sean Spencer, vicepresidente y director gerente de Afton en Asia-Pacífico.

¿Cómo puede aprovechar exactamente una planta química la Internet de las cosas para generar estos ahorros?  Según Accenture, hay cuatro piezas fundamentales del rompecabezas de la Internet de las cosas que tienen que encajar para que ocurra el cambio: sensores, ciencia basada en datos, interfaz persona-máquina y acción.  Tradicionalmente, un contratista acude a las instalaciones para inspeccionar el estado del equipamiento de la planta, incluidas las bombas, los intercambiadores de calor, los ventiladores, las torres refrigeradoras y los compresores que no son de proceso.  La inspección manual y la recogida de datos suelen llevarse a cabo a lo largo de todo el año para asegurar el correcto funcionamiento de la planta, pero ese proceso convencional tiene algunos inconvenientes.  El primero de ellos tiene que ver con la mano de obra.  Se despliegan equipos grandes para llevar a cabo las inspecciones, recabar datos y determinar las mejoras necesarias.  Suele ocurrir que los contratistas tienen que calibrar la situación de equipos peligrosos, lo que añade un nivel de riesgo adicional a un proceso que de por sí es costoso y requiere tiempo.  A esto hay que añadirle que a menudo muchos problemas no se detectan a tiempo, o no se detectan en absoluto, lo que se traduce en averías que interrumpen las operaciones y la producción de la planta, con el resultado de pérdidas de capital.

El primer y principal ingrediente de la receta del Internet de las cosas es el sensor, que automatiza las mediciones y las realiza con mayor frecuencia de lo que lo pueden hacer los trabajadores.  Colocados en las instalaciones, los sensores pueden medir variables como la presión, la temperatura, la corrosión y la humedad, y transmitir los datos pertinentes a un programa informático de análisis a través de una red segura.  Aquí es donde se incorpora el segundo ingrediente, la ciencia basada en datos, generando los informes que revelan la situación de un determinado activo.  En tercer lugar, una interfaz entre la máquina y la persona ofrece al operador la información necesaria para adoptar una decisión fundamentada y rentable.  Por lo general, el análisis puede especificar el monto del perjuicio económico asociado al deterioro de un activo, lo que abre la puerta al cuarto ingrediente:  la acción.  De esta manera, el aprovechamiento de la Internet de las cosas puede traducirse en menos tiempo dedicado a recabar datos manualmente y más tiempo dedicado a actuar de conformidad con los resultados, generando una mayor productividad y eficacia, y un ahorro en los costos.

¿Alquiler, arrendamiento financiero o compra?

Al leer esto, es posible que quede prendado rápidamente por las maravillas de la Internet de las cosas. Pero, ¿es posible implantar una tecnología de estas características en unas instalaciones sin tener que llevar a cabo una reforma integral?  ¿Y el supuesto ahorro justifica el costo?

Hay diversas maneras de acometer la modernización de una planta y de conseguir un ecosistema completamente digitalizado en el que encajen los sensores, el trabajo en red y los programas informáticos.  Una infraestructura de Internet de las cosas se puede instalar y parcelar de innumerables maneras en una planta.  Tradicionalmente, los propietarios de las plantas han invertido en la compra de sensores, redes y programas informáticos para elaborar informes de manera autónoma.  Sin embargo, la Internet de las cosas permite hacer un seguimiento a distancia y propicia nuevos modelos de negocio que fomentan la colaboración y abren paso a compromisos con exigencia de capital menor.  Por ejemplo el proveedor de automatización digital Emerson instala sensores, redes y programas informáticos sin inversión por adelantado.  Esta empresa ofrece lo que se podría denominar una suscripción a la Internet de las cosas, cobrando una tasa mensual por el análisis de datos resultante.

“Las bombas, los purgadores de vapor y otros equipos controlados in situ, de manera centralizada desde el centro de ingeniería de la empresa y a distancia desde el centro de excelencia de Emerson, han permitido a nuestros clientes beneficiarse de grandes ventajas a nivel operativo.  Esas implementaciones prácticas están ayudando a las instalaciones industriales a acotar sus prioridades a la hora de invertir en la Internet de las cosas”, dice Vidya Ramnath, de Emerson.

Teniendo presente también las cuestiones relativas al gasto de capital, el integrador de sistemas Accenture está ofreciendo a sus clientes la oportunidad de alquilar o arrendar financieramente equipos, así como poner en marcha proyectos piloto para sondear el terreno antes de considerar la creación de una red completa.  “Hay también una tendencia en favor de alquilar y arrendar financieramente de manera permanente, y de asumir el uso de servicios compartidos”, afirma Senthil Ramani, director gerente, responsable del negocio digital y director del nuevo Centro de Excelencia de la Internet de las cosas que Accenture ha establecido en Singapur.  El gigante de la tecnología se ha embarcado en la elaboración de "itinerarios personalizados por la Internet de las cosas” para sus clientes del sector industrial en la región a través de su Centro de Excelencia.

Por su parte, Yokogawa trabaja junto a sus clientes en su Nuevo Centro de Innovación Conjunta situado en Singapur para asegurar la utilización eficaz de los datos y el diagnóstico generado por sus sensores inteligentes.

En cualquier caso, independientemente del proveedor que se elija, si se saca provecho de la ciencia basada en los datos, la transformación digital tiene el potencial de maximizar los activos existentes, por lo general con un gasto de capital escaso o inexistente.

Trabajo para una nueva generación

La Internet de las cosas está relacionada inextricablemente con la fuerza laboral del futuro.  En 2025, la generación del milenio, o los “nativos digitales”, representarán hasta el 75% de la fuerza laboral a nivel mundial.  Esto significa que para atraer y retener el talento, los actuales modelos de negocio en las industrias manufactureras tradicionales como las industrias química y minera tendrán que evolucionar e incorporar tecnologías nuevas.

Los nuevos trabajadores aprenden con rapidez y tienden a la eficiencia.  No son propensos a leer gruesos manuales de instrucciones para asimilar los conocimientos operativos.  “El saber tiene que digitalizarse, porque de lo contrario la inteligencia y el saber no convergerán, y los operadores corren el riesgo de trabajar en una planta sin tener los conocimientos suficientes.  La digitalización puede ayudar a solventar este problema y acelerar el ritmo de adaptación de la próxima generación”, afirma Senthil Ramani, de Accenture.  A medida que aumentan los conocimientos digitalizados, los resultados se multiplican.  Son necesarios menos trabajadores para trabajar en una planta, y los niveles de seguridad aumentan en paralelo a la productividad.  A medida que se automatizan progresivamente más procesos, los trabajadores pueden involucrarse en tareas de alto valor añadido que sean seguras y más técnicas.

Liderar la revolución digital

Singapur está evolucionando hacia ser un centro de excelencia de la Internet de las cosas a nivel mundial, y los actores implicados en la tecnología como Emerson, Accenture y Yokogawa son los precursores de nuevos avances en el sector.  Con el apoyo del Gobierno de Singapur, estos actores han establecido, respectivamente, un Centro de Excelencia de Pervasive Sensing (distribución generalizada de sensores de automatización), un Centro de Excelencia de la Internet de las cosas y un Centro de Innovación Conjunta.  Las agencias gubernamentales también están  incentivando a que se incorpore la modernización, la digitalización y la automatización de las plantas, y están apoyando el desarrollo de un ecosistema de innovación industrial.  Estas políticas no solo están en consonancia con el objetivos de incrementar la productividad, sino que contribuyen a una perspectiva más amplia en favor de una transformación total.

“Singapur fue, y sigue siendo, un exportador neto de productos químicos”, señala el Sr. Ramani.  “Y lo que es más importante, creo que la ciudad-estado está en camino de transformarse, y de convertirse en un exportador neto de innovación en la industria química, con la Internet de las cosas como elemento principal de la agenda”.